一种预制轻质格构式混凝土墙装配结构体系及其施工方法

1.本发明涉及建筑工程技术领域，具体是一种预制轻质格构式混凝土墙装配结构体系。


背景技术：

2.装配式混凝土结构是现代建筑产业化的主要结构形式。装配式混凝土是以预制构件为主要受力构件，经过装配和连接而成的混凝土构件，预制装配建筑的主要特点是构件在工厂预制，然后运输到现场，用机械或人工进行安装。
3.装配式混凝土结构具有较高的质量保证率，外观好、施工速度快、施工周期短、造价低的特点。
4.在多层建筑中，采用普通全混凝土墙装配自重大且比较浪费，不利于工业化生产，并且给构件运输带来不便之处。格构式装配墙体解决了以上问题，具有众多优点，如保温性能好、受力分配均匀、节省材料、隔音隔热、施工速度快等优势。
5.现行格构式装配墙体是以混凝土作为格构骨架、轻质材料填充组合成的承重墙体。该墙体集抗震、承重、轻质、节能、保温、隔热、耐火、隔音、环保于一体，具有综合造价低，施工方便、快捷的特点。
6.现行格构式墙体普遍存在的缺点：结构受力不够明确、施工墙柱连接困难、格构柱和格构梁多采用现浇形式连接，造成装配率低、预制率不高。如格构柱、格构梁的连接采用整体预制的施工时，采用钢筋套筒连接，成本较高且格构梁柱截面较小、不符合装配式要求。


技术实现要素：

7.发明目的：本发明提供一种预制轻质格构式混凝土墙装配结构体系，其目的在于解决格构装配体的结构受力不明确且施工困难的问题。
8.技术方案：一种预制轻质格构式混凝土墙装配结构体系，其特征在于，包括：空心多孔预制柱、多孔预制叠合梁和预制轻质格构式混凝土墙；所述的空心多孔预制柱是预制、且内部空心，侧边均匀分布孔洞的预制混凝土柱；所述的多孔预制叠合梁是预制、且竖向均匀分布孔洞的预制混凝土梁；所述的预制轻质格构式混凝土墙是由混凝土形成水平和竖向间隔均匀的格构作为骨架，轻质材料填充，组合成的墙体。
9.优选的，所述的空心多孔预制柱的侧边孔洞与预制轻质格构式混凝土墙的水平格构直径和间距相匹配。
10.优选的，所述的多孔预制叠合梁的竖向孔洞与预制轻质格构式混凝土墙的竖向格构直径和间距相匹配。
11.优选的，所述的空心多孔预制柱、多孔预制叠合梁和预制轻质格构式混凝土墙组成的预制梁柱结构体系的梁柱节点形式包括t字型节点、l字型节点、一字型节点、十字型节点。
12.优选的，所述预制轻质格构式混凝土墙，墙内骨架为混凝土格构，格构内部设有钢筋、或不设钢筋；设有钢筋时，预制轻质格构式混凝土墙的上部墙内竖向格构内的预留钢筋伸出墙体。
13.优选的，所述预制轻质格构式混凝土墙，墙内水平、墙内竖向格构截面为混凝土圆形或矩形截面。
14.优选的，所述预制轻质格构式混凝土墙，其水平格构端部设有水平二次浇筑段；墙内竖向格构下端设有竖向二次浇筑段。
15.优选的，所述竖向二次浇筑段，是由轻质材料封闭包围的孔洞。孔洞的孔壁上直接设有灌浆口、出浆口，用于二次浇注。
16.优选的，所述水平二次浇筑段由轻质材料封闭包围的孔洞；该孔壁上设有活动嵌板；活动嵌板上设有灌浆口、出浆口，用于二次浇注。
17.一种如上所述的预制轻质格构式混凝土墙装配结构体系的施工方法，其特征在于：该施工方法按如下步骤进行：a、布置空心多孔预制柱底部连接筋，使得空心多孔预制柱与基础部分灌浆浇筑时形成一个整体；b、 吊装空心多孔预制柱，在对应的位置安装就位，同时在空心多孔预制柱周围布置支撑；c、安装预制轻质格构式混凝土墙，对准空心多孔预制柱预留的侧边孔，安装就位，布置支撑；d、空心多孔预制柱与预制轻质格构式混凝土墙的连接。打开预制轻质格构式混凝土墙水平二次浇筑段上的活动嵌板，安装钢筋连接环，让钢筋连接环通过水平二次浇筑段进入到空心多孔预制柱侧边孔内，待钢筋连接环就位后，扣上活动嵌板；e、空心多孔预制柱注浆：在空心多孔预制柱的顶部柱芯处灌注混凝土，同时在预制轻质格构式混凝土墙侧边预留的水平二次浇筑段侧面注浆孔注浆，观察是否每个水平二次浇筑段上的活动嵌板上的出浆孔都有混凝土溢出，都有溢出，即停止灌浆，使他们形成整体；f、多孔预制叠合梁与预制轻质格构式混凝土墙注浆连接：安装多孔预制叠合梁，使下层预制轻质格构式混凝土墙内的竖向格构对准多孔预制叠合梁的竖向孔洞，预制轻质格构式混凝土墙与顶部多孔预制叠合梁以及叠合板的连接采用现场浇筑，使之形成一个整体；g、上层的预制轻质格构式混凝土墙的与下部预制轻质格构式混凝土墙连接：上层墙体安装时，确保下层墙体伸出楼层板的竖向格构筋进入到上层墙竖向格构下部竖向二次浇筑段内，上层墙体调整就位后，开始从预制轻质格构式混凝土墙侧边预留的竖向二次浇筑段侧面注浆孔注浆，观察出浆孔都有混凝土溢出，即停止灌浆，使他们形成整体；h、多层建筑施工时，每一层的安装顺序为,安装空心多孔预制柱、安装预制轻质格构式混凝土墙、安装多孔预制叠合梁、安装预制叠合板、安装空心多孔预制柱与制轻质格构
式混凝土墙水平连接钢筋连接环、空心多孔预制柱芯孔注浆、浇注叠合板的叠合层。
18.优点及效果：本发明针对现行格构式装配墙体的上述的问题，发明了一种预制轻质格构式混凝土墙装配结构体系，发明了空心多孔预制柱、多孔叠合梁以及预制轻质格构式混凝土墙。解决了墙与柱的装配，及墙与梁装配和墙墙装配施工问题；该结构完全采用装配式结构，不仅便于梁柱节点、梁墙连接、墙柱连接的装配式连接，还为施工提供了方便，提高了工程质量，更节约了成本。此外，本发明提出以框架结构和格构为受力形式的格构装配体全装配设计方案，框架和格构共同形成空间结构。
附图说明
19.图1为本发明空心多孔预制柱；图2为本发明多孔预制叠合梁；图3为本发明预制轻质格构式混凝土墙的详图；图4为本发明水平二次浇注段的详图；图5为本发明活动嵌板详图；图6为本发明钢筋连接环详图；图7为本发明竖向二次浇筑段；图8为本发明预制轻质格构式混凝土墙层间装配图；图9为本发明装配结构梁柱节点一字型连接形式立体图；图10为本发明装配结构梁柱节点一字型连接形式的另一种立体图；图11为本发明装配结构梁柱节点l字型连接形式立体图；图12为本发明装配结构梁柱节点t字型连接形式立体图；图13为本发明装配结构梁柱节点十字型连接形式立体图；图中标注：空心多孔预制柱1，多孔预制叠合梁2，预制轻质格构式混凝土墙3，墙内竖向格构4，墙内水平格构5，水平二次浇筑段6，活动嵌板7，灌浆口8、出浆口9，竖向二次浇筑段10，叠合楼板11，钢筋连接环12。
具体实施方式
20.本发明提供的一种预制轻质格构式混凝土墙装配结构体系，其目的在于解决以往的构件设计不合理、给施工带来很多困难等方面存在的问题。
21.下面通过附图说明，对本发明加以具体描述：如附图1所示：空心多孔预制柱1是预制且内部空心，侧边均匀分布孔洞的预制混凝土柱；待现场安装就位后，二次浇筑形成实心柱。其根据实际情况，多孔可以设置在立柱的多个侧面方向，或单独设置，或同时设置。
22.如附图2所示：多孔预制叠合梁2是预制且竖向均匀分布孔洞的预制混凝土梁；如附图3所示：预制轻质格构式混凝土墙3是由混凝土形成水平和竖向间隔均匀的格构作为骨架，轻质材料填充，组合成的墙体；预制轻质格构式混凝土墙3内的竖向构件为墙内竖向格构4，预制轻质格构式混凝土墙3内的横向构件为墙内水平格构5。墙内水平格构5、墙内竖向格构4截面为混凝土圆形或矩形截面；格构内部设有钢筋、或不设钢筋。设有钢
筋时，预制轻质格构式混凝土墙3的上部竖向格构内的预留钢筋伸出墙体。
23.如附图4所示：预制轻质格构式混凝土墙3墙内水平格构5端部设有水平二次浇筑段6；该浇筑段由轻质材料封闭包围的孔洞；该孔壁上设有活动嵌板7。
24.如附图5所示：活动嵌板7上设有灌浆口8、出浆口9，用于二次浇注。
25.如附图6所示：水平二次浇筑段的钢筋连接环12锚入到空心多孔预制柱1侧孔内，钢筋连接环12特征为两侧环、中心由直钢筋相连。
26.如附图7所示：预制轻质格构式混凝土墙3底部竖向格构4下端设有竖向二次浇筑段10。该浇筑段是由轻质材料封闭包围的孔洞。孔洞的孔壁上直接设有灌浆口8、出浆口9，用于二次浇注。
27.如附图8所示：预制轻质格构式混凝土墙层间装配；包括叠合楼板11、竖向二次浇筑段10、上层预制轻质格构式混凝土墙3、下层预制轻质格构式混凝土墙3；图中的方格为墙洞口；下层预制轻质格构式混凝土墙3与多孔预制叠合梁2安装就位后，在多空预制叠合梁2上方孔洞中进行二次浇注，使得叠合楼板11和多孔预制叠合梁2以及下方墙形成整体；上层预制轻质格构式混凝土墙3与预制轻质格构式混凝土墙3安装就位后，墙墙连接处的竖向二次浇筑段10采用灌浆连接，形成一个整体。
28.参考图9~13，本发明所述的一种预制轻质格构式混凝土墙装配结构体系梁柱节点形式包括t字型节点、l字型节点、一字型节点、十字型节点。
29.如附图9、10所示：一字型节点；一字型节点分为两种；一种参考图10：空心多孔预制柱1的两个对边有梁墙结构；图9：空心多孔预制柱1的一边有梁墙结构；图9、图10中，多孔预制叠合梁2和空心多孔预制柱1组合在一起，预制轻质格构式混凝土墙3的墙内竖向格构钢筋4伸入多孔预制叠合梁2，墙内水平格构5和空心多孔预制柱1上预留的孔洞对应。
30.如附图11所示：l字型节点立体图；如图空心多孔预制柱1相邻的两边有梁墙结构；其中多孔预制叠合梁2和空心多孔预制柱1组合在一起，预制轻质格构式混凝土墙3的墙内竖向格构4和墙内水平格构5伸入多孔预制叠合梁2和空心多孔预制柱1上预留的孔洞内。
31.如附图12所示：t字型节点立体图；如图空心多孔预制柱1的三边有梁墙结构；其中多孔预制叠合梁2和空心多孔预制柱1组合在一起，预制轻质格构式混凝土墙3的墙内竖向格构4和墙内水平格构5伸入多孔预制叠合梁2和空心多孔预制柱1上预留的孔洞内。
32.如附图13所示：十字型节点；如图空心多孔预制柱1的四个对边均有梁墙结构；其中多孔预制叠合梁2和空心多孔预制柱1组合在一起，预制轻质格构式混凝土墙3的墙内竖向格构4和墙内水平格构5伸入多孔预制叠合梁2和空心多孔预制柱1上预留的孔洞内。
33.本发明的施工步骤如下：a、布置空心多孔预制柱底部连接筋，使得空心多孔预制柱1与基础部分灌浆浇筑时形成一个整体；b、 吊装空心多孔预制柱1，在对应的位置安装就位，同时在空心多孔预制柱1周围布置支撑；c、安装预制轻质格构式混凝土墙3，对准空心多孔预制柱1预留的侧边孔，安装就位，布置支撑；d、在水平二次浇筑段6上打开活动嵌板7，安装钢筋连接环12，让钢筋连接环12通过水平二次浇筑段6进入到空心多孔预制柱1侧边孔内，待钢筋就位后，扣上活动嵌板7。
34.e、空心多孔预制柱1注浆：在空心多孔预制柱1的顶部柱芯处灌注混凝土，同时在预制轻质格构式混凝土墙侧边预留的水平二次浇筑段侧面注浆孔注浆，使得空心多孔预制柱1与墙内水平格构5以及水平二次浇筑段6连接为一个整体；f、多孔预制叠合梁2与预制轻质格构式混凝土墙3注浆连接：安装多孔预制叠合梁2，使下层预制轻质格构式混凝土墙3内的竖向格构4对准多孔预制叠合梁2的竖向孔洞，预制轻质格构式混凝土墙3与顶部多孔预制叠合梁2以及叠合楼板11的连接采用现场浇筑，使之形成一个整体。
35.g、多孔预制叠合梁2和预制轻质格构式混凝土墙3的连接，预制轻质格构式混凝土墙3内的墙内竖向格构4对准多孔预制叠合梁2的孔洞；下层预制轻质格构式混凝土墙3与顶部多孔预制叠合梁2以及叠合楼板11的连接采用现场浇筑；上层的预制轻质格构式混凝土墙3的墙内竖向格构4下部竖向二次浇筑段10与下层轻质格构式混凝土墙3采用侧孔注浆方式连接成整体；h、格构装配体施工时，空心多孔预制柱1与预制轻质格构式混凝土墙3连接，把预制轻质格构式混凝土墙3内的墙内水平格构5和空心多孔预制柱1的侧边孔对准，布置支撑，开始从柱芯孔处灌注混凝土，同时观察预制轻质格构式混凝土墙3侧边预留的水平二次浇筑段6，观察是否每个水平二次浇筑段6上的活动嵌板7上的出浆孔都有混凝土溢出，都有溢出，即停止灌浆，使他们形成整体。
36.e、多层建筑施工时，每一层的安装顺序为,安装空心多孔预制柱1、安装预制轻质格构式混凝土墙3、安装多孔预制叠合梁2、安装预制叠合板、安装空心多孔预制柱1与制轻质格构式混凝土墙3水平连接钢筋连接环、空心多孔预制柱芯孔注浆、浇注叠合板的叠合层。