本發明屬于建筑結構體系領域，特別是涉及一種結構保溫一體化的裝配式盒式結構體系及其施工方法。

背景技術：

盒式結構建筑是基于建筑工業化發展的必然結果，其提供了標準化預制裝配式的空間模塊。它的基本預制構件單元由傳統裝配式的梁板構件發展為工業化程度更高的“房間模塊”。在預制構件廠中生產的預制單元不再是砌塊或者預制的梁、柱、疊合板而是不同型號的盒式整體構件。這些盒式整體構件運到施工現場后不必進行梁板的搭接，不涉及后澆帶的敷設，從而大大減少了現場濕作業量，各個盒式單元像“搭積木”一樣，通過各連接構件拼裝在一起或者與其他預制構件組合，靈活布置形成盒盒組合結構或盒板組合結構。

預制裝配式混凝土結構建筑，相對于傳統現澆混凝土結構建筑，無疑是技術上的一大進步。但是盒式結構建筑從上個世紀90年代在我國開始發展，其鐘罩型五面體單調的型式卻沒有突出的改進，主要存下以下缺點：一、結構傳力路徑樓板傳至柱、柱傳至基礎，主要結構豎向受力構件為角部的柱子，存在墻板、樓板構造只有厚度較薄的結構層，整個建筑物功能分區，建筑使用功能單一。二、保溫層需要在安裝完畢后另行施工，并且無法避免拼接處節點位置冷熱橋的問題，節能率較低。三、同層相鄰盒子之間拼接后形成雙墻，浪費材料。四、盒子結構之間的連接采用甩筋并且預埋套筒的連接方式，結構橫縫與豎縫處理無法完全保證其密封性。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種結構保溫一體化的裝配式盒式結構體系及其施工方法，要解決現有盒式結構建筑中存在建筑物功能分區功能單一、保溫層需要另行施工節能效率低、相鄰的盒子之間形成雙墻浪費材料以及結構拼縫處無法保證密封性的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種結構保溫一體化的裝配式盒式結構體系，包括基礎和與基礎連接的地上結構，所述地上結構包括至少兩個相鄰拼接的盒式結構單元，所述盒式結構單元包括由一體澆筑的一面頂板樓面構件以及四面墻面構件組成的鐘罩型五面盒式結構單元，所述盒式結構單元還包括由一體澆筑的一面頂板樓面構件以及兩面或三面墻面構件組成的鐘罩缺墻面盒式結構單元，所述鐘罩缺墻面盒式結構單元的頂板樓面構件為單向板，

所述盒式結構單元間拼接側相鄰的同類構件上、沿構件拼接處分別通長設有配合使用的榫頭和卯槽并通過榫卯連接拼接為一體。

所述盒式結構單元間拼接為位于同一層盒式結構單元間的水平拼接，兩個盒式結構單元間的拼接側的墻面構件數量之和總共不多于一面。

所述同類構件為頂板樓面構件，相鄰兩個頂板樓面構件拼接側的端面上分別設有配合使用的樓面榫頭和樓面卯槽。

所述同類構件為墻面構件，相鄰兩個墻面構件拼接側的端面上分別設有配合使用的墻面左右拼接榫頭和墻面左右拼接卯槽。

所述盒式結構單元間拼接為位于不同層的盒式結構單元間的豎向拼接，所述同類構件為墻面構件，相鄰兩個墻面構件拼接側的端面上設有配合使用的墻面上下拼接榫頭和墻面上下拼接卯槽。

所述墻面構件包括內墻面和外墻面，所述內墻面為鋼筋混凝土單板，所述外墻面為包括外葉板、保溫層和內葉受力板的三明治夾心板，所述內葉受力板為鋼筋混凝土板，同一個盒式結構單元內、相鄰兩面外墻面相交，外墻面相交轉角處的保溫層連續設置；同一個盒式結構單元內、相鄰的外墻面和內墻面相交，內、外墻面相交轉角處的保溫層連續設置至外墻面的墻端。

所述同類構件為外墻面，所述榫頭和卯槽分別設置在相鄰的內葉受力板上。

所述榫頭和卯槽的連接位置處設有防水密封層。

一種結構保溫一體化的裝配式盒式結構體系的施工方法，施工步驟如下：

步驟一，根據建筑設計對盒式結構單元的個數和類型進行設計，然后對盒式結構單元進行結構受力設計并在工廠進行各個構件的預制，根據拼接需要在同類構件的端面上分別預制有榫頭或卯槽；

步驟二，將在工廠預制好的盒式結構單元根據施工方案中的運輸方案運至現場，同時在施工現場進行基礎工程作業；

步驟三，根據吊裝方案，先將首層盒式結構單元與基礎固定連接，然后將各個盒式結構單元吊裝就位，按照設計分別對齊各個同類構件的榫頭和卯槽，對同類構件進行構件間的榫卯連接；

步驟四，全部拼接完成后形成結構保溫一體化的裝配式盒式結構體系。

所述步驟三中同類構件的榫卯連接包括：

頂板樓面構件間的水平拼接，分別對齊樓面榫頭和樓面卯槽，進行構件間的榫卯連接；

墻面構件間的水平拼接，分別對齊墻面左右拼接榫頭和墻面左右拼接卯槽，進行構件間的榫卯連接；

墻面構件間的豎向拼接，分別對齊墻面上下拼接榫頭和墻面上下拼接卯槽，進行構件間的榫卯連接。

與現有技術相比本發明具有以下特點和有益效果：

本發明通過在鐘罩型五面盒式結構單元的基礎上設計鐘罩缺墻面盒式結構單元，兩種盒式結構的組合使用，相鄰兩個盒式結構單元的拼接側總共包括不多于一面的墻面構件，解決了同層傳統盒式結構拼接時雙墻的缺點，同時還實現了建筑的空間分隔，豐富了盒式建筑的格局，提高了盒式建筑舒適度，改善盒子房屋的建筑使用功能。

本發明將盒式結構的外墻面設計為結構保溫一體化結構，使得盒式建筑安裝完畢后無需再做保溫構造，合理的保溫設計完全解決了傳統建筑節點位置冷熱橋的問題，可以提高盒式建筑的保溫性能，大大提高了建筑的節能效率。

本發明的構件之間采用榫卯連接，解決了結構橫縫與豎縫處理的問題，并通過在卯槽內設置遇水膨脹止水帶、耐候膠、基層處理劑保證了建筑的密封性。

附圖說明

下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。

圖1是鐘罩型五面盒式結構單元構成示意圖。

圖2是鐘罩缺單墻面盒式結構單元構成示意圖。

圖3是第一種鐘罩缺雙墻面盒式單元構成示意圖。

圖4是第二種鐘罩缺雙墻面盒式單元構成示意圖。

圖5是盒式結構單元外墻面相交轉角構造示意圖。

圖6是盒式結構單元外墻面與內墻面轉角構造示意圖。

圖7a是實施例一中結構保溫一體化的裝配式盒式結構體系的拆分示意圖。

圖7b是實施例一中結構保溫一體化的裝配式盒式結構體系的整體示意圖。

圖8是預制混凝土盒式結構單元樓面榫卯連接示意圖。

圖9是預制混凝土外墻與預制混凝土外墻水平榫卯連接示意圖。

圖10a是實施例二中結構保溫一體化的裝配式盒式結構體系的拆分示意圖。

圖10b是實施例二中結構保溫一體化的裝配式盒式結構體系的整體示意圖。

圖11a是實施例三中結構保溫一體化的裝配式盒式結構體系的拆分示意圖。

圖11b是實施例三中結構保溫一體化的裝配式盒式結構體系的整體示意圖。

圖12是盒式結構單元上下盒式結構單元預制混凝土外墻上下榫卯連接示意圖。

圖13a是實施例四中結構保溫一體化的裝配式盒式結構體系的拆分示意圖。

圖13b是實施例四中結構保溫一體化的裝配式盒式結構體系的整體示意圖。

圖14是盒式結構單元上下盒式結構單元預制混凝土內墻上下榫卯連接示意圖。

圖15是盒式結構單元內墻面與內墻面轉角構造示意圖。

附圖標記：1－頂板樓面構件、2－墻面構件、3－外墻面、4－內墻面、5－樓面榫頭、6－樓面卯槽、7－防水密封層、8－外葉板、9－保溫層、10－內葉受力板、11－外墻面相交轉角處、12－內、外墻面相交轉角處、13－墻面左右拼接榫頭、14－墻面左右拼接卯槽、15－墻面上下拼接榫頭、16－墻面上下拼接卯槽。

具體實施方式

參見圖1-4所示，一種結構保溫一體化的裝配式盒式結構體系，包括至少兩個相鄰拼接的盒式結構單元。所述盒式結構單元包括由一體澆筑的一面頂板樓面構件1以及四面墻面構件2組成的鐘罩型五面盒式結構單元，所述盒式結構單元還包括由一體澆筑的一面頂板樓面構件以及兩面或三面墻面構件組成的鐘罩缺墻面盒式結構單元，即鐘罩缺雙墻面盒式單元和鐘罩缺單墻面盒式結構單元兩種。鐘罩缺雙墻面盒式單元中的兩面墻面構件可以相對設置兩面也可以相鄰設置。所述鐘罩缺墻面盒式結構單元的頂板樓面構件為單向板。

所述盒式結構單元間拼接側相鄰的同類構件上、沿構件拼接處分別通長設有配合使用的榫頭和卯槽，通過榫卯連接拼接為一體。所述榫頭和卯槽的連接位置處設有防水密封層7。

所述防水密封層7包括在卯槽內逐層設置的一道基層處理劑、兩道遇水膨脹止水帶和兩道耐候膠。

參見圖5-6所示，所述墻面構件包括內墻面4和外墻面3，所述內墻面4為鋼筋混凝土單板，所述外墻面為包括外葉板8、保溫層9和內葉受力板10的三明治夾心板，所述內葉受力板為鋼筋混凝土板。同一個盒式結構單元內、相鄰兩面外墻面相交，外墻面相交轉角處11的保溫層連續設置；同一個盒式結構單元內、相鄰的外墻面和內墻面相交，內、外墻面相交轉角處12的保溫層連續設置至外墻面的墻端。相鄰的盒式結構單元拼接后，內、外墻面相交轉角處，保溫層將內墻板構件包在盒式結構內側。

其中，外葉板的厚度可以設計為50mm，起保護保溫層的作用，內葉受力板的厚度可以設計為120mm厚。所述盒式結構單元內、外墻轉角處，保溫層將內墻板構件包在盒式結構內側。

實施例一參見圖7a-7b所示，這種結構保溫一體化的裝配式盒式結構體系包括1個鐘罩型五面盒式結構單元和2個鐘罩缺單墻面盒式結構單元水平形成的單層結構，其中2個鐘罩缺單墻面盒式結構單元均為鐘罩缺單墻面盒式結構單元。所述盒式結構單元間拼接包括位于同一層盒式結構單元間的水平拼接，兩個盒式結構單元間的拼接側的墻面構件2數量之和總共不多于一面。

參見圖8所示，所述同類構件包括同層相鄰的頂板樓面構件，相鄰的頂板樓面構件拼接側的左、右端面上分別設有配合使用的樓面榫頭5和樓面卯槽6。本實施例中，樓面榫頭5設置在鐘罩型五面體盒式單元上，樓面卯槽6設置在鐘罩缺墻面盒式單元上。

參見圖9所示，所述同類構件還包括同層相鄰的墻面構件，相鄰的墻面構件拼接側的左、右端面上設有配合使用的墻面左右拼接榫頭13和墻面左右拼接卯槽14。本實施例中是同層相鄰的外墻面3，所述墻面榫頭13和墻面卯槽14分別設置在內葉受力板10上。墻面左右拼接榫頭13設置在鐘罩型五面盒式單元上，墻面左右拼接卯槽14設置在鐘罩缺墻面盒式單元上。注意，墻面左右拼接卯槽14必須設置在鐘罩缺墻面盒式單元上，原因是若將卯槽設置在鐘罩型五面盒式結構單元可能造成卯槽開槽部位與設計配筋發生沖突。

實施例二參見圖10a-10b所示，與實施例一不同的是，這種結構保溫一體化的裝配式盒式結構體系包括2個鐘罩型五面盒式結構單元和4個鐘罩缺墻面盒式結構單元形成的單層雙排結構。其中2個鐘罩缺單墻面盒式結構單元為鐘罩缺單墻面盒式結構單元，2個鐘罩缺單墻面盒式結構單元均為鐘罩缺雙墻面盒式結構單元，鐘罩缺雙墻面盒式單元中的兩面墻面構件相鄰設置。

實施例三參見圖11a-11b所示，這種結構保溫一體化的裝配式盒式結構體系包括2個鐘罩型五面盒式結構單元形成的雙層結構。所述盒式結構單元間拼接包括位于上下層盒式結構單元間的豎向拼接。

參見圖12所示，所述同類構件為上、下層相鄰的墻面構件，相鄰的墻面構件拼接側的上、下端面上設有配合使用的墻面上下拼接榫頭15和墻面上下拼接卯槽16。本實施例中是不同層相鄰的外墻面3，墻面上下拼接榫頭15設置在下層盒式結構單元上，墻面上下拼接卯槽16設置在上層盒式結構單元上。注意，墻面上下拼接卯槽16必須設置在上層盒式結構單元上，原因是若將卯槽設置在下層盒式結構單元可能造成卯槽開槽部位與設計配筋發生沖突。

實施例四參見圖13a-13b所示，這種結構保溫一體化的裝配式盒式結構體系包括3個鐘罩型五面盒式結構單元和3個鐘罩缺墻面盒式結構單元水平形成的雙層單排結構，其中2個為鐘罩缺單墻面盒式結構單元，1個為鐘罩缺雙墻面盒式結構單元。

所述盒式結構單元間拼接包括位于同一層盒式結構單元間的水平拼接，包括兩個盒式結構單元間的拼接側的墻面構件2數量之和總共不多于一面。還包括位于上下層盒式結構單元間的豎向拼接。

參見圖8所示，所述同類構件包括同層相鄰的頂板樓面構件，相鄰的頂板樓面構件拼接側的左、右端面上分別設有配合使用的樓面榫頭5和樓面卯槽6。本實施例中，樓面榫頭5設置在鐘罩型五面體盒式單元上，樓面卯槽6設置在鐘罩缺墻面盒式單元上。

參見圖9所示，所述同類構件還包括同層相鄰的墻面構件，相鄰的墻面構件拼接側的左、右端面上設有配合使用的墻面左右拼接榫頭13和墻面左右拼接卯槽14。本實施例中是同層相鄰的外墻面3，所述墻面榫頭13和墻面卯槽14分別設置在內葉受力板10上。墻面左右拼接榫頭13設置在鐘罩型五面盒式單元上，墻面左右拼接卯槽14設置在鐘罩缺墻面盒式單元上。注意，墻面左右拼接卯槽14必須設置在鐘罩缺墻面盒式單元上，原因是若將卯槽設置在鐘罩型五面盒式結構單元可能造成卯槽開槽部位與設計配筋發生沖突。

參見圖12所示，所述同類構件為上、下層相鄰的墻面構件，相鄰的墻面構件拼接側的上、下端面上設有配合使用的墻面上下拼接榫頭15和墻面上下拼接卯槽16。本實施例中是不同層相鄰的外墻面3，墻面上下拼接榫頭15設置在下層盒式結構單元上，墻面上下拼接卯槽16設置在上層盒式結構單元上。注意，墻面上下拼接卯槽16必須設置在上層盒式結構單元上，原因是若將卯槽設置在下層盒式結構單元可能造成卯槽開槽部位與設計配筋發生沖突。

本實施例中，下層鐘罩型五面盒式結構單元上的頂板樓面構件上還可以開有結構洞口，該結構洞口可以用作樓梯間等。除了實施例一中的同層結構單元間的拼接，本實施例中還包括不同層結構單元間的拼接。參見圖14和15所示，若其它實施例中，墻面構件間拼接為內墻面間拼接，此時榫頭和卯槽都直接設置在內墻面上。

一種結構保溫一體化的裝配式盒式結構體系的施工方法，施工步驟如下：

步驟一，根據建筑設計對盒式結構單元的個數和類型進行設計，然后對盒式結構單元進行結構受力設計并在工廠進行各個構件的預制，根據拼接需要在同類構件的端面上分別預制有榫頭或卯槽；

步驟二，將在工廠預制好的盒式結構單元根據施工方案中的運輸方案運至現場，同時在施工現場進行基礎工程作業；

步驟三，根據吊裝方案，先將首層盒式結構單元與基礎固定連接，然后將各個盒式結構單元吊裝就位，按照設計分別對齊各個同類構件的榫頭和卯槽，對同類構件進行構件間的榫卯連接；

步驟四，全部拼接完成后形成結構保溫一體化的裝配式盒式結構體系。

所述步驟三中同類構件的榫卯連接包括：頂板樓面構件間的水平拼接，分別對齊樓面榫頭5和樓面卯槽6，進行構件間的榫卯連接；墻面構件間的水平拼接，分別對齊墻面左右拼接榫頭13和墻面左右拼接卯槽14，進行構件間的榫卯連接；墻面構件間的豎向拼接，分別對齊墻面上下拼接榫頭15和墻面上下拼接卯槽16，進行構件間的榫卯連接。

上述披露的各技術特征并不限于已披露的與其它特征的組合，本領域技術人員還可根據發明之目的進行各技術特征之間的其它組合，以發明之目的為準。