装配式混凝土柱套筒灌浆教学演示设备

2020-08-07 09:26:40 zhanghao

一、钢筋混凝土柱套筒灌浆标准

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二、教学内容:

钢筋灌浆套筒是通过水泥基灌浆料的传力作用将钢筋连接固定的金属套筒,通常采用铸造工艺或加工工艺制造,包括全灌浆套筒和半灌浆套筒两种形式。前者两端均采用灌浆方式与钢筋连接;后者一端采用灌浆方式与钢筋连接,而另一端采用灌浆方式与钢筋连接(通常采用螺纹钢筋连接)

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                                                                             全灌浆套筒                                                          半灌浆套筒

 

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钢筋灌浆套筒接头的组成及连接原理

1)钢筋套筒连接头由带肋钢筋、套筒和灌浆料三个部分组成

2)连接原理:带肋钢筋套入套筒,向套筒内灌注无收缩或微膨胀的水泥基灌浆料,充满套筒与钢筋之间的间隙,灌浆料硬化后与钢筋的横肋和套筒内壁凹槽或凸肋紧密齿合,钢筋连接后所受外力能够有效传递。

 

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钢筋套筒连接

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  模型用轻质材质代替传统混凝土,上部结构用ABS材质对节点做透明处理,展现钢筋套筒与钢筋的连接形式;用灯光表示灌浆料流动方向;直观明了的将教学的重难点展现出来。

 

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钢筋灌浆套筒连接在装配式混凝土结构中的应用

1)灌浆套筒连接适用于装配式结构的预制剪力墙、预制柱等预制构件的纵向钢筋连接,也可用于叠合梁等后浇部位的纵向钢筋连接

2)预制梁的横向受力钢筋同截面连接节点处,通常采用全灌浆套筒

3)预制剪力墙(柱)采用灌浆套筒连接时,由于钢筋接头只能在同一水平截面连接,因此,接头性能必须达到钢筋机械连接接头的最高性能等级。

 

钢筋混凝土柱平法施工图:

 

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案例

1、工程概况        

某停车场改造项目地下室工程正是遇到了这类的问题,由于施工现场场地狭窄,采用了逆作法施工。该工程总建筑面积为16069m2,地下三层。其中,负三层层高为3.60m,负二层层高为3.60m,负一层层高为4.20~6.00m。为了更好的解决地下室逆作法梁与钢筋混凝土柱连接这一难题,我们充分发挥施工技术优势,组织科技攻关,创新的提出了梁与钢筋混凝土柱“钢套筒节点连接”这一方法,彻底的解决了上述问题,节约了工期,降低了造价。同时,形成切实可行、具有推广应用前景的创新性施工新技术。        

2、解决思路及措施        

2.1解决思路        

节点连接在施工过程中时一个控制的基础也是重点,节点连接位置的受力情况有其自身的复杂性,所以为了更好的解决梁和钢筋混凝土柱节点连接技术当中存在的一些问题,在工程建设和施工的过程中组织了大量的和逆作法节点施工有联系的资料,同时对当前其在建筑工程施工中的应用也做了大致的了解,在这一重要的前提下,也逐渐的出现了关于梁柱节点连接的基本方式,也就是本文要介绍的套筒节点连接施工技术,此外在这一过程中还将这种新的思路交给设计单位进行全面的分析和研究,这样也才能更好的达到设计施工完全对应的效果。        

2.2解决措施        

在该工程建设的过程中,我们采用的是地下室半逆作法梁与钢筋混凝土柱钢套筒节点连接施工技术,这种施工技术通常就是在钢筋笼上完成钢套筒的焊接过程,钢套筒上还要焊接上环板和抗剪键,此外在梁的中部和上部位置还要对主筋和套筒进行紧密的焊接,梁面筋和钢套筒上面的部分要进行环板焊接处理。       

 3、施工工艺流程和技术要点       

 3.1施工工艺流程

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                             图1  钢套筒施工流程图        

  

  在该工程施工的过程中,梁柱节点安装使用钢套筒节点连接技术,也就是说在工程建设的过程中要使用专门制作的钢套筒,之后再将钢套筒和钢筋笼采用一个相对较为合理的方式进行焊接处理,在对其焊接的质量进行控制之后,要对其进行定位放线处理,还要进行挖桩处理,此外还要浇筑混凝土等,在整个工程施工全部结束之后,要对施工的具体情况进行验收,验收之后再进行混凝土浇筑施工。具体的施工流程如图1所示:        

3.2施工技术要点        

3.2.1预制钢套筒、抗剪键、换班等        

在工程建设和施工的过程中,所选择的钢材在品种和规格等多个方面都应该充分的满足相应的标准和要求,在钢材进场之后,要对其进行全面的检查,同时还要按照图纸上的规范和要求对其进行全面的处理,此外还要严格的按照施工图纸的要求对其进行放线和构件预制,此外对进场的焊条质量还要进行严格的控制和检查,如果在施工的过程中遇到了潮湿或者是阴雨天气,就要采取有效的措施对其进行烘干处理。       

3.2.2钢套筒与钢筋笼的焊接       

 在施工中,所有的焊工必须要经过严格的技术培训,同时还要通过最后的考核,保证每一个焊工都能持证上岗,此外在施工和作业的过程中焊接和检验人员一定要按照相关的要求去认真严格的去填写作业记录表,在焊接钢筋笼和钢套筒的时候一定要采取双面焊接得出形式,此外还要保证钢筋的根部完全焊接牢固,焊缝的表面还应该保持相对比较清洁的状态,焊缝要整齐平整,在施工的过程中还要实现自检、互检和终检的三检制度,在监理工程师对隐蔽工程进行了详细的检查,并保证其合格之后,才能开始吊装施工,这样才能更好的保证施工的质量和水平。      

 

  3.2.3定位放线及浇筑混凝土       

 平整场地,清除表面淤泥及松软土,回填并夯实。用全站仪测量放线定位钢筋混凝土柱位置,构筑旋挖机平台,并埋设护筒,护筒内径宜比桩径大200~400mm。复核护筒位置,钢筋笼上设计限位钢筋,控制钢筋笼的垂直度及保证钢套筒的相对位置。旋挖机施工,为了防止起吊过程中钢筋笼弯曲过大,采用上吊下推法。按照规范要求清孔,下放钢筋笼后浇筑混凝土。       

 

 3.2.4土方开挖,清理钢套筒        

按照逆作法施工原理进行土方开挖至负二层楼板位置,凿出钢套筒的表面混凝土,打磨清理干净,满足焊接的要求。        

 

3.2.5焊接抗剪键、钢筋及环板        

在钢套筒上定位放线抗剪键及环板位置,焊接抗剪键、环板,内支撑梁的上下中部的主筋需与钢筋混凝土柱的钢套筒焊接,双面焊接长度为6d,梁面筋与钢套筒上部环板焊接。        

 

3.2.6检查焊接质量,浇筑混凝土       

检验合格后,焊接质量满足要求,隐蔽并浇筑混凝土。由于梁柱节点焊接钢筋、抗剪键及环板,浇筑此处混凝土时宜用细石同强度等级的混凝土浇筑,并用小直径振动棒振捣,混凝土应振动到位以避免蜂窝麻面等缺陷。浇筑完成后设专人及时进行浇水养护。       

 

 4、施工效果        

本工程通过在钢套筒上焊接环板以及抗剪键,使得钢套筒与梁节点连接质量得到了很好的控制,满足了结构的受力要求。根据专项方案及设计图纸要求,对现场施工的梁与钢筋混凝土柱“钢套筒节点连接”施工质量进行了自检。检查合格后又组织了建设单位、监理、设计对现场的钢套筒连接检查验收,检查结果表明:主控项目全部合格;一般项目达到合格标准,未出现安全及质量问题。        

 

5、结语        

采用梁与钢筋混凝土柱“钢套筒节点连接”施工工艺,减少了施工工序,有效地缩短了工期。在保证施工质量和进度同时,大大地减少了该项工程的综合造价,取得了良好的施工效果。在逆作法施工面积大、工期紧张的条件下,实现了“安全、优质、快速”施工;该项技术的实施得到了监理及业主等相关单位的赞扬与肯定。

 

 

实训任务书:

三、钢筋套筒灌浆综合实训任务书

实训项目:钢筋套筒灌浆实训

实训时间:5天

实训方法:

下发实训任务书和实训所需的材料

图纸识读:预制剪力墙(灌浆套筒连接)设计图纸识读、预制柱(灌浆套筒)设计图纸识读

3、理论讲解:从装配式混凝土基础知识、钢筋套筒灌浆连接相关标准与要求、钢筋套筒灌浆连接材料及相关设备辅件的要求、灌浆连接施工工艺及质量要求等四个方面进行理论讲解。

4、实训操作:在实训操作中实训老师依次进行实训操作流程讲解、示范操作,然后学生动手操作并在最后分组比赛,比赛全过程老师进行记录并根据质量和速度评比。

实训目的:

知识目标:了解灌浆套筒材料、连接相关标准及要求、施工工艺、在生产中质量控制要点、与搭接焊接的区别,熟悉灌浆套筒连接型式检验。

2、技能目标:能进行灌浆套筒连接中的施工准备、预制构件吊装、灌浆等工序

3、素质目标:锻炼学生观察能力、语言表达能力、逻辑思维能力及实际动手操作能力。

实训项目:

考虑到实训的学生数量过多,为了方便管理和后期比赛,将学生分为A、B、C、D四组,这样既能保证学生安全,又能让每个学生都有机会操作。

实训项目一:设计图纸识读0.5天,图纸识读考核0.5天(共1天)

实训项目二:理论讲解,从装配式混凝土基础知识、钢筋套筒灌浆连接相关标准与要求、钢筋套筒灌浆连接材料及相关设备辅件的要求、灌浆连接施工工艺及质量要求等四个方面进行理论讲解1.5天,理论考核0.5天(共2天)

实训项目三:实训操作,预制剪力墙联通腔分仓封缝多套筒灌浆0.5天、水平缝座浆单套筒灌浆0.5天、预制柱多套筒灌浆0.5天,实训考核0.5天(共2天)

实训考核内容及方式:

1、实训成绩(100%):过程考核70%+平时成绩30%

2、过程考核(70%):主要围绕实训项目知识点掌握情况、实践操作过程熟练程度完整度、和阶段考试情况等评价。

3、平时成绩(30%):学习态度、出勤情况

 

实训任务一:

实训项目

钢筋套筒灌浆图纸识读

实训时间

1天

实训目的

1、知识目标:了解灌浆套筒在预制剪力墙中位置、钢筋间距、套筒选择、套筒加密区等内容

2、技能目标:能识读灌浆套筒图纸(预制墙、预制柱、预制梁),能根据图纸指导生产

3、素质目标:锻炼学生观察能力、语言表达能力、逻辑思维能力及实际动手操作能力。

实训方法

1老师讲解图纸,学生模拟设计

实训内容及任务要求:

图纸识读(1天)

 

    

 

    

 

 

综合实训中图纸识读是实训的开始,也是实训非常重要的部分,通过图纸识读,为后续生产学习、虚拟仿真和实训操作提供技术支持。第一阶段的安排是围绕以下7个方面内容进行1.5天的图纸识读,最后0.5天进行一个考核,保证了学生学有所思学有所获。

1、图纸识读内容(0.5天)

①钢筋型号、钢筋间距

②灌浆套筒选择:全灌浆套筒、半灌浆套筒

③灌浆套筒材质:球墨铸铁/机械加工

 

④灌浆套筒排放(单排、双排、梅花排)

⑤灌浆套筒间距

⑥灌浆套筒加密区:

 

⑦接头性能

2、图纸识读考核(0.5天)

 

(1)模拟设计一个预制墙灌浆套筒加密区

(2)试题考核:注意考场纪律,严格把控考核过程,根据考核情况了解学生掌握情况。试题详见附表1

    实训成果要求:

1、了解钢筋间距、了解灌浆套筒选择

2、能识读图纸,能独立完成灌浆套筒加密区设计

实训考核内容及方式:

1、实训成绩(100%)= 过程考核70%+平时成绩30%

2、过程考核(70%):主要围灌浆套筒价目去设计准确性和试题考核等评价。

3、平时成绩:学习态度、出勤情况

 

 

 

 

 

 

实训任务二

实训项目

钢筋套筒灌浆理论讲解

实训时间

2天

实训目的

1、知识目标:了解装配式混凝土结构基础基础知识、了解搭接焊接和其他机械连接

2、技能目标:掌握钢筋套筒灌浆连接标准和要求、材料及相关设备、施工工艺及质量要求

3、素质目标:锻炼学生观察能力、语言表达能力、逻辑思维能力及实际动手操作能力。

实训方法

企业专家讲解,学生学习

实训内容及任务要求:

理论讲解(2天)

邀请企业师傅分别从混凝土基础知识、钢筋套筒连接相关标准与要求、连接材料及相关设备辅件和施工工艺及质量要求四个方面进行1.5天讲解,是在进入实训操作前重要的环节,最后0.5天进行一个理论考核。

理论讲解课程安排(1.5天)

   (1)装配式混凝土结构基础知识、钢筋套筒灌浆连接相关标准与要求(0.5天)

   (2)钢筋套筒灌浆连接材料及相关设备、辅件的要求(0.5天)

   (3)灌浆连接施工工艺及质量要求(0.5天)

2、理论考核(0.5天)

注意考场纪律,通过考试对学生掌握灌浆套筒连接技术一个评价。

考试试题详见附件2

 

 

   实训成果要求:

了解装配式混凝土结构基础基础知识、了解搭接焊接和其他机械连接

掌握钢筋套筒灌浆连接标准和要求、材料及相关设备、施工工艺及质量要求

实训考核内容及方式:

1、实训成绩(100%)= 过程考核70%+平时成绩30%

2、过程考核(70%):主要围绕对灌浆套筒理论知识点讲解掌握情况等评价。

3、平时成绩:学习态度、出勤情况

实训任务三

实训项目

钢筋套筒灌浆实训操作

实训时间

2天

实训目的

1、知识目标:熟悉灌浆施工工艺流程、熟悉灌浆各项质量控制要点

2、技能目标:能进行灌浆套筒连接中的施工准备、预制构件吊装、灌浆等工序

3、素质目标:锻炼学生观察能力、语言表达能力、逻辑思维能力及实际动手操作能力。

实训方法

专家亲身操作,学生旁观学习

实训比赛,学生合作完成灌浆

实训内容及任务要求:

灌浆实训(2天)

灌浆实训分两部分组成,一是为期1.5天的实训操作,二十为期0.5天的实训比赛。

物料准备:见附表3

分组:实训前先将实训学生分成4组,每组起个队名,有口号,目的是培养学生的组织能力、团结能力和协作能力。

A、B两组进行座浆和单只套筒灌浆(预制剪力墙),C、D两组进行分仓和多只套筒连续灌浆(预制柱和预制剪力墙)(0.5天)

A、B两组进行分仓和多只套筒连续灌浆(预制柱和预制剪力墙),C、D两组进行座浆和单只套筒灌浆(预制剪力墙)(0.5天)

型检试验:四个组进行型检试验,分别是流动度试验、三组试模强度试验、模拟灌浆试验及膨胀率试验。(0.5天)

4、实训比赛:四个小组抽签选取试件,同时开始灌浆,实训中小组成员专人负责填写“构件连接基础面检验记录表”和“灌浆施工记录表”,专家根据速度、质量和记录表给四个小组打分,评出优秀小组和优秀个人,并进行奖励。

 

   实训成果要求:

了解灌浆施工前准备工作、了解灌浆所需工具

能拌制灌浆料,能独立灌浆,能做型检试验

实训考核内容及方式:

1、实训成绩(100%)= 过程考核70%+平时成绩30%

2、过程考核(70%):主要围绕对灌浆操作熟练程度和完整度等评价。

3、平时成绩:学习态度、出勤情况

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