[发明专利]预制混凝土构件的水泥灌浆钢筋连接构造

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于装配式混凝土结构预制构件的钢筋连接构造，通过采用端部加粗的连接钢筋进行水泥灌浆连接，使预制混凝土构件的钢筋连接在结构、材料消耗和制造成本等方面优于已有的水泥灌浆钢筋连接。该构造可以应用于连接竖向、水平或斜向布置的钢筋，因此可广泛应用于装配式结构体系中。

背景技术

现代装配式混凝土结构建筑施工中，预制构件的受力钢筋主要采用套筒水泥灌浆连接构造。套筒水泥灌浆钢筋接头由连接套筒、无收缩的水泥砂浆及套筒两端连接的带肋钢筋所组成，该连接构造是一种对接连接接头形式。

钢筋套筒水泥灌浆钢筋连接构造的优点是：连接套筒用金属铸造或圆钢、无缝钢管机械加工制造而成，连接套筒与水泥砂浆配合的灌浆腔内壁上设有凹凸结构，在可靠的灌浆材料、连接套筒和施工工艺保证下，钢筋接头连接强度可达到钢筋的极限强度。该构造的不足之处是：连接套筒是整体金属件，无论采用精密铸造还是机械加工工艺生产，其材料和制造费用都很高，在装配式混凝土结构中大量普及推广使用有较大的成本压力。

除对接形式的钢筋套筒水泥灌浆连接构造外，还有一种钢筋水泥灌浆搭接连接构造，它是在端头预埋在构件体内的连接钢筋旁边预埋一根金属管，连接钢筋与金属管绑扎相连，由金属管在预制构件内形成一个灌浆连接腔，当该构件与其它构件连接时，另一连接构件上所伸出的连接钢筋插在该金属管内，金属管内壁与连接钢筋的间隙填充无收缩水泥。该构造的优点是：金属管采用普通金属制型材，无需特殊加工，材料成本低，其缺点是：钢筋的搭接长度很长，一般要达到连接钢筋直径50倍以上，构件上伸出的连接钢筋很长，运输和安装都不方便，而且灌浆连接接头由于金属管灌浆腔很长，填充的无收缩水泥用量很大，容易出现填充不密实的缺陷，影响接头连接质量。

另一种钢筋水泥灌浆约束式间接搭接连接构造-“插入式预留孔灌浆钢筋搭接连接构件”(中国专利ZL200820090150.6)，它是在预制混凝土构件内预埋连接钢筋，在预埋连接钢筋旁边预置一个预留孔洞，在该钢筋和孔洞周边沿长度方向布置环状箍筋，孔洞内部连接灌浆孔和排气孔。该构造的连接钢筋长度约为连接钢筋直径的30倍，较上述连接构造的钢筋长度有所缩短。该连接的使用方法是：预制构件在工厂生产时，再将构件的预埋连接钢筋和预留孔成型模具插入在连接节点布置好的环状箍筋内，把与预留孔成型模具相连的灌浆、排浆孔成型管或棒引至构件混凝土成型表面以外，再浇筑混凝土、振捣密实，待混凝土接近凝固时，取下预留孔灌浆孔和排浆(气)孔成型管或棒，取出预留孔成型模具，将构件混凝土进行养护至达到规定强度，构件完成。

构件在工程现场连接时，将另一构件或结构上伸出的连接钢筋插入本构件的的预留孔内，封堵好预留孔端面或构件之间的灌浆缝后，将拌合好的高流动性、无收缩的水泥或水泥砂浆灌入预留孔，直至水泥或水泥砂浆充满了连接钢筋连接与预留孔壁之间的间隙，从构件的排浆孔流出，封堵灌浆和排浆孔，待水泥或水泥砂浆硬化后，各个连接节点内的水泥或水泥砂浆与插入的连接钢筋和预留孔壁紧密结合，将两个构件连接在一起。

插入式预留孔灌浆钢筋搭接连接的优点是：在钢筋搭接节点外采用了环状加强筋约束，提高了节点内钢筋的锚固性能，制作简单、节省钢材，小直径钢筋的连接成本具有明显优势。

该构造的不足之处：一是其连接节点的环状箍筋的环直径远大于钢筋套筒灌浆连接接头的套筒直径，在剪力墙等断面尺寸较小的构件中，该种钢筋连接构造的应用受到很大限制；二是连接钢筋长度尺寸大，插入连接构造的钢筋长度很长(至少30倍连接钢筋直径)，当构件上连接节点较多时，安装十分不便；三是现场连接时灌注的水泥或水泥砂浆量很大，不仅工效低，而且灌浆连接的质量不易保证；四是这种间接搭接连接构造，载荷偏心传递，节点受力状态复杂，难以在大直径钢筋连接领域应用，无法满足高层预制结构建筑构件连接的需要。

我国未来建筑业正在向绿色建筑、绿色施工方向发展，城市住宅多以高层建筑为主流，装配式混凝土结构建筑对在城市住宅领域具有十分广阔的发展空间，解决好装配式结构的关键技术一构件受力钢筋的连接，研究性能好、成本低、施工方便的预制构件钢筋连接构造，对工业化建筑中的推广具有重要的意义。