装配式建筑混凝土结构预制竖向构件的连接技术
摘要:随着社会的发展,对于建筑的要求由追求效率转变为环保与效率并重。而建筑技术也朝着这一方向不断地前进。其中,装配式混凝土结构成为建筑技术追求环保的代表之一,已经得到了行业内的广泛认可。但是该技术在国内发展时间较短、技术人员培训不系统等,影响着该技术的推广。本文针对装配式建筑混凝土结构预制竖向构件的连接技术给出几点建议。
关键词:装配式建筑;混凝土结构;预制竖向构件;连接技术
近年来,我国建筑行业的发展,工程的体量更大,工期要求更短。因此,催生了新技术的诞生,其中装配式混凝土结构在我国建筑行业得到了极大的发展。装配式混凝土结构通过套筒灌浆、浆锚搭接等技术完成预制构件的连接。并且混凝土结构具备工业化程度高、绿环保等优势,在单体建筑的建设过程中要求装配率达到50%以上,仅靠横向预制构件难以达到要求,还要加入竖向预制构件,借此保证达到建筑要求。
华裔是什么意思一、装配式建筑混凝土结构预制竖向构件的连接方式及技术必要性
(一)连接方式
对于装配式的建筑来说,节点连接主要分为两种方式,一是湿式连接,二是干式连接。对于钢筋的湿式连接,常用方法有套筒灌浆法、钢筋搭接法、灌浆锚固定法等。干式连接常用的方法如焊接、铆钉等方式。其中又以灌浆套筒法发展最为成熟,应用最为广泛。在实际工程中灌浆套筒法多用于预制剪力墙、预制剪力柱等节点的竖向连接当中,该技术可以有效的确保连接节点的牢固程度,能够满足大部分建筑的建设需求。
(二)装配式建筑的必要性
中国是一个能源消耗大国,能源消耗量位居世界前列。我国政府已经意识到该问题的严重性,极力地推动社会各界节能减排技术的发展。而建筑行业节能减排技术发展缓慢,因为大量材料的使用,在施工过程必然会形成大量的污染。在这样的背景之下,推出了装配式建筑技术,该技术在一定程度上解决了建筑行业污染严重、资源大量浪费的问题。经统计,同类型建筑施工过程中可以减少40%的材料消耗。
二、装配式建筑混凝土结构预制竖向构件的连接技术
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(一)套筒灌浆连接方式
套筒灌浆是最常见的连接方式,通过塑性材料的硬固,使得钢筋与套筒之间形成一种牢固的连接关系,为纵向钢筋形成有力的支撑。塑性材料是由水泥、细骨料、混凝土外加剂等多种材料组合而成。该材料制作过程对于基础材料的强度、拌合物的流动性存在明确的要求,在施工过程中需要按照国家标准制作,材料的质量直接影响着钢筋的连接质量。在施工过程中对于套筒也存在诸多要求,如:套筒的密封性、光洁程度等。在施工前要进行透光测试、高压清洁处理。钢筋套筒灌浆连接接头由钢筋、灌浆套筒、灌浆材料三部分组成,其中灌浆塔筒又可以分为半灌浆套筒与全灌浆套筒。半灌浆塔筒一端通过灌浆连接,一端通过机械连接。钢筋灌浆套筒灌浆流程如下:预制构件在工厂中完成套筒与钢筋的连接、套筒在模板上的安装固定与进出将管道与套筒相连、在施工地点完成构件安装、灌浆腔体密封、灌输浆体及加水搅拌。
在灌浆施工过程中往往要进行补浆操作。《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》中明确规定,当灌浆材料已经无法流动时,要通过手动设备进行灌浆操作,直到灌浆材料彻底失去流动性后要实施补浆操作。在套筒灌浆技术中存在多种补浆技术,分别是:一、简易补浆
器施工方法。该方法可以将大容量注射器修改为细管补浆器。通过注射器尾部添加材料。然后通过活塞推注即可。二、手动填缝补浆器施工方法。该方法采用了市面上常见的手动填缝作为工具。三、高位漏斗补浆施工方法。该方法将普通的漏斗改造成了补浆器,补浆时将漏洞放于高位,填充材料即可。
需要进行灌浆操作的原因较多,如:市面上没有成型的补浆设备,因此,工作效率低下;灌浆过程中使用的材料为拟塑性流体,是一种非牛顿流体。如果补浆过快很容易导致灌输的材料中含有气泡,导致套筒灌浆不饱满;没有明细的检查流程与检查手段,无法确定灌浆是否饱满等。
补浆施工流程如下:一、内窥镜检查。使用内窥镜检查套筒内是否饱满,标记出不饱满灌浆处,检查开孔可以作为灌浆入口。二、施工准备。高速搅拌机、量杯、天秤、手动补缝等,除此之外还要确定补浆过程中的环境温度,要保证温度在-5℃之上。三、灌浆制备。将灌浆分与清水按比例混合,利用高速搅拌机搅拌,并且对灌浆材料进行流动性测试,达标之后即可进行灌浆操作。四、补浆操作。通过手动填缝进行第一次补浆操作,当灌浆无法继续注入后,拔出补缝,静待几秒后,进行第二次补浆操作。静待15分钟后,进行第三次补浆操作。最后通过内窥镜对套筒进行检查,确保套筒注浆完成。
(二)浆锚搭建技术
浆锚搭建技术是混凝土结构钢筋竖向连接常用的方式之一,即在混凝土中提前埋设波纹管,当混凝土达到强度要求之后,将钢筋穿入波纹管,再将灌浆材料灌入波纹管,以此起到固定钢筋的作用。这种钢筋浆锚体系属多重界面体系,即钢筋与锚固材料形成的搭建的(灌浆料)的界面体系、锚固材料与波纹管界面体系以及波纹管与原构件混凝土的界面体系。因此.锚固材料对钢筋的锚固力不仅与锚固材料和钢筋的握裹力有关,还与波纹管和锚固材料、波纹管和混凝土之间的连接有关。
该方式具备以下特点:一、机械性稳定,牢固程度高;二、采用配套灌浆材料,可以使用手动灌浆与机械灌浆相配合的完成灌浆操作。三、加水搅拌可以增强灌浆材料的流动性,可以使得灌浆材料形成高强度的膨胀,填充与钢筋的缝隙处,形成牢固的连接头。四、该技术更适合竖向钢筋的连接,如剪力墙、框架柱等。
浆锚搭建方式包括螺旋箍连接方式与金属波纹管连接方式。在施工阶段需要关注几个要点:一、纵向钢筋使用浆锚法搭接时,对于预留孔的长度、宽度、构造形状等都有严格的要求,需要进行一些类的测试保证孔道的坚固程度。二、在装配整体框架过程中要保证房
屋的高度不大于12层,才可以使用浆锚法进行固定,当超过12层之后最好选用套筒灌浆式连接法。
(三)现浇段连接方法
现浇段连接方法在预制装配单元间设置好现浇段、形成整体受力结构。现浇段钢筋可以采用机械连接、焊接等方式形成连接结构,在预制构件与现浇段接触面可以制成粗糙面及键槽面,借此提高整体结构的抗压能力。
如何清理笔记本灰尘现浇段连接体系主要应用于现浇注端点、现浇注节点、叠合式节点等。其中的叠合式节点需要将梁底钢筋焊接在柱侧牛腿预埋钢板上,以此保证钢板的连续性。在梁的上部预留出钢筋贯穿的缝隙,通过浇筑叠合层形成一个整体。
(四)预应力连接方法
预应力体系通过预应力钢筋穿入预留孔进行扩张保证横向结构与竖向结构的紧密连接。根据灌浆后呈现的效果,可以分为全粘结方式、部分无黏结方式以及无黏结方式。全粘结方式通过钢筋张力实现接头的连接,虽然耐久性较强,但是固定程度不足,承重能力大受影
响。而部分无黏结体系能够较好地解决上述问题,具备简单、高效等优点。在部分无粘结的基础上发展出了无黏结体系,该方式可以极大地提高接头的承重能力,是目前最有效的预应力连接方案。
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三、总结
竖向预制构件在装配式建筑过程中发挥着重要的作用,是建筑物承重能力的直接决定因素。因此,在竖向预制构件过程中,要按照国家标准,选择合适的技术,完成建筑的建设。目前,我国在该方面还要投入更大的精力去研究,需要制定明确的标准及施工流程,以此保证建筑物的坚固程度。
参考文献
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