机械套筒连接的预制混凝土剪力墙节点设计和施工方法与流程

本发明涉及装配式建筑施工，尤其涉及机械套筒连接的预制混凝土剪力墙节点设计和施工方法。

背景技术：

1、装配式建筑是一种以预制构件为主要构件，采用装配方式建造的建筑形式；剪力墙的竖向钢筋连接为套筒灌浆连接。

2、工程实践中，装配式预制剪力墙结构有多片长方形预制混凝土剪力墙拼接形成整体结构；对于剪力墙两侧端部竖向接缝，设计规范要求设计边缘构件，要求边缘构件采用后浇混凝土，水平钢筋的连接可以采用将水平钢筋锚入后浇混凝土中的做法；对于剪力墙上下端部水平接缝，详见图1。

3、灌浆套筒内饱满度无法检测：由于套筒在预制剪力墙时已经预埋在剪力墙中，施工时将上段剪力墙与下段剪力墙对齐，将下段剪力墙的竖向钢筋插入上段剪力墙的套筒中，然后将灌浆料从套筒下部灌浆孔注入套筒，从上部溢浆孔溢出；通常认为当灌浆料从溢浆孔溢出时则灌浆完全；但在实际工程中，出于某些原因，可能出现灌浆料未完全填充套筒就从溢浆孔溢出的情况，此时若停止灌浆，已注入的灌浆料在本身的流动性和重力作用下成形凝结、硬化，套筒内部出现脱空，即灌浆饱满度不足，形成缺陷；对于竖向连接，脱空部分的存在使上侧钢筋在灌浆料中的锚固长度减小，影响了黏结承载力，进而影响了连接的力学性能和变形性能。

4、整个套筒灌浆的过程是在剪力墙预埋的套筒内进行，肉眼完全不可见，无法判别是否灌浆料充满整个套筒，为此行业内研究开发出预埋传感器法、预埋钢丝拉拔法、x射线数字成像法、钻孔内窥镜法等多种检测灌浆料饱满度的检测方法，但上述方法无法直接观测到实际情况；实际工作中也没有灌浆质量控制方法和验收标准等。

5、底部接缝内饱满度无法检测：预制剪力墙底部接缝设置在楼面标高处，且接缝高度宜为20mm，接缝宜采用灌浆料填实，接缝处后浇混凝土上表面应设置粗糙面。在套筒灌浆时采用灌浆料将墙底水平接缝同时灌满；预制剪力墙构件下表面与楼面之间的缝隙周围可采用封边砂浆进行封堵和分仓，以保证水平接缝中灌浆料填充饱满。

6、水平接缝的连接是采用封边砂浆进行封堵和分仓，在套筒灌浆时同时将灌浆料充满水平缝，由于封边砂浆进行封堵和分仓，原有空隙中的空气无法完全排出，进而造成水平缝灌浆不密实，给工程带来安全隐患；对此隐患在实践中尚没有可行的检测方法，也没有水平缝灌浆质量控制方法和验收标准等。

7、套筒机械连接是将钢筋拧入套筒内完成连接，钢筋连接均在施工现场完成。钢筋套筒又分为直螺纹套筒、锥螺纹套筒、挤压套筒，实践中直螺纹套筒使用最为广泛。采用直螺纹套筒连接钢筋时，均采用管钳扳手拧紧，应使钢筋丝头在套筒中央位置相互顶紧，安装后应用扭力扳手校核拧紧扭矩，拧紧扭矩值应符合规范要求，主要用于现浇混凝土中的钢筋连接；预制构件中钢筋埋入混凝土中无法转动，因而无法将钢筋拧入套筒，不能采用套筒机械连接。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供机械套筒连接的预制混凝土剪力墙节点设计和施工方法，旨在解决预制剪力墙竖向钢筋套筒灌浆连接带来的无法直接检测套筒内和底部接缝内的灌浆料饱满度的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了机械套筒连接的预制混凝土剪力墙节点设计和施工方法，包括以下步骤：

3、设计预制剪力墙节点，并基于所述节点确定钢筋套筒连接方案，得到连接方案；

4、安装所述预制剪力墙，并基于所述连接方案对竖直钢筋机械连接；

5、对所述竖直钢筋安装后浇圈，再向预制板布设现浇层钢筋，并对所述后浇圈和所述现浇层钢筋浇筑混凝土；

6、对所述预制剪力墙边缘筑混凝土。

7、其中，所述设计要求包括建筑层高2.9米，预制剪力墙长度4500mm，厚度250mm，竖向分布钢筋为φ12@200，水平分布钢筋为φ10@200；两端边缘构件长度400mm，边缘构件纵向钢筋为4φ12，箍筋为φ8@200，混凝土标号c30；楼面叠合板中预制板厚度为60mm，配筋为双向φ8@200；现浇层厚度为70mm，配筋双向φ8@200；楼面后浇圈梁截面为250mm×250mm，纵向钢筋为4φ12，箍筋为φ8@200。

8、其中，所述对所述竖直钢筋安装后浇圈，再向预制板布设现浇层钢筋，并对所述后浇圈和所述现浇层钢筋浇筑混凝土的具体方式：

9、对所述竖直钢筋安装后浇圈箍筋φ8@200；

10、在所述预制板预留段处设置模板，并在所述预制板伸出钢筋上布设绑扎分布钢筋；

11、在所述预制板上布设绑扎现浇层钢筋；

12、基于家标准要求对所述后浇圈和所述现浇层钢筋浇筑混凝土。

13、其中，所述对所述预制剪力墙边缘筑混凝土的具体方式：

14、对上段剪力墙边缘构件的纵向钢筋进行连接，绑扎边缘构件箍筋；

15、对上段剪力墙水平分布钢筋按在边缘构件中锚固；

16、基于标准要求搭设边缘构件模板，浇筑边缘构件混凝土；

17、待叠合板现浇混凝土达到设计强度后，拆除临时支撑和模板；

18、待边缘构件现浇混凝土达到设计强度后，拆除边缘构件模板。

19、其中，所述标准要求为国家标准《混凝土结构工程施工规范》gb50666要求。

20、本发明的机械套筒连接的预制混凝土剪力墙节点设计和施工方法，设计预制剪力墙节点，并基于所述节点确定钢筋套筒连接方案，得到连接方案；安装所述预制剪力墙，并基于所述连接方案对竖直钢筋机械连接；对所述竖直钢筋安装后浇圈，再向预制板布设现浇层钢筋，并对所述后浇圈和所述现浇层钢筋浇筑混凝土；对所述预制剪力墙边缘筑混凝土，该方法通过竖向钢筋在目视范围内可以进行扭矩校核的套筒机械连，同时本发明将套筒机械连接浇筑在行业标准《装配式混凝土结构技术规程》jgj1要求设置的后浇圈梁中，使得剪力墙的水平缝连接为整体式接缝连接，提高了预制剪力墙连接的可靠性，解决预制剪力墙竖向钢筋套筒灌浆连接带来的无法直接检测套筒内和底部接缝内的灌浆料饱满度的问题。

技术特征：

1.机械套筒连接的预制混凝土剪力墙节点设计和施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的机械套筒连接的预制混凝土剪力墙节点设计和施工方法，其特征在于，

3.如权利要求2所述的机械套筒连接的预制混凝土剪力墙节点设计和施工方法，其特征在于，

4.如权利要求2所述的机械套筒连接的预制混凝土剪力墙节点设计和施工方法，其特征在于，

5.如权利要求3所述的机械套筒连接的预制混凝土剪力墙节点设计和施工方法，其特征在于，

技术总结
本发明涉及装配式建筑施工技术领域，具体涉及机械套筒连接的预制混凝土剪力墙节点设计和施工方法，设计预制剪力墙节点，并基于节点确定钢筋套筒连接方案，得到连接方案；安装预制剪力墙，并基于连接方案对竖直钢筋机械连接；对竖直钢筋安装后浇圈，再向预制板布设现浇层钢筋，并对后浇圈和现浇层钢筋浇筑混凝土；对预制剪力墙边缘筑混凝土，该方法通过竖向钢筋在目视范围内可以进行扭矩校核的套筒机械连，同时本发明将套筒机械连接浇筑在行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1要求设置的后浇圈梁中，使得剪力墙的水平缝连接为整体式接缝连接，提高了预制剪力墙连接的可靠性。

技术研发人员：杨广利,陈天翼,乔硕,秦亚,王爱民
受保护的技术使用者：淮安市建筑设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22