技术领域
[0001] 本发明涉及剪力墙领域，具体涉及一种适用于核电厂的箱型双面叠合剪力墙及方法。
相关背景技术
[0002] 核电厂主要以剪力墙作为结构形式，由于目前核电厂设计所承受的地震作用较大、又有防屏蔽辐射等要求，因此剪力墙的厚度较大，选用的钢筋直径较大且层数较多。如依靠人工现场绑扎钢筋，施工效率极低。另外，由于主筋直径大，现场弯折及调整钢筋的难度极大，钢筋间距控制难度大，定位准确性差，绑扎质量及一致性均难以保证。因此预制装配式剪力墙适用于核电厂的应用场景，但由于核电厂剪力墙层高较高，板厚较大，若整体预制，荷载过大，吊装能力将无法提供保障。双面叠合剪力墙的结构形式可为吊装能力不足提供解决方案，常规预制双面叠合剪力墙的连接方式主要是通过空腔内插筋，然后向空腔内浇筑混凝土，将上下墙体连接成整体。
[0003] 针对核电站剪力墙的结构特点，目前已有多种结构形式的双面叠合剪力墙连接形式，但仍存在一些缺陷导致难以满足核电厂剪力墙需求。中国专利(公开号：CN115419196A)提出了一种用于核电厂的UHPC湿接缝预制双面叠合剪力墙及方法，在叠合剪力墙的中段设置了UHPC水平缝，配置竖向构造钢筋，在实际施工过程中需要下部叠合剪力墙先浇筑养护达到规定强度，后在水平分缝处浇筑UHPC，再在上部叠合剪力墙范围内浇筑混凝土，三次浇筑混凝土需要养护的时间过长，且两次浇筑混凝土的界面处连接性能无法保障；目前采用将预制叠合剪力墙通过焊接在底部预埋件上，但在地震作用下其焊接节点容易受到破坏；另外在上部叠合剪力墙就位时，对准下部叠合剪力墙难度极大，而且钢板突出墙面作为湿接缝的模板影响美观。
具体实施方式
[0033] 实施例1
[0034] 本发明的一个典型实施例中，如图1‑图6所示，给出一种适用于核电厂的箱型双面叠合剪力墙。
[0035] 传统的剪力墙结构在建造过程中，往往需要多次浇筑混凝土，每次浇筑后都需要进行养护，导致总的建设周期长，两次浇筑混凝土的界面处连接性能无法保障。基于此，本实施例提供一种适用于核电厂的箱型双面叠合剪力墙，采用带有箱型空腔的墙板模块，横向上能够通过内部加劲肋上的拉结筋4结合UHPC建立连接，竖向上能够使墙板模块内部的箱型空腔连通后共同填充混凝土，减少多次浇筑混凝土导致的养护时间过长的问题，提高连接性能以保证整个剪力墙的强度。
[0036] 如图1所示，适用于核电厂的箱型双面叠合剪力墙采用多个墙板模块组合形成，多个墙板模块从横向上和竖向上分别进行拼接，相邻墙板模块于横向上进行拼接，在拼接位置形成竖向接缝，竖向接缝由相邻墙板模块的端部间隙形成，并沿竖向分布；相邻墙板模块于竖向上进行拼接，在拼接位置形成横向接缝，横向接缝由相邻墙板模块的顶端和底端间隙形成。
[0037] 本实施例中所指出的横向是指水平方向上相邻墙板模块拼接分布的方向，竖向是指高度方向上相邻墙板模块拼接分布的方向。
[0038] 如图1和图2所示，墙板模块由间隔布置的墙板和连接相邻墙板的加劲肋组成，两块墙板平行间隔分布，加劲肋位于两块墙板的间隔内，相邻的加劲肋作为箱型结构的一组对边，两块墙板作为箱型结构的另一组对边，共同形成了箱型空腔。不仅增加了墙体的强度和刚度，还为后续的填充工作提供了便利。
[0039] 对于墙板模块，除图1中所示的一字型结构、图2所示的T型墙板结构外，还可以采用十字墙体、L型墙体等墙板模块，根据所布置位置和所需连接结构进行分配。
[0040] 通过箱型空腔使得墙板模块形成箱形截面，能够实现自承重，并且竖向接缝和横向接缝处的连接均以预制的墙板模块作为模板，无需传统的搭设脚手架支模的方式，利用加劲肋增强了墙体的整体性能。
[0041] 在竖向接缝两侧的相异墙板模块的加劲肋之间形成填充腔，加劲肋上设有拉结筋4，拉结筋4延伸至墙板模块外并穿过竖向接缝。如图1和图2所示，拉结筋4也作为胡子筋，横向上相邻墙板模块拼接后，竖向接缝两侧相异加劲肋上的拉结筋4错位布置，拉结筋4所在的填充腔内填充UHPC，UHPC为超高性能混凝土6，UHPC具有高强度和高耐久性，减少搭接长度，能够有效增强墙板模块之间的连接。
[0042] 本实施例中，墙体模块在水平方向上通过加劲肋上延伸出的拉结筋4进行连接，水平方向上相邻两个墙体模块之间形成竖向接缝，拉结筋4所连接的加劲肋之间浇筑UHPC，实现相邻墙体模块在水平方向的连接。竖向接缝位置采用砂浆抹平。
[0043] 通过拉结筋4和UHPC的结合，提高了墙板模块之间的连接性能，减少了因多次浇筑混凝土而导致的养护时间过长问题。
[0044] 如图4、图5和图6所示，横向接缝两侧的相异墙板模块相对接，并使其所对应的箱型空腔连通，共同填充混凝土。可以理解的是，也可以在使墙板模块在横向接缝处也预留胡子筋，通过搭接方式进行连接，为施工方便于箱型空腔内采用普通混凝土一次性浇筑成型。通过连通箱型空腔并共同填充混凝土，简化了施工流程，提高了施工效率，同时保证了墙体的整体性和强度。
[0045] 通过箱型空腔的设计和UHPC的应用，减少了混凝土的用量和浇筑次数，从而缩短了施工周期。加劲肋和拉结筋4的加入，以及UHPC的使用，显著提高了墙体的强度和刚度，使其更加适用于核电厂等需要高安全性的场所。
[0046] 如图1所示，加劲肋位于同一墙板模块所对应相邻墙板之间，增强了墙板之间的连接，提高了墙体的整体刚度。并且，墙板模块上设有至少两个间隔分布的加劲肋，通过多个加劲肋的布置，形成所需的箱型空腔，增强了墙体的抗侧力能力，防止墙体在水平荷载作用下发生过大变形。箱型空腔的为后续的填充工作提供了便利，同时增强了墙体的保温隔热性能。
[0047] 本实施例中，拉结筋4伸出所在混凝土肋板13d，d为拉结筋4直径，横向上相邻墙板模块的拉结筋4相互交错，便于现场吊装。墙板模块竖向拼缝在预制层处采用密拼形式，墙板模块一端距离最近的加劲肋为6.5d，d为拉结筋4直径，保证拉结筋4探入另一墙板木块内的长度。
[0048] 如图1和图2所示，箱型空腔内设有钢筋笼7，对于节点、转角或薄弱位置，可以通过加入钢筋笼7提高了墙体的承载能力，同时增强了墙体的抗震性能。钢筋笼7沿竖向上探入相异墙板模块的箱型空腔内，使得钢筋笼7能够跨越多个墙板模块，形成连续的受力体系，提高了墙体的整体性能。
[0049] 另外，如图3所示，同一墙板模块的相邻墙板之间连接有抗剪钢筋3，抗剪钢筋3类型形式包括但不限于桁架钢筋、拉筋、T型抗剪筋等，抗剪钢筋3在预制阶段浇筑于加劲肋中，提高了墙板之间的抗剪能力，防止墙体在剪切荷载作用下发生破坏。提高了墙体的承载能力和抗震性能，增强了墙板之间的抗剪能力。
[0050] 如图1和图2所示，墙板模块为预制结构，墙板内预埋有相交布置的墙体水平筋1和墙体纵筋2，墙板采用预制层普通混凝土5。
[0051] 为了建立墙体模块在竖向上的稳定连接，本实施例中提供多种连接形式。
[0052] 加劲肋沿竖向延伸至横向接缝，使得加劲肋能够跨越横向接缝，增强墙体的整体性。墙板内的墙体纵筋2沿竖向延伸至横向接缝，墙体纵筋2的延伸使得墙体的受力更加连续，提高了墙体的整体性能。横向接缝对应的墙板模块的墙体纵筋2相搭接，墙体纵筋2的搭接增强了墙体的整体性和受力连续性。
[0053] 在上述结构的基础上，本实施例中提供第一种墙体模块在竖向上的稳定连接的结构形式，如图4所示，墙板端部沿竖向延伸出构造钢筋12和防护层，横向接缝对应的墙板模块之间的构造钢筋12相搭接，混凝土填充构造钢筋12的搭接区域，防护层与墙板远离加劲肋一侧平齐，约束混凝土的填充范围，构造钢筋12位于防护层内侧。
[0054] 构造钢筋12的加入提高了墙体的抗裂性能，防护层则能够保护墙体免受外界环境的侵蚀。构造钢筋12的搭接进一步增强了墙体的整体性和受力连续性。防护层能够约束混凝土的填充范围，防止混凝土溢出或填充不均匀。构造钢筋12位于防护层内侧能够确保构造钢筋12在混凝土中的有效锚固。提高了墙体的抗裂性能和耐久性，保护了墙体免受外界环境的侵蚀，约束了混凝土的填充范围。
[0055] 具体的，如图4所示，在竖向上，相邻墙体模块之间形成水平接缝，墙体模块的加劲肋向外延伸，延伸至水平接缝内，同时墙板端部沿竖向延伸出构造钢筋12和防护层，相邻墙体模块之间对应水平接缝位置的构造钢筋12相搭接，防护层与墙板的外侧平齐，作为水平接缝位置的封堵结构，待竖向上墙体模块之间对齐后，向墙体模块的箱形空腔内浇筑，浇筑的混凝土覆盖构造钢筋12的搭接区域，一次浇筑成型。水平接缝的外露缝隙处，采用砂浆抹平。
[0056] 可以理解的是，加劲肋可以插入另一墙体模块内建立连接，同时，构造钢筋12和防护层的长度与墙体纵筋2的搭接长度相等。
[0057] 在上述结构的基础上，本实施例还提供第二种墙体模块在竖向上的稳定连接的结构形式，如图5所示，其与上一种连接形式的区别在于不使用构造钢筋12和防护层，而是直接在墙板外侧连接模板13，模板13通过螺栓14固定在墙板上，利用模板13封堵横向接缝，在墙板模块之间形成容纳外露的腔体纵筋的空间。
[0058] 本实施例中，还提供第三种墙体模块在竖向上的稳定连接的结构形式，如图6所示，在墙板内侧设置牛腿，于箱型空腔内部建立上下墙板模块之间的连接。
[0059] 墙板连接加劲肋的一侧设有牛腿，能够增强墙板与加劲肋之间的连接，提高墙体的整体性能。牛腿上连接有衔接钢筋15，多根衔接钢筋15穿过横向接缝延伸至另一墙板模块内，在浇筑混凝土时，衔接钢筋15能够对横向接缝位置进行加固。牛腿布置在墙板的顶端，多根衔接钢筋15能够插入另一墙板模块底部的箱型空腔内。
[0060] 如图3所示，墙板模块所形成的箱型空腔和填充腔作为基础预留钢筋9的容纳空间，基础预留钢筋9一端埋设在基础混凝土8内，另一端延伸至箱型空腔内，并且，基础预留钢筋9避开加劲肋，在基础上设置基础预留钢筋9插入箱型空腔内，以较大空间的箱型空腔插入，降低对接难度，更好的提供抵抗作用，减少地震作用下节点遭到破坏的风险。
[0061] 如图3所示，墙板节点处安装有楼板锚入筋11和连接件10，楼板锚入筋11探入墙板模块的箱型空腔内，另一端连接钢筋机械连接件10，该连接件10能够与楼板结构的预留钢筋进行连接，楼板锚入筋11和连接件10的加入能够增强墙体与楼板之间的连接性能。
[0062] 采用带有箱型空腔的墙板模块，能够便于从横向上竖向上分别建立相邻墙板模块的连接，横向上能够通过内部加劲肋上的拉结筋4结合UHPC建立连接，加劲肋形成箱形截面能够实现自承重，竖向上能够使墙板模块内部的箱型空腔连通后共同填充混凝土，减少多次浇筑混凝土导致的养护时间过长的问题，提高连接性能以保证整个剪力墙的强度，并且竖向接缝和横向接缝处的连接均以预制的墙板模块作为模板13，无需传统的搭设脚手架支模的方式；预制的拉结筋4能够在填充腔内交错设置，无需绑扎钢筋，提高施工效率。
[0063] 实施例2
[0064] 本发明的另一典型实施方式中，如图1‑图6所示，给出一种适用于核电厂的箱型双面叠合剪力墙的施工方法，利用如实施例1中的适用于核电厂的箱型双面叠合剪力墙。
[0065] 一种适用于核电厂的箱型双面叠合剪力墙的施工方法，包括：
[0066] 吊装墙板模块；
[0067] 于横向上，相邻墙板模块之间形成填充腔，相异加劲肋上的拉结筋4于填充腔内交错布置，向填充腔内浇筑UHPC，建立相邻墙板模块于横向上的连接；
[0068] 于竖向上，相邻墙板模块之间相对接，并使其所对应的箱型空腔连通，共同填充混凝土，建立相邻墙板模块于竖向上的连接。
[0069] 具体的，如图1‑图6所示，适用于核电厂的箱型双面叠合剪力墙的施工方法包括：
[0070] 绑扎墙体的墙体水平钢筋和墙体纵筋2(双面)，然后绑扎抗剪钢筋3和拉结筋4，拉结筋4伸出加劲肋13d，如图1所示；在板墙节点处安装楼板锚入筋11和钢筋机械连接件10，如图2所示；预制竖向上处于上方的墙体模块时还需要绑扎横向接缝连接处的构造钢筋12，如图4所示；然后安装供后期吊装的吊耳；
[0071] 支设模板13，并浇筑预制层普通混凝土5，图1中，d1可取100mm‑120mm，d2可根据需要按实际取值，t1可取50mm‑80mm，图4中t2可取50mm‑60mm，然后内部墙体凿毛(若模板13为具有凹槽，则凿毛可省略)，得到图1、图2、图4所示的墙板模块。
[0072] 现场进行基础凿毛，范围为基础与适用于核电厂的箱型双面叠合剪力墙接触面。并可运用三维扫描技术对基础预留的基础预留钢筋9(1倍搭接长度)进行校验，确保基础预留钢筋9在吊装时均在箱型双面叠合剪力墙的内部。
[0073] 根据墙体布置先吊装一个墙板模块就位，然后吊装另一墙板模块。为施工方便，可先进行竖向定位，吊装第二个墙板模块时距离底面300mm‑500mm时后可进行水平定位。
[0074] 根据实际需要，在转角出或者受力较大处可放置钢筋笼7，然后在墙板模块的箱型空腔浇筑混凝土(可根据计算需要在不同的内腔浇筑不同标号的混凝土，原则上后浇筑的混凝土标高应比预制的混凝土标号高)，在竖向拼缝处浇筑UHPC，并养护至规定强度，然后在竖向拼缝处用砂浆磨平。
[0075] 吊装上部墙板模块，在与下部墙板模块距离只有100mm时，应放慢下落速度，边放边校准，直至完成吊装，于竖向上，相邻墙板模块之间相对接，并使其所对应的箱型空腔连通，共同填充混凝土，建立相邻墙板模块于竖向上的连接，然后拼接该高度层下的多个墙板模块，完成横向拼装，完成浇筑。
[0076] 适用于核电厂的箱型双面叠合剪力墙完成。
[0077] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
