一種預制再生塊體混凝土柱的連接構造及其施工方法與流程

本發明涉及廢舊混凝土循環利用技術領域，具體是一種預制再生塊體混凝土柱的連接構造及其施工方法。

背景技術：

由于施工速度快且施工質量好，預制混凝土構件已廣泛應用于工程建設中。再生塊體混凝土柱采用了大量廢舊混凝土塊體，符合節能減排和循環經濟的國家戰略，但施工現場廢舊混凝土塊體的分層投放導致再生塊體混凝土柱的施工速度相比常規混凝土柱有所降低。為解決這一問題，對再生塊體混凝土柱采用工廠分半預制、現場拼裝的做法不失為一種有效策略，此時拼裝連接構造既是影響施工效率也是攸關結構安全的關鍵。目前，預制混凝土柱的連接構造通常采用濕連接，這種連接構造需要現場澆筑混凝土，施工相對麻煩且對環境有一定影響，未能充分體現建筑工業化的優勢。為此，迫切需要研發一種構造簡單、安全可靠、施工便捷的預制混凝土柱的連接構造。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種預制再生塊體混凝土柱的連接構造及其施工方法。所述預制再生塊體混凝土柱的上半柱和下半柱采用結構膠進行連接，施工便捷，避免了濕連接帶來的施工周期長、對環境影響大等問題，符合建筑工業化的發展要求。此外，通過對預制再生塊體混凝土上半柱的縱筋的靠下部分進行彎折處理，使得彎折處理后的縱筋在有結構膠的連接區域的混凝土保護層厚度明顯增加，可有效延緩高溫下結構膠的性能退化，進而確保柱子具有良好的耐火性能。

本發明至少通過下述技術方案之一實現。

一種預制再生塊體混凝土柱的連接構造，包括預制再生塊體混凝土上半柱、預制再生塊體混凝土下半柱、架立筋、鋼定位板、抗剪型鋼、豎向孔道、豎向凹槽、縱筋、箍筋；鋼定位板位于上半柱內部，鋼定位板上預先鉆有孔洞，孔洞數量與上半柱的縱筋數量相同，每個孔洞對應一根縱筋，但每個孔洞的位置與其對應的縱筋的位置相比，更靠近上半柱的橫截面中心；上半柱的每根縱筋的靠下部分通過彎折處理，穿過鋼定位板上對應的孔洞，并豎直向下伸出上半柱的下端面；抗剪型鋼的一部分預埋在上半柱的內部，并豎直向下伸出上半柱的下端面；下半柱的上端面附近預留有豎向孔道和豎向凹槽，每個豎向孔道對應上半柱的一根彎折處理后的縱筋，每個豎向孔道的位置與其對應的彎折處理后的縱筋的位置一致，豎向凹槽的位置與伸出上半柱下端面的抗剪型鋼的位置一致；下半柱的豎向孔道和豎向凹槽內灌有有機結構膠或無機結構膠；伸出上半柱下端面的抗剪型鋼和彎折處理后的縱筋分別插入下半柱的豎向凹槽和對應豎向孔道，與此同時上半柱的下端面與下半柱的上端面緊密接觸。

上述的一種預制再生塊體混凝土柱的連接構造，所述預制再生塊體混凝土上半柱和預制再生塊體混凝土下半柱內部填充有廢舊混凝土塊體和新混凝土，廢舊混凝土塊體與新混凝土的質量比為1:4~1:1；新混凝土為天然骨料混凝土或再生骨料混凝土，廢舊混凝土塊體為舊有建筑物和構筑物去除全部或部分鋼筋后破碎而成的塊體，廢舊混凝土塊體的特征尺寸不低于60 mm。

上述的一種預制再生塊體混凝土柱的連接構造，所述預制再生塊體混凝土上半柱內部的架立筋共有4根，每根架立筋的直徑不超過10 mm，4根架立筋的位置與上半柱靠近角部的4根縱筋的位置一一對應。

一種如所述一種預制再生塊體混凝土柱的連接構造的施工方法，包括如下步驟：

（1）對預制再生塊體混凝土上半柱的縱筋的靠下部分進行彎折處理，將彎折處理后的縱筋穿過鋼定位板上的孔洞并點焊連接，將抗剪型鋼與鋼定位板進行點焊連接，綁扎上半柱的縱筋和箍筋以及架立筋和箍筋；

（2）綁扎預制再生塊體混凝土下半柱的縱筋和箍筋，并設置用于形成豎向孔道和豎向凹槽的預埋件；

（3）以橫躺方式完成預制再生塊體混凝土上半柱和預制再生塊體混凝土下半柱的模板制作與安裝；

（4）將充分濕潤后的廢舊混凝土塊體一次性投入預制再生塊體混凝土上半柱和預制再生塊體混凝土下半柱的模板內部，然后灌入新混凝土并充分振搗；

（5）混凝土初凝時將預埋件拔出，留出預制再生塊體混凝土下半柱的豎向孔道和豎向凹槽；

（6）在施工現場，首先利用吊機將預制再生塊體混凝土下半柱就位，然后向下半柱的豎向孔道和豎向凹槽內灌入有機結構膠或無機結構膠，最后利用吊機將預制再生塊體混凝土上半柱疊放在預制再生塊體混凝土下半柱上面，并確保伸出上半柱下端面的抗剪型鋼和彎折處理后的縱筋分別插入下半柱的豎向凹槽和對應豎向孔道，且上半柱的下端面與下半柱的上端面緊密接觸。

本發明相對于現有技術，具有如下優點及效果：

（1）采用結構膠的連接構造，具有構造簡單、安全可靠、施工便捷等特點，可明顯提高施工速度，有效避免了常用的濕連接構造所帶來的施工周期長、對環境影響大等問題。

（2）對預制再生塊體混凝土上半柱的縱筋的靠下部分進行彎折處理，使得彎折處理后的縱筋在有結構膠的連接區域的混凝土保護層厚度明顯增加，可有效延緩高溫下結構膠的性能退化，進而確保柱子具有良好的耐火性能。

（3）對再生塊體混凝土柱采用工廠分半預制、現場拼裝的做法，有效解決了廢舊混凝土塊體分層投放導致現場施工速度慢的問題，不僅可減少現場工作量，而且工廠預制的再生塊體混凝土上半柱和下半柱的施工質量更好。

附圖說明

圖1是一種預制再生塊體混凝土柱的連接構造示意圖。

圖中所示為：1-預制再生塊體混凝土上半柱；2-預制再生塊體混凝土下半柱；3-豎向孔道；4-豎向凹槽；5-箍筋；6-鋼定位板；7-架立筋；8-縱筋；9-抗剪型鋼。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。

如圖1所示，為一種預制再生塊體混凝土柱的連接構造示意圖，包括預制再生塊體混凝土上半柱1、預制再生塊體混凝土下半柱2、架立筋7、鋼定位板6、抗剪型鋼9、豎向孔道3、豎向凹槽4、縱筋8、箍筋5；鋼定位板6位于上半柱1內部，鋼定位板6上預先鉆有孔洞，孔洞數量與上半柱的縱筋8數量相同，每個孔洞對應一根縱筋8，但每個孔洞的位置與其對應的縱筋8的位置相比，更靠近上半柱1的橫截面中心；上半柱1的每根縱筋8的靠下部分通過彎折處理，穿過鋼定位板6上對應的孔洞，并豎直向下伸出上半柱1的下端面；抗剪型鋼9的一部分預埋在上半柱1的內部，并豎直向下伸出上半柱1的下端面；下半柱2的上端面附近預留有豎向孔道3和豎向凹槽4，每個豎向孔道3對應上半柱1的一根彎折處理后的縱筋8，每個豎向孔道3的位置與其對應的彎折處理后的縱筋8的位置一致，豎向凹槽4的位置與伸出上半柱1下端面的抗剪型鋼9的位置一致；下半柱2的豎向孔道3和豎向凹槽4內灌有有機結構膠或無機結構膠；伸出上半柱1下端面的抗剪型鋼9和彎折處理后的縱筋8分別插入下半柱2的豎向凹槽4和對應豎向孔道3，與此同時上半柱1的下端面與下半柱2的上端面緊密接觸。

本實施例中，豎向凹槽4的截面尺寸為260mm×260mm×15mm×20mm，深度為210mm；豎向孔道3的直徑為25mm，深度為360mm；縱筋8的直徑為18mm，架立筋7的直徑為10mm。對上半柱1的每根縱筋8的靠下部分進行向內彎折處理，彎折處理后縱筋8的位置與彎折處理前縱筋8的位置之間的距離為170mm。

本實施例中，預制再生塊體混凝土上半柱1和預制再生塊體混凝土下半柱2的截面尺寸均為500mm×500mm，鋼定位板6的厚度為10mm，抗剪型鋼選用截面尺寸為250mm×250mm×9mm×14mm的 H型鋼，H型鋼的長度為400mm。

本實施例中，鋼定位板6與彎折處理后的縱筋8點焊，抗剪型鋼9與鋼定位板6點焊；預制再生塊體混凝土下半柱2的豎向凹槽4和豎向孔道3內灌有有機結構膠；伸出預制再生塊體混凝土上半柱1下端面的抗剪型鋼9和彎折處理后的縱筋8分別插入豎向凹槽4和對應豎向孔道3。

上述預制再生塊體混凝土柱的連接構造的施工方法，包括如下步驟：

（1）對預制再生塊體混凝土上半柱1的縱筋8的靠下部分進行彎折處理，將彎折處理后的縱筋8穿過鋼定位板6上的孔洞并點焊連接，將抗剪型鋼9與鋼定位板6進行點焊連接，綁扎上半柱1的縱筋8和箍筋5以及架立筋7和箍筋5；

（2）綁扎預制再生塊體混凝土下半柱2的縱筋8和箍筋5，并設置用于形成豎向孔道3和豎向凹槽4的預埋件；

（3）以橫躺方式完成預制再生塊體混凝土上半柱1和預制再生塊體混凝土下半柱2的模板制作與安裝；

（4）將充分濕潤后的廢舊混凝土塊體一次性投入預制再生塊體混凝土上半柱1和預制再生塊體混凝土下半柱2的模板內部，然后灌入新混凝土并充分振搗；

（5）混凝土初凝時將預埋件拔出，留出預制再生塊體混凝土下半柱2的豎向孔道3和豎向凹槽4；

（6）在施工現場，首先利用吊機將預制再生塊體混凝土下半柱2就位，然后向下半柱2的豎向孔道3和豎向凹槽4內灌入有機結構膠，最后利用吊機將預制再生塊體混凝土上半柱1疊放在預制再生塊體混凝土下半柱2上面，并確保伸出上半柱1下端面的抗剪型鋼9和彎折處理后的縱筋8分別插入下半柱2的豎向凹槽4和對應豎向孔道3，且上半柱1的下端面與下半柱2的上端面緊密接觸。

本實施例中，鋼定位板6和抗剪型鋼9均采用Q345B鋼材，焊條采用E50形，焊劑F4A0，焊縫質量等級為一級。縱筋8和架立筋7均采用HRB400熱軋鋼筋。新混凝土的強度等級為C45，廢舊混凝土的立方體抗壓強度為35MPa，廢舊混凝土塊體與新混凝土的質量比為1:2。如上所述，便可較好地實現本發明。

根據本發明的方法，還可以開發一系列的實施例，并非對本發明作任何形式上的限制，故依據本發明的技術實質對以上實例所作的任何簡單的修改、等同變化與修飾，仍屬于本發明技術方案的范圍。