一种钢管柱约束装配式预制剪力墙结构的制作方法

1.本发明涉及装配式建筑技术领域，尤其涉及一种钢管柱约束装配式预制剪力墙结构。


背景技术：

2.近年来，装配式建筑在国内快速发展，以预制混凝土构件为主的装配式混凝土结构应用最为广泛。在装配式混凝土结构中，预制剪力墙为主要的竖向构件之一，层间的预制剪力墙通常采用套筒灌浆对竖向钢筋进行连接，即在构件安装完成后，对连接节点进行灌浆。但在工程应用中，预制剪力墙钢筋套筒连接结构仍存在如下一些问题：
3.(1)钢筋套筒灌浆节点通过向套筒与钢筋的间隙灌注专用高强水泥基灌浆料，在灌浆料凝固后将钢筋锚固在套筒内，以此来建立钢筋之间的连接，因此，套筒内灌浆料的饱满程度直接影响到了连接的可靠性。当套筒内灌浆料出现空隙、分层、收缩等问题时，钢筋与套筒之间的连接将被严重削弱。
4.(2)灌浆属于隐蔽部位施工，通常在密闭空间内进行，导致现场施工操作难度大，施工工艺复杂。同时，灌浆施工完成后检测困难，常规的预埋钢丝拉拔法、冲击回波法、超声波法对灌浆节点的检测效果较差，而预埋传感器法、x射线法、钻孔检测法适用性不好，受限于检测手段，现阶段工程建设中以过程管控为主，通过全程录像等措施来加强质量监控，后期缺少有效的质量检测措施，导致灌浆施工质量与安全隐患的排查受限。
5.(3)钢筋套筒灌浆施工后，需要灌浆料需养护24小时，待强度达到35mpa才可进行对接头有扰动的后续施工。在装配式建筑施工现场，灌浆养护过程中无法进行模板加固、外架安装等有扰动的现场施工，灌浆施工通常处于现场钢筋绑扎与模板安装节点之间，容易影响现场施工组织，延长施工周期，因此本发明提出一种钢管柱约束装配式预制剪力墙结构。


技术实现要素：

6.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，提出一种钢管柱约束装配式预制剪力墙结构，解决了装配式建筑预制剪力墙连接结构复杂，现场施工困难，且难以进行质量检测的技术问题。
7.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种钢管柱约束装配式预制剪力墙结构，包括预制混凝土和下层预制剪力墙，所述预制混凝土和下层预制剪力墙的上分别设置有一号水平分布钢筋和二号水平分布钢筋，所述预制混凝土靠近下层预制剪力墙的一侧设置有水平现浇带，所述水平现浇带的底部设置有现浇楼板，所述现浇楼板和预制混凝土上贯穿设置有一号支撑钢管柱，所述一号支撑钢管柱贯穿插设在下层预制剪力墙上开设的一号预留圆柱形孔道上，一号水平分布筋在预制剪力墙里，所述预制混凝土和下层预制剪力墙的表面均设置有一号限位螺栓，预制剪力墙竖向分布钢筋伸出墙体，所述双头螺柱连接在下层的钢管柱上。
8.作为一种优选的实施方式，所述一号预留圆柱形孔道贯穿设置在预制混凝土的两端，所述竖向分布筋与水平分布筋避开圆柱形孔道。
9.作为一种优选的实施方式，所述一号支撑钢管柱以及二号支撑钢管柱内的支撑钢管柱内螺纹均为右旋螺纹，所述二号双头螺柱上的螺纹均为右旋螺纹，所述二号双头螺柱与支撑板为一体结构，所述支撑板设置在二号双头螺柱的中部，所述一号支撑钢管柱以及二号支撑钢管柱分别连接在双头螺柱两端。
10.作为一种优选的实施方式，所述一号支撑钢管柱以及二号支撑钢管柱中部设置的齿轮纹均为两组，所述齿轮纹分别位于一号支撑钢管柱以及二号支撑钢管柱高度的3/10和6/10处，所述齿轮纹沿着一号支撑钢管柱以及二号支撑钢管柱环向分布，相邻的两道所述齿轮纹顶点宽度与右侧限位螺栓以及左侧限位螺栓的螺距相同。
11.作为一种优选的实施方式，所述一号支撑钢管柱的底端螺纹连接有二号双头螺柱，所述二号双头螺柱上方的一号支撑钢管柱上由上至下依次设置有调节垫片和支撑板，所述现浇楼板的内部设置有搭接件，所述搭接件贯穿设置在预制混凝土、搭接件以及下层预制剪力墙上，所述二号支撑钢管柱设置在下层预制剪力墙内的部分外侧分别设置有左侧限位螺栓以及右侧限位螺栓，所述左侧限位螺栓设置有两个，所述左侧限位螺栓位于一号支撑钢管柱的两侧，所述右侧限位螺栓的一端与一号支撑钢管柱触接，所述左侧限位螺栓与二号水平分布钢筋下层预制剪力墙之间的一号支撑钢管柱表面设置有齿轮纹，所述连接钢板上设置有带螺纹的套管，限位螺栓连接在套管上，所述预埋套筒的分布高度与一号支撑钢管柱上齿轮纹的高度相同，位于左侧的两个所述预埋套筒中心间距为一号支撑钢管柱与左侧限位螺栓的直径之和，右侧的所述预埋套筒与一号支撑钢管柱的轴线对齐，所述左侧限位螺栓贯穿设置在预埋套筒上，所述连接钢板一侧固定有预埋铁盒，所述预埋铁盒设置在一号支撑钢管柱的外部，所述左侧限位螺栓以及右侧限位螺栓均连接在预埋套筒内并且与一号支撑钢管柱上的齿轮纹触接，所述左侧限位螺栓以及右侧限位螺栓均设置在预埋铁盒的内部，所述一号支撑钢管柱为中空结构，所述一号支撑钢管柱的上下两端上开设有支撑钢管柱内螺纹，所述下层预制剪力墙的中部由上至下贯穿设置有二号支撑钢管柱，所述一号支撑钢管柱和二号支撑钢管柱的结构相同，所述二号支撑钢管柱贯穿设置在二号预留圆柱形孔道上，所述二号预留圆柱形孔道由上至下开设在下层预制剪力墙上，所述二号预留圆柱形孔道与右侧限位螺栓的结构完全相同。
12.采用上述进一步方案的有益效果是：左侧两个预埋套筒对应的限位螺栓限制支撑钢管柱的左右移动，并与右侧一个预埋套筒对应的限位螺栓形成三角形固定，限制支撑钢管的前后移动，同时，预制混凝土内根据限位螺栓的连接位置设置预埋铁盒，使内部具有预留空间。
13.作为一种优选的实施方式，所述预制混凝土以及下层预制剪力墙顶部的一号支撑钢管柱以及二号支撑钢管柱之间均设置有双头螺柱。
14.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
15.(1)本发明上下层预制剪力墙之间的连接为钢筋搭接，钢筋搭接为可视化操作，搭接质量可在混凝土浇筑前进行验收，确保连接节点的安全性与可靠性；
16.(2)本发明所诉的预制剪力墙结构上下层接缝为现浇，通过现浇段混凝土将预制构件连接为一个整体，有效解决了装配式建筑预制构件接缝的防水问题；
17.(3)本发明所诉的预制剪力墙结构施工安装便捷，传统的钢筋套筒连接要对多个套筒进行对位连接，且套筒连接处为视线盲区，构件安装时调整困难，现场施工效率低，本发明所诉的预制剪力墙结构只需调整支撑钢管柱与预制墙预留孔对接，调节过程可视，操作简单，可有效提高现场吊装效率；
18.(4)本发明所诉的预制剪力墙结构中的支撑钢管柱对预制剪力墙的临时支撑起到一定作用，可减少临时斜支撑的布置数量，通过限位螺栓等加固措施，可增强安装过程中的稳定性，减小后续施工对预制剪力墙的扰动，提高成型质量。
附图说明
19.图1为本发明一种钢管柱约束装配式预制剪力墙结构整体外层展示图；
20.图2为本发明一种钢管柱约束装配式预制剪力墙结构局部剖视图；
21.图3为本发明一种钢管柱约束装配式预制剪力墙结构中预制混凝土的结构图；
22.图4为本发明一种钢管柱约束装配式预制剪力墙结构中与预制保护层的结构图；
23.图5为本发明一种钢管柱约束装配式预制剪力墙结构中支撑钢管柱与限位螺栓的剖视图；
24.图6为本发明一种钢管柱约束装配式预制剪力墙结构中支撑钢管柱与限位螺栓的主视图；
25.图7为本发明一种钢管柱约束装配式预制剪力墙结构中预制混凝土的俯视图；
26.图8为本发明一种钢管柱约束装配式预制剪力墙结构中可调垫片的结构图；
27.图9为本发明一种钢管柱约束装配式预制剪力墙结构中的仰视图。
28.图例说明：
29.1、预制混凝土；2、一号水平分布钢筋；3、一号限位螺栓；4、一号双头螺柱；5、一号支撑钢管柱；6、竖向分布钢筋；7、水平现浇带；8、现浇楼板；9、下层预制剪力墙；10、二号水平分布钢筋；11、搭接件；12、支撑钢管柱内螺纹；13、一号预留圆柱形孔道；14、支撑板；15、二号双头螺柱；16、二号预留圆柱形孔道；17、调节垫片；18、左侧限位螺栓；19、连接钢板；20、预埋铁盒；21、预埋套筒；22、齿轮纹；23、右侧限位螺栓；24、二号支撑钢管柱；25、上部预制保护层；26、下部预制保护层。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例
32.如图1-9所示，一种钢管柱约束装配式预制剪力墙结构，包括预制混凝土1和下层预制剪力墙9，预制混凝土1(与下层预制剪力墙9同为剪力墙结构)和下层预制剪力墙9的上分别设置有一号水平分布钢筋2和二号水平分布钢筋10，一号水平钢筋设置在预制剪力墙里的，二号水平分布钢筋是在水平现浇带里的，一个是预制，一个是现场浇筑，预制混凝土1靠近下层预制剪力墙9的一侧设置有水平现浇带7，水平现浇带7的底部设置有现浇楼板8，
现浇楼板8和预制混凝土1上贯穿设置有一号支撑钢管柱5，一号支撑钢管柱5贯穿插设在下层预制剪力墙9上开设的一号预留圆柱形孔道13上，现浇楼板8的两侧设置有一号水平分布钢筋2，预制混凝土1和下层预制剪力墙9的表面均设置有一号限位螺栓3，预制剪力墙竖向分布钢筋6伸出墙体，预制混凝土1底部的竖向分布钢筋6之间设置有一号双头螺柱4，双头螺柱4连接在下层的钢管柱上。
33.其中，一号支撑钢管柱5的底端螺纹连接有二号双头螺柱15，二号双头螺柱15上方的一号支撑钢管柱5上由上至下依次设置有调节垫片17和支撑板14，预制混凝土1的顶部以及底部一侧分别设置有上部预制保护层25和下部预制保护层26，现浇楼板8的内部设置有搭接件11，搭接件11贯穿设置在预制混凝土1、搭接件11以及下层预制剪力墙9上，一号支撑钢管柱5设置在下层预制剪力墙9内的部分外侧分别设置有左侧限位螺栓18以及右侧限位螺栓23，左侧限位螺栓18设置有两个，左侧限位螺栓18位于一号支撑钢管柱5的两侧，右侧限位螺栓23的一端与一号支撑钢管柱5触接，左侧限位螺栓18与二号水平分布钢筋10下层预制剪力墙9之间的一号支撑钢管柱5表面设置有齿轮纹22，连接钢板19上设置有带螺纹的套管，限位螺栓连接在套管上，左侧限位螺栓18贯穿设置在预埋套筒21上，连接钢板19一侧固定有预埋铁盒20，预埋铁盒20设置在一号支撑钢管柱5的外部，预埋套筒21的分布高度与一号支撑钢管柱5上齿轮纹22的高度相同，位于左侧的两个预埋套筒21中心间距为一号支撑钢管柱5与左侧限位螺栓18的直径之和，右侧的预埋套筒21与一号支撑钢管柱5的轴线对齐，左侧两个预埋套筒21对应的限位螺栓限制支撑钢管柱的左右移动，并与右侧一个预埋套筒21对应的限位螺栓形成三角形固定，限制支撑钢管的前后移动，同时，预制混凝土1内根据限位螺栓的连接位置设置预埋铁盒20，使内部具有预留空间，左侧限位螺栓18以及右侧限位螺栓23均连接在预埋套筒21内并且与一号支撑钢管柱5上的齿轮纹22触接，左侧限位螺栓18以及右侧限位螺栓23均设置在预埋铁盒20的内部，一号支撑钢管柱5为中空结构，一号支撑钢管柱5的中空内壁上开设有支撑钢管柱内螺纹12，下层预制剪力墙9的中部由上至下贯穿设置有二号支撑钢管柱24，一号支撑钢管柱5和二号支撑钢管柱24的结构相同，二号支撑钢管柱24贯穿设置在二号预留圆柱形孔道16上，二号预留圆柱形孔道16由上至下开设在下层预制剪力墙9上，二号预留圆柱形孔道16与右侧限位螺栓23的结构完全相同。
34.其中，一号预留圆柱形孔道13贯穿设置在预制混凝土1的两端，竖向分布钢筋6与一号水平分布钢筋2固定与预制混凝土1内，一号预留圆柱形孔道13与竖向分布钢筋6以及一号水平分布钢筋2之间相互不连通，预制混凝土1通过一号预留圆柱形孔道13安装在一号支撑钢管柱5上，竖向分布钢筋6与水平分布钢筋根据结构施工图确定，保证竖向与水平的配筋率不小于原配筋率，竖向分布钢筋6与水平分布钢筋固定于预制混凝土1内，并按设计要求布置拉筋，且最外侧分布钢筋满足最小保护层厚度要求，预制混凝土1两端预留有上下贯通的圆柱形孔道，圆柱形孔道平行于墙面，内径略大于支撑钢管柱的直径，且圆柱形孔道不与竖向分布钢筋6、水平分布钢筋发生冲突，预制混凝土1通过两端圆柱形孔道安装在支撑钢管柱上。
35.其中，一号支撑钢管柱5以及二号支撑钢管柱24内的支撑钢管柱内螺纹12均为右旋螺纹，二号双头螺柱15上的螺纹均为右旋螺纹，二号双头螺柱15与支撑板14为一体结构，支撑板14设置在二号双头螺柱15的中部，一号支撑钢管柱5以及二号支撑钢管柱24分别连接在双头螺柱两端，双头螺柱上设置有厚度可调的可调垫片17，可实现对预制墙标高的调
节。
36.其中，一号支撑钢管柱5以及二号支撑钢管柱24中部设置的齿轮纹22均为两组，齿轮纹22分别位于一号支撑钢管柱5以及二号支撑钢管柱24高度的3/10和6/10处，齿轮纹22沿着一号支撑钢管柱5以及二号支撑钢管柱24环向分布，相邻的两道齿轮纹22顶点宽度与右侧限位螺栓23以及左侧限位螺栓18的螺距相同。
37.其中，预制混凝土1以及下层预制剪力墙9顶部的一号支撑钢管柱5以及二号支撑钢管柱24之间均设置有二号支撑钢管柱24。
38.其中，竖向分布钢筋6通过搭接进行连接，搭接长度满足设计要求，下层剪力墙竖向分布钢筋6与上层剪力墙竖向分布钢筋6进行搭接，在搭接范围内布置2～3排水平分布钢筋，且保证水平分布钢筋间距满足设计要求，并间隔布置几道拉筋进行加固，搭接范围内形成一段水平向的后浇带，与预制剪力墙两侧竖向后浇带一同采用混凝土现浇，形成整体。
39.上述内容中，定义结构层高h，支撑钢管柱高h1，预制混凝土1高h2，现浇混凝土高h3，现浇板厚h4，支撑板14厚h5，可调垫片17厚h6，竖向分布钢筋6设计搭接长度l，各组件高度关系如下：
40.h＝h3 h2 h4＝h1 h5 h6；
41.h3＝l h5 h6 20mm；
42.h＝l h5 h6 20mm h2 h4。
43.在上述方案的基础上，本发明还可做如下改进：
44.预制剪力墙构件可设置三道或以上的支撑钢管柱，对于较长的预制剪力墙构件，可在中间增加预留孔，对于l形异形预制剪力墙构件，可在转角处增加预留孔，多道钢管支撑可提高结构安全性与安装稳定性。
45.预制剪力墙构件在现浇段外侧可预制出外保护层混凝土，可免去外侧模板，减少现场工作量，提高施工效率。
46.如图4所示，所述预制混凝土1的顶部以及底部一侧分别设置有上部预制保护层25和下部预制保护层26，上部预制保护层25、下部预制保护层26为增设的预制混凝土保护层，达到免支设模板的效果。
47.如图3所示，根据预制墙尺寸设置钢管柱数量，提高稳定性。
48.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。