混凝土预制板结构及其施工方法

技术领域

本申请涉及建筑与桥梁工程技术领域，特别是涉及混凝土预制板结构及其施工方法。

背景技术

装配式混凝土结构具有产品质量好、生产效率高、施工速度快、环境污染小等优点，有利于实现建筑与桥梁结构建造的标准化和规范化，提升我国建筑与交通行业的经济效益和社会效益。随着可持续发展和节能环保要求的不断提升、劳动力成本持续增加,以装配式混凝土结构体系为代表的建筑工业化得到了越来越多的重视,其应用逐渐升温。

预制混凝土面板是装配式混凝土结构体系中的关键受力构件之一，直接承受竖向荷载。相关技术中，预制混凝土板通常外伸较长钢筋(称为“胡子筋”)，相邻两个混凝土板通过胡子筋直接浇筑连接，因此，胡子筋需要足够的外伸长度以确保与相邻构件之间形成可靠的连接，实现结构整体受力。

然而，在现场施工时，预制混凝土板的外伸胡子筋与周边构件钢筋存在严重的交叉与冲突现象，导致预制混凝土板的安装困难，降低施工效率。

发明内容

基于此，有必要针对预制混凝土板的外伸胡子筋与周边构件钢筋存在严重的交叉与冲突的问题，提供一种混凝土预制板结构及其施工方法。

一种混凝土预制板结构，所述混凝土预制板结构包括预制段和连接段，所述连接段包括连接件，所述连接件的两端分别设置有连接结构，所述预制段包括端板，所述端板具有配合结构，相邻两个所述预制段相互靠近的两个端板上的配合结构同时与一个所述连接件上的两个连接结构一一对应连接。

在其中一个实施例中，所述端板包括作为所述预制段的侧壁的立式端板，所述配合结构包括设置在所述立式端板上的第一钩形件，所述连接结构为第一弯钩，所述第一弯钩与所述第一钩形件钩接。

在其中一个实施例中，所述端板包括与立式端板垂直连接的水平肋板，所述水平肋板的板面与所述预制段的板面平行，所述配合结构包括开设在所述水平肋板上的第一孔，所述连接结构为第二弯钩，所述第二弯钩插入至所述第一孔中。

在其中一个实施例中，所述预制段具有沿第一方向依次设置的第一表面和第二表面，所述水平肋板设置在所述立式端板靠近所述第一表面的一端，所述水平肋板上开设有沿第二方向依次排列的多个所述第一孔，所述第一方向与所述第二方向垂直；

所述立式端板靠近第二表面的一端设置有多个第一钩形件，所述第一孔与第一钩形件一一对应设置。

在其中一个实施例中，所述连接段还包括钢筋笼，所述钢筋笼设置在与所述第一孔配合的连接件和与所述第一钩形件配合的连接件之间。

在其中一个实施例中，所述水平肋板沿第三方向的两端分别伸出至所述立式端板外，所述第三方向同时垂直于所述第一方向和所述第二方向；

所述水平肋板远离所述连接段的一端上开设有多个第二孔，所述第二孔与所述第一孔位置对应且数量相等；

所述预制段包括多个第一纵向钢筋，所述第一纵向钢筋与所述第二孔一一对应钩接，所述第一纵向钢筋沿第三方向延伸。

在其中一个实施例中，所述立式端板远离所述连接段的一端设置有多个第二钩形件，所述第二钩形件与第一钩形件位置对应且数量相等；

所述预制段包括多个第二纵向钢筋，所述第二纵向钢筋与所述第二钩形件一一对应钩接，所述第二纵向钢筋沿第三方向延伸。

在其中一个实施例中，所述预制段包括沿第二方向延伸的多个横向钢筋，所述第一纵向钢筋和所述第二纵向钢筋相互靠近的表面分别设置有沿第三方向依次排列的多个所述横向钢筋。

一种混凝土预制板结构的施工方法，所述混凝土预制板结构的施工方法包括以下步骤：

预制预制段；

将相邻两个所述预制段放置在基板上；

通过连接件两端的连接结构将其中一个所述预制段上的配合结构与另一个所述预制段上的配合结构连接；

浇筑连接段混凝土。

在其中一个实施例中，所述预制预制段的步骤包括：

设置立式端板和水平肋板，在所述立式端板沿第三方向的两侧分别连接第一钩形件和第二钩形件，在所述水平肋板沿第三方向的两侧分别开设第一孔和第二孔；

将第一纵向钢筋与所述水平肋板一侧的第二孔连接，将第二纵向钢筋与所述立式端板一侧的第二钩形件连接；

在所述第一纵向钢筋和所述第二纵向钢筋相互靠近的表面绑扎横向钢筋；

浇筑预制段混凝土。

上述混凝土预制板结构，预制段具有配合结构，当需要将两个预制段进行连接时，连接件的一端通过连接结构与其中一个预制段的端部的配合结构配合，连接件的另一端通过连接结构与另一个预制段的端部的配合结构配合，即可将两个预制段连接。由于连接件的设置，连接结构和配合结构连接，从而使得端板上无需伸出较长的胡子筋，可有效避免胡子筋与周边构件钢筋存在严重的交叉与冲突的现象，安装简单，施工效率高。此外，连接件直接将两个预制段连接，提高了湿接缝的横向配筋率，可以提高湿接缝的横向抗弯刚度和抗弯承载力。

附图说明

图1为一实施例中连接段将两个预制段连接的结构示意图。

图2为图1中其中一个预制段未浇筑混凝土时的结构示意图。

附图标记：10、预制段；100、端板；110、立式端板；111、第一钩形件；112、第二钩形件；120、水平肋板；121、第一孔；122、第二孔；130、第一表面；140、第二表面；150、第一纵向钢筋；160、第二纵向钢筋；170、横向钢筋；

20、连接段；210、连接件；221、第一弯钩；222、第二弯钩；230、钢筋笼；

30、基板。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“第一表面”和“上面”可是第一特征在第二特征正第一表面或斜第一表面，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“第二表面”和“下面”可以是第一特征在第二特征正第二表面或斜第二表面，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，本申请一实施例提供的混凝土预制板结构，混凝土预制板结构包括预制段10和连接段20，连接段20包括连接件210，连接件210的两端分别设置有连接结构，预制段10包括端板100，端板100具有配合结构，相邻两个预制段10相互靠近的两个端板100上的配合结构同时与一个连接件210上的两个连接结构一一对应连接。

在本实施例中，预制段10具有配合结构，当需要将两个预制段10进行连接时，连接件210的一端通过连接结构与其中一个预制段10的端部的配合结构配合，连接件210的另一端通过连接结构与另一个预制段10的端部的配合结构配合，即可将两个预制段10连接。由于连接件210的设置，连接结构和配合结构连接，从而使得端板100上无需伸出较长的胡子筋，可有效避免胡子筋与周边构件钢筋存在严重的交叉与冲突的现象，安装简单，施工效率高。此外，连接件210直接将两个预制段10连接，提高了湿接缝的横向配筋率，可以提高湿接缝的横向抗弯刚度和抗弯承载力。

其中，连接件210可以是钢筋，端板100可以是钢板。

在一些实施例中，结合图2，端板100包括作为预制段10的侧壁的立式端板110，配合结构包括设置在立式端板110上的第一钩形件111，连接结构为第一弯钩221，第一弯钩221与第一钩形件111钩接。

在本实施例中，立式端板110竖直放置，立式端板110可直接作为预制段10的侧壁。预制段10全部在工厂提前制作完成，在进行预制段10浇筑时，可直接将立式端板110作为预制段10的侧面模具，无需另设侧面模具，简化生产工艺，极大地提高了施工效率，施工质量容易得到保证。

在工厂预制预制段10时，可首先将第一钩形件111焊接在立式端板110上，然后再将立式端板110作为浇筑的侧面模具，浇筑完成后立式端板110即为预制段10的侧壁，第一钩形件111位于立式端板110外侧。而现有技术中，工厂预制时需要在侧边模具上给胡子筋预留孔洞，并进行堵漏，精度控制要求高，人工作业量大，生产效率低。本申请的第一钩形件111在浇筑前直接焊接在立式端板110上，无需预留孔洞，操作简单，生产效率高。且由于相邻两个预制段10上的第一钩形件111通过连接件210连接，即可通过连接件210确保与相邻构件之间形成可靠的连接，因此可极大的缩短第一钩形件111的外伸长度，从而可以避免与周边构件钢筋冲突的现象。

其中，为了提高湿接缝的连接强度，立式端板上沿厚度方向可设置多排第一钩形件。每个预制段上的第一钩形件分别与一个连接件一端的第一弯钩钩接。

进一步的，为了增强第一弯钩221与第一钩形件111的钩接稳定性，可使得第一弯钩221与第一钩形件111垂直钩接。具体的，可使得第一钩形件111的钩朝上弯折，且钩型呈U字型结构，第一弯钩221的钩水平弯折。即当连接件210的第一弯钩221与第一钩形件111钩接后，在无较大的外力作用下，第一弯钩221与第一钩形件111不会断开连接。

在其中一个实施例中，连接件包括本体和设置在本体两端的连接结构。当连接结构为第一弯钩221时，第一弯钩221包括第一钩部和第二钩部，第一钩部与第二钩部呈角度设置，具体可以是第一钩部与第二钩部呈45°设置，当然，也可以是30°或者60°。第一钩部远离第二钩部的一端与本体连接。第一钩部与第二钩部呈45°设置，便于使得第一弯钩221与第一钩形件111的快速钩接。

在又一个实施例中，与上述实施例不同的是：第一钩部与第二钩部平行，则设置第一钩部与第二钩部连接以使得第一弯钩221成U型结构。U型结构有利于第一弯钩221与第一钩形件111的稳固钩接。

在另外一些实施例中，端板100包括与立式端板110垂直连接的水平肋板120，水平肋板120的板面与预制段10的板面平行，配合结构包括开设在水平肋板120上的第一孔121，连接结构为第二弯钩222，第二弯钩222插入至第一孔121中。

在本实施例中，通过在立式端板110上垂直连接的水平肋板120，水平肋板120上开设第一孔121，在施工现场进行连接时，仅需将连接件210的第二弯钩222从第一孔121的上方穿过第一孔121即可，无需采用焊接或者其他机械连接，操作简单，连接效率高。此时，为了方便第二弯钩222穿过第一孔121，第二弯钩222的钩型可以是L型结构。

进一步的，立式端板110上可设置多层水平肋板120，每层水平肋板120上分别开设有多个第一孔121，每个预制段10一侧的第一孔121分别与一个连接结构的第二弯钩222对应连接或者可选择性的连接。

在其他实施例中，预制段10具有沿第一方向OX依次设置的第一表面130和第二表面140，水平肋板120设置在立式端板110靠近第一表面130的一端，水平肋板120上开设有沿第二方向OY依次排列的多个第一孔121，第一方向OX与第二方向OY垂直。立式端板110靠近第二表面140的一端设置有多个第一钩形件111，第一孔121与第一钩形件111一一对应设置。

在本实施例中，第一方向OX为混凝土预制板的厚度方向，第二方向OY为混凝土预制板的宽度方向，多个预制段10沿长度方向通过连接段20连接。其中第一表面130可以是混凝土预制板的上表面，对应的，第二表面140是混凝土预制板的下表面。水平肋板120设置在立式端板110靠近第一表面130的一端，且水平肋板120低于上表面的高度，便于将连接件210的第二弯钩222从上方向下钩接，当浇筑完混凝土后能够将水平肋板120包裹在内，即水平肋板120以预埋的方式位于预制段10内。立式端板110靠近第二表面140的一端设置有多个第一钩形件111，第一钩形件111可贴近第二表面140设置，以便提高混凝土预制板的受力效率。

在一些实施例中，连接段20还包括钢筋笼230，钢筋笼230设置在与第一孔121配合的连接件210和与第一钩形件111配合的连接件210之间。钢筋笼230可以选择性地与连接件210进行点焊或绑扎，现场作业量较少，施工方便。

在一些实施例中，水平肋板120沿第三方向OZ的两端分别伸出至立式端板110外，第三方向OZ同时垂直于第一方向OX和第二方向OY。水平肋板120远离连接段20的一端上开设有多个第二孔122，第二孔122与第一孔121位置对应且数量相等。预制段10包括多个第一纵向钢筋150，第一纵向钢筋150与第二孔122一一对应钩接，第一纵向钢筋150沿第三方向OZ延伸。

在本实施例中，水平肋板120可以分为两部分，分别焊接在立式端板110沿第三方向OZ的两侧，或者水平肋板120可以是多个小块钢板，多个小块钢板分别焊接在立式端板110上。第二孔122与第一孔121位置对应且数量相等，第一纵向钢筋150的一端具有与第二弯钩222结构相同的弯钩，用于与第二孔122一一对应钩接，即相邻两个预制板中的第一纵向钢筋150位于同一条线上，且通过连接件210相互连接，纵向钢筋传力连续，连接效果容易保证。

进一步的，立式端板110远离连接段20的一端设置有多个第二钩形件112，第二钩形件112与第一钩形件111位置对应且数量相等。预制段10包括多个第二纵向钢筋160，第二纵向钢筋160与第二钩形件112一一对应钩接，第二纵向钢筋160沿第三方向OZ延伸。

在本实施例中，第二钩形件112焊接在立式端板110上，第二纵向钢筋160的一端具有与第一弯钩221结构相同的弯钩，用于与第二钩形件112钩接。同样的，第二钩形件112与第一钩形件111位置对应且数量相等，第二纵向钢筋160与第二钩形件112一一对应钩接，即相邻两个预制板中的第二纵向钢筋160位于同一条线上，且通过连接件210相互连接，可以保证力的传递。

具体的，预制段10包括沿第二方向OY延伸的多个横向钢筋170，第一纵向钢筋150和第二纵向钢筋160相互靠近的表面分别设置有沿第三方向OZ依次排列的多个横向钢筋170。横向钢筋170与第一纵向钢筋150或第二纵向钢筋160绑扎。

结合图1和图2，本申请一实施例还提供了混凝土预制板结构的施工方法，混凝土预制板结构的施工方法包括以下步骤：

预制预制段10；

将相邻两个预制段10放置在基板30上；

通过连接件210两端的连接结构将其中一个预制段10上的配合结构与另一个预制段10上的配合结构连接；

浇筑连接段20混凝土。

由于连接件210的设置，连接结构和配合结构连接，从而使得端板100上无需伸出较长的胡子筋，可有效避免胡子筋与周边构件钢筋存在严重的交叉与冲突的现象，安装简单，施工效率高。此外，连接件210直接将两个预制段10连接，提高了湿接缝的横向配筋率，可以提高湿接缝的横向抗弯刚度和抗弯承载力。

其中基板30可以是木模版或带有抗剪连接件的钢梁上翼缘。当基板为木模板时，则在浇筑完成后，将木模板去除。当基板为带有抗剪连接件的钢梁上翼缘时，混凝土预制板直接与钢梁上翼缘连接为一体，直接作为钢梁的一部分。

在其中一个实施例中，预制预制段10的步骤包括：

设置立式端板110和水平肋板120，在立式端板110沿第三方向OZ的两侧分别连接第一钩形件111和第二钩形件112，在水平肋板120沿第三方向OZ的两侧分别开设第一孔121和第二孔122；

将第一纵向钢筋150与水平肋板120一侧的第二孔122连接，将第二纵向钢筋160与立式端板110一侧的第二钩形件112连接；

在第一纵向钢筋150和第二纵向钢筋160相互靠近的表面绑扎横向钢筋170；

浇筑预制段10混凝土。

在本实施例中，预制段10全部在工厂提前制作完成，可直接将立式端板110作为预制段10的侧面模具，无需另设侧面模具，简化生产工艺，极大地提高了施工效率，施工质量容易得到保证。

在其中一个实施例中，通过连接件210两端的连接结构将其中一个预制段10上的配合结构与另一个预制段10上的配合结构连接的具体步骤还包括：

通过连接件210两端的第一弯钩221将相邻两个预制段10相互靠近的立式端板110上的第一钩形件111钩接；

在具有第一弯钩221的连接件210上设置钢筋笼230；

通过连接件210两端的第二弯钩222将相邻两个预制段10相互靠近的立式端板110上的第一孔121钩接。

在本实施例中，施工现场仅需通过连接件将多个预制段钩接，钢筋笼230可以选择性地与连接件210进行点焊或绑扎，无需现场焊接，甚至无需现场绑扎，现场作业量较少，施工极为方便。另一方面，连接件的设置提高了湿接缝的横向配筋率，可以提高湿接缝的横向抗弯刚度和抗弯承载力。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。