一种预制装配式混凝土水池壁板构造及其施工方法
阅读说明：本技术 一种预制装配式混凝土水池壁板构造及其施工方法 (Prefabricated assembly type concrete pool wallboard structure and construction method thereof ) 是由 卢辰 郑建建 许大鹏 夏鑫磊 何剑平 张良尘 于 2021-08-20 设计创作，主要内容包括：本发明提供了基于超高性能混凝土连接的预制装配式混凝土水池壁板构造及其施工方法。所述构造包括预制壁板、现浇底板、壁板与底板后浇连接段、壁板与壁板之间后浇连接段、条形模板；所述预制壁板还包括预制壁板竖向钢筋、预制壁板水平钢筋、外凸牛腿、内螺纹套筒、壁板底部锚固钢筋、壁板底部榫卯接口、壁板侧边锚固钢筋、壁板侧边榫卯接口等。本发明构造可提高后浇连接段的力学性能,减少钢筋的锚固长度,降低施工现场的混凝土湿作业量；增加超高性能混凝土与预制墙体之间的接触面积,延长渗流路径,提高装配式水池壁板的防水性能；安装和拆卸便捷,减少现场模板支撑工作量。(The invention provides a prefabricated assembled concrete pool wallboard structure based on ultra-high performance concrete connection and a construction method thereof. The structure comprises a prefabricated wall plate, a cast-in-place bottom plate, a wall plate and bottom plate post-pouring connecting section, a post-pouring connecting section between the wall plate and a strip-shaped template; prefabricated wallboard still includes prefabricated wallboard vertical reinforcement, prefabricated wallboard horizontal reinforcement, evagination bracket, internal thread sleeve, wallboard bottom anchor reinforcing bar, wallboard bottom mortise-tenon joint, wallboard side anchor reinforcing bar, wallboard side mortise-tenon joint etc.. The structure of the invention can improve the mechanical property of the post-cast connecting section, reduce the anchoring length of the reinforcing steel bar and reduce the concrete wet operation amount of a construction site; the contact area between the ultra-high performance concrete and the prefabricated wall body is increased, the seepage path is prolonged, and the waterproof performance of the assembled water pool wall plate is improved; the installation and the dismantlement are convenient, reduce on-the-spot template and support work load.)
技术领域
本发明属于预制装配结构领域，具体来说涉及一种基于超高性能混凝土连接的预制装配式混凝土水池壁板构造及其施工方法。
背景技术
钢筋混凝土结构预制装配化是实现工业化建造的重要发展方向，是国家大力推广的绿色建造技术。目前，国内外预制墙体的连接做法主要以灌浆套筒和普通混凝土后浇连接为主。采用灌浆套筒连接的工序复杂，工程费用较高；采用普通混凝土后浇连接的节点结构性能较差，且接缝处防水性能不理想，不宜用于水池结构。由于目前装配式墙体连接节点技术主要适用于民用建筑领域，导致目前整体预制技术在水池结构中的应用较少，限制了装配式技术在水池结构中的发展。
发明内容
本发明克服传统预制混凝土墙板连接方式应用于水池结构时的不足，提供一种基于超高性能混凝土连接的预制装配式混凝土水池壁板及其施工方法，解决现浇施工难度较大、模板用量较多、施工周期较长、表面平整度控制较差等问题，以达到扩展预制装配技术的应用领域，使本发明可在更多领域中替代传统现浇方式的目的。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
基于超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete，简称：UHPC)连接的预制装配式混凝土水池壁板构造，包括预制壁板、现浇底板、壁板与底板后浇连接段、壁板与壁板之间后浇连接段、条形模板；所述预制壁板还包括预制壁板竖向钢筋、预制壁板水平钢筋、外凸牛腿、内螺纹套筒、壁板底部锚固钢筋、壁板底部榫卯接口、壁板侧边锚固钢筋、壁板侧边榫卯接口。
所述预制壁板底部预留壁板底部榫卯接口和壁板底部锚固钢筋，预制壁板侧边预留壁板侧边锚固钢筋和壁板侧边榫卯接口；现浇底板上预留凹槽。壁板侧边锚固钢筋放入所述预留凹槽，并浇筑后浇混凝土与预制壁板连接。预制壁板通过底部设置的外凸牛腿搁置于现浇底板预留凹槽处，壁板底部榫卯接口和壁板底部锚固钢筋插入预留凹槽。两片相邻预制壁板之间设预制壁板竖向钢筋，预制壁板竖向钢筋与壁板侧边锚固钢筋焊接或绑扎，预制壁板之间拼缝外侧采用条形模板封闭，条形模板通过螺栓拧入内螺纹套筒固定，安装和拆卸便捷，可减少现场模板支撑工作量。壁板与壁板之间后浇连接段和底板预留凹槽处壁板与底板后浇连接段内浇筑超高性能混凝土，使所述预制装配式混凝土水池壁板构造形成整体。
所述壁板与底板后浇连接段及壁板与壁板之间后浇连接段采用超高性能混凝土连接，可提高后浇连接段的力学性能，减少钢筋的锚固长度，降低施工现场的混凝土湿作业量。所述壁板榫卯接口可增加超高性能混凝土与预制墙体之间的接触面积，延长渗流路径，提高装配式水池壁板的防水性能。
进一步地，所述预留壁板底部榫卯接口外凸长度为2-3cm，壁板底部锚固钢筋的预留长度不小于预留壁板底部榫卯接口外凸的距离与10倍壁板底部锚固钢筋直径之和。
进一步地，所述预留壁板侧边榫卯接口外凸长度为2-3cm，壁板侧边锚固钢筋的预留长度不小于预留壁板侧边榫卯接口外凸的距离与10倍壁板底部锚固钢筋直径之和。
进一步地，所述现浇底板上的预留凹槽的宽度与预制壁板的厚度相同，预留凹槽深度不小于壁板底部榫卯接口外凸的距离与10倍壁板底部锚固钢筋直径之和。
进一步地，所述每块预制壁板设置外凸牛腿的数量不少于4个，外凸牛腿搁置在底板凹槽两侧使预制壁板定位。以避免传统壁板与底板连接处壁板悬空固定不够稳固和安全的缺点，且减少传统做法中混凝土后浇段处安装和拆除模板的工作量。
进一步地，所述壁板与壁板之间后浇连接段宽度不小于壁板侧边榫卯接口外凸的距离与10倍壁板侧边锚固钢筋直径之和。
基于超高性能混凝土连接的预制装配式混凝土水池壁板构造的施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
浇筑现浇底板，浇筑时在预制壁板处预留凹槽，凹槽与预制壁板同宽；预制壁板吊装到位，利用外凸牛腿搁置于现浇底板凹槽两侧，并采用斜撑固定预制壁板，壁板预留的榫卯接口和锚固钢筋插入底板凹槽内；预制壁板之间拼缝外侧采用条形模板封闭，条形模板采用螺栓固定，预制壁板与现浇底板接缝处采用密封胶密封；浇筑超高性能混凝土，在预制壁板与现浇底板连接拼缝处、以及预制壁板之间的连接拼缝处形成后浇现浇段，使得结构形成整体。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果如下：
1、本发明构造利用超高性能混凝土优良的性能，提高后浇连接段的力学性能，减少钢筋的锚固长度，降低施工现场的混凝土湿作业量；
2、本发明构造的预制墙体榫卯接口可增加超高性能混凝土与预制墙体之间的接触面积，延长渗流路径，提高装配式水池壁板的防水性能；
3、本发明构造的壁板后浇连接段采用条形模板封闭，螺栓固定，安装和拆卸便捷，可减少现场模板支撑工作量；
4、本发明构造的壁板通过外凸牛腿搁置在底板凹槽两侧进行定位，可避免传统壁板与底板连接处壁板悬空固定不够稳固和安全的缺点。
附图说明
图1为本发明的实施例1的正视图。
图2为本发明的实施例1的纵剖面图。
图3为本发明的实施例1的平剖面图。
图4为本发明的实施例1中壁板与壁板之间后浇连接段做法放大图。
图5为本发明的实施例2的正视图。
图6为本发明的实施例2的纵剖面图。
图7为本发明的实施例2的平剖面图。
图8为本发明的实施例2中壁板与壁板之间后浇连接段做法放大图。
图9为本发明的实施例1的三维示意图。
图10为本发明的实施例2的三维示意图。
图中：
1-预制壁板、2-现浇底板、3-预制壁板竖向钢筋、4-预制壁板水平钢筋、5-外凸牛腿、6-壁板与底板后浇连接段、7-条形模板、8-壁板与壁板之间后浇连接段、9-内螺纹套筒、10-止水螺杆、11-壁板底部锚固钢筋、12-壁板底部榫卯接口、13-壁板侧边锚固钢筋、14-壁板侧边榫卯接口、15-橡胶止水条。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例1
请结合参阅图1-图3，本实施例公开了基于超高性能混凝土连接的预制装配式混凝土水池壁板构造，包括预制壁板1、现浇底板2、壁板与底板后浇连接段6及壁板与壁板之间后浇连接段8、条形模板7；所述预制壁板1还包括预制壁板竖向钢筋3、预制壁板水平钢筋4、外凸牛腿5、内螺纹套筒9、壁板底部锚固钢筋11、壁板底部榫卯接口12、壁板侧边锚固钢筋13、壁板侧边榫卯接口14、壁板底部橡胶止水条15。
预制壁板1底部预留锚固钢筋11和榫卯接口12，侧边预留锚固钢筋13和榫卯接口14，现浇底板2上预留凹槽；壁板侧边锚固钢筋13放入所述预留凹槽，并浇筑后浇混凝土与预制壁板1连接；预制壁板1底部通过外凸牛腿5搁置于现浇底板2预留凹槽处，壁板底部榫卯接口11和锚固钢筋12插入预留凹槽；两片相邻预制壁板1之间设竖向钢筋3，竖向钢筋3与壁板侧边预留锚固钢筋13焊接或绑扎，预制壁板1之间拼缝外侧采用条形模板7封闭，条形模板7通过螺栓拧入内螺纹套筒9固定；在壁板与壁板之间后浇连接段8和底板预留凹槽壁板与底板后浇连接段6内浇筑超高性能混凝土，使结构形成整体。
本实施例壁板与壁板之间后浇连接段8、壁板与底板后浇连接段6采用UHPC混凝土连接，利用超高性能混凝土优良的性能，提高后浇连接段的力学性能，减少钢筋的锚固长度，降低施工现场的混凝土湿作业量。
优选地，预制壁板1底部预留锚固钢筋11和榫卯接口12，侧边预留锚固钢筋13和榫卯接口14，榫卯接口12、14外凸的长度为2-3cm，锚固钢筋11、13的预留长度不小于预制墙体的榫卯接口外凸的距离与10倍锚固钢筋的直径之和。
优选地，现浇底板2上预留凹槽，用于壁板预留竖向钢筋3放入，并浇筑后浇混凝土，与壁板可靠连接。凹槽宽度与壁板1厚度相同，凹槽深度不小于预制壁板1的榫卯接口12外凸的距离与10倍锚固钢筋11的直径之和。
优选地，预制壁板1底部预制外凸牛腿5，每块壁板1预制外凸牛腿5数量不少于4个，用于搁置在现浇底板2凹槽两侧，使壁板1准确定位。以避免传统壁板与底板连接处壁板悬空固定不够稳固和安全的缺点，且减少传统做法中混凝土后浇段处安装和拆除模板的工作量。
优选地，预制壁板1与壁板1之间拼缝后浇连接段8宽度不小于预制墙体的侧边榫卯接口14外凸的距离与10倍锚固钢筋13的直径之和；拼缝外侧采用条形模板7封闭，条形模板7通过螺栓拧入内螺纹套筒9固定，螺纹套筒9预先埋入预制壁板1。
优选地，预制壁板1榫卯接口12和14可增加超高性能混凝土与预制壁板1之间的接触面积，延长渗流路径，提高预制壁板的防水性能。
优选地，预制壁板1底部预先固定橡胶止水条15，以增加节点构造的防水性能。
本实施例的基于超高性能混凝土连接的预制装配式混凝土水池壁板构造的施工方法，包括以下步骤：
浇筑现浇底板2，浇筑时在预制壁板1处预留凹槽，凹槽与预制壁板1同宽；
预制壁板1吊装到位，利用外凸牛腿5搁置于现浇底板2凹槽两侧，并采用斜撑固定预制壁板1，壁板预留的榫卯接口和锚固钢筋插入底板凹槽内；所述预制壁板包含预制外凸牛腿5，以及壁板底部和壁板侧边榫卯12及14和锚固钢筋11及13；
预制壁板1之间拼缝外侧采用条形模板7封闭，条形模板7采用螺栓固定，预制壁板1与现浇底板2接缝处采用密封胶密封；
浇筑超高性能混凝土，在预制壁板1与现浇底板2连接拼缝处、以及预制壁板1之间的连接拼缝处形成后浇现浇段，使得结构形成整体。
实施例2
参见图4-图6，为实现条形模板7的固定，在预制壁板1内预先埋入止水螺杆10，待条形模板7安装到位后在止水螺杆10端部拧入螺母。以达到条形模板便捷的安装和拆卸，减少现场模板支撑工作量。
其余同实施例1。
综上所述，本发明提供的一种基于UHPC连接的预制装配式混凝土水池壁板构造及其施工方法，通过预制装配式水池壁板底部和侧边预留榫卯接口和锚固钢筋，底部通过预制外凸牛腿搁置于底板预留凹槽处，壁板预留榫卯接口和锚固钢筋插入预留凹槽；两片相邻预制壁板之间设竖向钢筋，竖向钢筋与壁板预留锚固钢筋焊接或绑扎，外侧采用条形模板封闭，条形模板采用螺栓连接固定；在预制壁板之间后浇段和底板预留凹槽后浇段内浇筑超高性能混凝土，使结构形成整体。本发明克服传统预制混凝土墙板安装和连接方式应用于水池结构时的不足，扩展预制装配技术的应用领域，使其可在更多领域中替代传统现浇方式，以解决现浇施工难度较大、模板用量较多、施工周期较长、表面平整度控制较差等问题。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
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