外殼預(yù)制核心現(xiàn)澆RC結(jié)構(gòu)梁、柱預(yù)制外殼制作工藝

林超

【摘 要】外殼預(yù)制核心現(xiàn)澆裝配整體式RC結(jié)構(gòu)同時(shí)具有裝配式RC結(jié)構(gòu)綠色施工和現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)整體性好、抗震性能好的的特點(diǎn)。本文介紹了該結(jié)構(gòu)的梁、柱預(yù)制外殼的制作工藝，希望能為推動(dòng)該結(jié)構(gòu)形式在我國(guó)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】外殼；裝配整體式；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；制作工藝

裝配式RC結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以部分或全部在工廠預(yù)制，其施工符合綠色施工的節(jié)地、節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水和環(huán)境保護(hù)等要求，能夠降低對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，包括降低噪音、防止揚(yáng)塵、減少環(huán)境污染、清潔運(yùn)輸、減少場(chǎng)地干擾等，遵循可持續(xù)發(fā)展的原則，因此發(fā)展裝配式RC結(jié)構(gòu)可以促進(jìn)建筑工業(yè)化的進(jìn)程，是我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的重要方向之一。

外殼預(yù)制核心現(xiàn)澆裝配整體式RC結(jié)構(gòu)，與目前我國(guó)現(xiàn)有的裝配式結(jié)構(gòu)體系相比，其特點(diǎn)是不僅具有現(xiàn)有裝配式RC結(jié)構(gòu)綠色施工的特點(diǎn)，而且還因其大量的核心部分的混凝土都是現(xiàn)澆，因此該結(jié)構(gòu)具有與現(xiàn)澆RC結(jié)構(gòu)相同的整體性和抗震性能[1-4]，能夠克服我國(guó)現(xiàn)有部分裝配式結(jié)構(gòu)整體性、抗震性能不夠優(yōu)越的缺陷。

本文介紹了外殼預(yù)制核心現(xiàn)澆裝配整體式RC結(jié)構(gòu)的梁、柱預(yù)制外殼的制作工藝。

1 梁“U”形外殼制作工藝（一）

1.1 模板系統(tǒng)

U型RC梁外殼的制作方法（一）所采用的模板系統(tǒng)如圖1所示。該模板系統(tǒng)主要包括內(nèi)側(cè)模、內(nèi)底模、組裝桿、箍筋卡件、內(nèi)擋板、外側(cè)模、外底模、外擋板等部件組成。各部件的結(jié)構(gòu)和功能如下：

（1）內(nèi)側(cè)模

內(nèi)側(cè)模由多塊帶企口的板塊組成（方便脫模），如圖2所示。內(nèi)側(cè)模的外表面（與澆筑的混凝土接觸的一面）帶有箍筋定位槽，并且表面呈凹凸?fàn)睿@樣可以較準(zhǔn)地箍筋定位且使得澆筑好的梁預(yù)制外殼內(nèi)側(cè)面帶方形凹凸塊和豎肋（可以使后澆核心混凝土和預(yù)制外殼混凝土粘結(jié)更好）。

（2）內(nèi)底模

內(nèi)底模也由多塊帶企口的板塊組成，如圖3所示。內(nèi)底模的下表面（與澆筑的混凝土接觸的一面）也帶有箍筋定位槽，并且表面呈凹凸?fàn)睢?/p>

（3）組裝桿

組裝桿為小直徑圓鋼或小直徑鋼管，主要作用是將通過(guò)企口拼裝好的內(nèi)側(cè)模組成整體。

（4）箍筋卡件

箍筋卡件如圖4所示，主要作用是跟內(nèi)模上的箍筋定位槽一起定位箍筋。

（5）內(nèi)擋板

內(nèi)擋板如圖5所示，內(nèi)擋板的端部共帶有4個(gè)內(nèi)置螺帽，它的主要作用是可以將構(gòu)件兩邊的內(nèi)側(cè)模固定，并且控制梁預(yù)制外殼的內(nèi)部寬度。內(nèi)擋板通過(guò)螺栓與內(nèi)側(cè)模組裝在一起。

（6）外側(cè)模、外底模

外側(cè)模、外底模表面要平整，如圖6所示。

（7）外擋板

外擋板如圖7所示。外擋板即梁預(yù)制外殼的端模板，它同時(shí)控制梁預(yù)制外殼的側(cè)面及底面厚度。外擋板通過(guò)螺栓與外側(cè)模、內(nèi)側(cè)模組裝在一起。

1.2 梁預(yù)制外殼制作過(guò)程

（1）內(nèi)模組裝及箍筋安裝。用組裝桿將兩片內(nèi)側(cè)模拼成整體——通過(guò)螺栓安裝內(nèi)擋板——逐個(gè)套上箍筋同時(shí)逐塊裝上內(nèi)底?！惭b箍筋卡件；

（2）將外底模放在平整的場(chǎng)地上，然后澆筑梁預(yù)制外殼的底部混凝土；

（3）將安裝好箍筋的內(nèi)模整體放置在剛澆好的梁預(yù)制外殼的混凝土底板上；

（4）組裝兩端的外擋板和兩邊的外側(cè)模；

（5）澆筑梁預(yù)制外殼側(cè)邊混凝土。在內(nèi)側(cè)模與外側(cè)模組成的空間中澆注混凝土，并用振動(dòng)棒進(jìn)行振搗，由于外壁混凝土層較薄，需用扁型振動(dòng)棒振搗。在振搗過(guò)程中一方面要保證振搗密實(shí)；

（6）脫模。待混凝土初凝以后即可拆模，拆模順序?yàn)椋簲Q開連接螺栓脫掉內(nèi)擋板——抽掉組裝桿——逐塊脫掉內(nèi)側(cè)?！摰魞?nèi)底模——擰開連接螺栓脫掉兩端的外擋板——脫掉兩邊的外側(cè)?！摰舻啄?；

（7）梁預(yù)制外殼成品的特點(diǎn)

制作成功的梁預(yù)制外殼的示意圖如圖8所示。預(yù)制外殼呈“U”形，箍筋定位準(zhǔn)確，外殼側(cè)板和底板厚度均勻，外殼內(nèi)側(cè)面和內(nèi)底面均呈均勻的凹凸?fàn)?，并且外殼?nèi)側(cè)面還帶有豎肋。

2 梁“U”形外殼制作工藝（二）

2.1 模板系統(tǒng)

U型RC梁外殼的制作方法（二）所采用的模板系統(tǒng)如圖9所示。該模板系統(tǒng)主要包括內(nèi)側(cè)模、內(nèi)底模、內(nèi)擋板、外側(cè)模、外底模、外擋板等部件組成。各部件的結(jié)構(gòu)和功能如下：

（1）內(nèi)側(cè)模

內(nèi)側(cè)模沿縱向每隔一定的距離（箍筋的間距）就有一對(duì)豎槽（用于在梁預(yù)制外殼上形成箍筋插槽并且形成豎肋），如圖10所示。內(nèi)側(cè)模的外表面（與澆筑的混凝土接觸的一面）呈凹凸?fàn)?，這樣可以使得澆筑好的梁預(yù)制外殼內(nèi)側(cè)面帶方形凹凸塊，它和豎肋一起可以使后澆核心混凝土和預(yù)制外殼混凝土粘結(jié)更好。

（2）內(nèi)底模

內(nèi)底模如圖11所示。內(nèi)底模的下表面（與澆筑的混凝土接觸的一面）也沿縱向每隔一定的距離（箍筋的間距）就有一對(duì)豎槽，并且表面呈凹凸?fàn)睢?/p>

（3）內(nèi)擋板

內(nèi)擋板如圖12所示，內(nèi)擋板的端部共帶有4個(gè)內(nèi)置螺帽，它的主要作用是可以將構(gòu)件兩邊的內(nèi)側(cè)模固定，并且控制梁預(yù)制外殼的內(nèi)部寬度。內(nèi)擋板通過(guò)螺栓與內(nèi)側(cè)模組裝在一起。

（4）外側(cè)模、外底模

外側(cè)模、外底模表面要平整，如圖13所示。

（5）外擋板

外擋板如圖14所示。外擋板即梁預(yù)制外殼的端模板，它同時(shí)控制梁預(yù)制外殼的側(cè)面及底面厚度。外擋板通過(guò)螺栓與外側(cè)模、內(nèi)側(cè)模組裝在一起。

2.2 梁預(yù)制外殼制作過(guò)程

（1）內(nèi)模組裝。通過(guò)螺栓兩片內(nèi)側(cè)模和兩端的內(nèi)擋板安裝在一起；

（2）將外底模放在平整的場(chǎng)地上，然后澆筑梁預(yù)制外殼的底部混凝土；

（3）將內(nèi)底模放置在剛澆好的梁預(yù)制外殼的混凝土底板上；

（4）將安裝好的內(nèi)模整體放置在內(nèi)底模上；

（5）組裝兩端的外擋板和兩邊的外側(cè)模；

（6）澆筑梁預(yù)制外殼側(cè)邊混凝土。在內(nèi)側(cè)模與外側(cè)模組成的空間中澆注混凝土，并用振動(dòng)棒進(jìn)行振搗，由于外壁混凝土層較薄，需用扁型振動(dòng)棒振搗。在振搗過(guò)程中一方面要保證振搗密實(shí)；

（7）脫模。待混凝土初凝以后即可拆模，拆模順序?yàn)椋簲Q開連接螺栓脫掉內(nèi)擋板——兩邊向內(nèi)敲擊脫掉內(nèi)側(cè)?！摰魞?nèi)底模——擰開連接螺栓脫掉兩端的外擋板——脫掉兩邊的外側(cè)?！摰舻啄＃?/p>

（8）插箍筋。按照規(guī)格要求準(zhǔn)備好箍筋，然后采用本課題組研發(fā)的磷酸鎂基建筑膠黏劑將梁預(yù)制外殼內(nèi)側(cè)面和底面的箍筋插槽填滿，接著逐一在插槽里插上箍筋，最后將豎肋抹平；

（9）梁預(yù)制外殼成品的特點(diǎn)

制作成功的梁預(yù)制外殼的示意圖如圖15所示。預(yù)制外殼呈“U”形，箍筋定位準(zhǔn)確，外殼側(cè)板和底板厚度均勻，外殼內(nèi)側(cè)面和內(nèi)底面均呈均勻的凹凸?fàn)?，并且外殼?nèi)側(cè)面還帶有豎肋。

3 柱預(yù)制外殼的制作工藝

3.1 箍筋與內(nèi)模

（1）箍筋

柱預(yù)制外殼內(nèi)采用螺旋箍筋，螺旋箍筋如圖16所示。

（a） 正視圖 （b） 俯視圖

（2）內(nèi)模

內(nèi)模由側(cè)模、底模、頂模和端板及夾具組成，如圖17所示。

底模上面頂模下面帶有縱向加勁肋，距離端部一定范圍空開，用于放置端板，如圖18所示。加勁肋主要是為了保證模板的縱向剛度。

端板上帶有拉手，主要是為了方便脫模。夾具是由四根如圖19所示的帶有長(zhǎng)方形螺栓孔的角鋼組成。

3.2 柱預(yù)制外殼制作過(guò)程

（1）內(nèi)模組裝及箍筋安裝。將兩塊側(cè)模和頂模、底模穿進(jìn)螺旋式箍筋——在兩端側(cè)模、頂模和底模間放置好端板——在兩端夾上夾具；

（2）將外底模放在平整的場(chǎng)地上，然后澆筑柱預(yù)制外殼的底部混凝土；

（3）將安裝好箍筋的內(nèi)模整體放置在剛澆好的柱預(yù)制外殼的混凝土底板上；

（4）組裝外側(cè)模；

（5）澆筑柱預(yù)制外殼側(cè)邊混凝土。在內(nèi)模與外側(cè)模組成的空間中澆注混凝土，并用振動(dòng)棒進(jìn)行振搗，由于外壁混凝土層較薄，需用扁型振動(dòng)棒振搗。在振搗過(guò)程中一方面要保證振搗密實(shí)；

（6）澆筑柱預(yù)制外殼的頂部混凝土；

（7）脫模。待混凝土初凝以后即可拆模，拆模順序?yàn)椋核砷_夾具——抽掉兩端的端板——向下拉脫掉頂模、向上抬起脫掉底?！蛴摇⑾蜃罄_脫掉左右側(cè)?！摰魞蛇叺耐鈧?cè)模——脫掉底模；

（8）柱預(yù)制外殼成品的特點(diǎn)

制作成功的柱預(yù)制外殼呈“口”形，箍筋澆筑在（下轉(zhuǎn)第177頁(yè)）（上接第131頁(yè)）預(yù)制外殼的混凝土內(nèi)，外殼側(cè)板和底板和頂厚度均勻。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文詳細(xì)介紹了外殼預(yù)制核心現(xiàn)澆裝配整體式RC結(jié)構(gòu)的兩種梁預(yù)制外殼和一種柱預(yù)制外殼的制作工藝工藝，希望能為推動(dòng)該結(jié)構(gòu)形式在我國(guó)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]支正東，張大長(zhǎng)，荀勇，等.外殼預(yù)制核心現(xiàn)澆裝配整體式RC梁抗剪性能的試驗(yàn)研究[J].工程力學(xué)， 2012，29（12）：342-348.

[3]張大長(zhǎng)，支正東，盧中強(qiáng)等.外殼預(yù)制核心現(xiàn)澆裝配式RC柱抗震性能的試驗(yàn)研究[J].工程力學(xué)，2009， 26（8）：131-142.

[4]張大長(zhǎng)，郭雁，李步輝.外殼預(yù)制核心現(xiàn)澆裝配式T型鋼筋混凝土節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究[J].工程力學(xué)，2013，27（1）：156-162.

[責(zé)任編輯：曹明明]