本發(fā)明屬于幕墻施工，特別是涉及一種大跨度裝配式uhpc遮陽板幕墻系統(tǒng)及其施工方法。
背景技術(shù)：
1、超高性能混凝土（uhpc，ultra-high?performance?concrete）是一種新型建筑材料，在建筑工程中得到了廣泛應(yīng)用。在建筑外遮陽領(lǐng)域，傳統(tǒng)的遮陽板主要采用鋁合金材料，由于鋁合金自重較輕、安裝便捷，因此被廣泛應(yīng)用。然而，在大跨度遮陽應(yīng)用場景中，鋁合金遮陽板存在諸多技術(shù)缺陷。首先，由于鋁合金材料的剛度較低，受力后容易發(fā)生變形，難以滿足大跨度結(jié)構(gòu)的承載要求。其次，鋁合金遮陽板通常采用受拉構(gòu)件的設(shè)計形式，這對上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性要求較高，增加了建筑結(jié)構(gòu)的負擔。此外，鋁合金遮陽板的拼裝方式通常為現(xiàn)場散拼安裝，施工效率低，拼縫較多，容易出現(xiàn)磕碰變形或劃傷，影響建筑整體美觀性。此外，由于鋁合金材料較為輕薄，其在建筑外觀呈現(xiàn)上缺乏厚重感，不易滿足現(xiàn)代建筑對視覺表現(xiàn)力的要求。
2、另一方面，傳統(tǒng)混凝土材料雖然具有較好的承載能力，但其自身自重大，在大跨度遮陽應(yīng)用中會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)負荷過大，且普通混凝土的脆性較高，難以承受較大的外力沖擊，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂或破壞。同時，傳統(tǒng)混凝土的施工方式以現(xiàn)場澆筑為主，施工周期長、精度難以控制，且存在拼縫滲漏和外觀質(zhì)量不穩(wěn)定等問題，不適用于裝配式建筑體系的需求。
3、綜上所述，現(xiàn)有的大跨度遮陽幕墻系統(tǒng)在材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工方式及耐久性方面均存在一定不足，難以滿足高大空間建筑對超大跨度遮陽系統(tǒng)的需求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種大跨度裝配式uhpc遮陽板幕墻系統(tǒng)及其施工方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的變形過大、拼縫滲漏、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足、施工周期長以及耐久性較差等問題。
2、本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種大跨度裝配式uhpc遮陽板幕墻系統(tǒng)，所述幕墻系統(tǒng)安裝在建筑物的上部混凝土結(jié)構(gòu)和下部混凝土結(jié)構(gòu)之間；其包括：
3、uhpc遮陽板，所述uhpc遮陽板包括內(nèi)置鋼桁架和包裹在所述內(nèi)置鋼桁架外部的超高性能混凝土；所述內(nèi)置鋼桁架包括頂部連接管和底部連接管；所述頂部連接管設(shè)有第二連接孔；
4、頂部連接裝置，所述頂部連接裝置包括l型鋼角碼和u型連接底座，在所述l型鋼角碼的兩個板體之間固定有加強肋，所述u型連接底座固定在l型鋼角碼的底部，在所述u型連接底座上設(shè)有第一連接孔；所述頂部連接管安裝在所述u型連接底座內(nèi)，通過螺栓連接u型連接底座和頂部連接管；所述頂部連接裝置與上部混凝土結(jié)構(gòu)連接；
5、底部連接裝置，所述uhpc遮陽板的底部連接管與所述底部連接裝置連接；所述底部連接裝置與下部混凝土結(jié)構(gòu)連接。
6、本發(fā)明如上所述的大跨度裝配式uhpc遮陽板幕墻系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述第一連接孔為水平方向的條形孔，所述第二連接孔為豎直方向的條形孔。
7、本發(fā)明如上所述的大跨度裝配式uhpc遮陽板幕墻系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述上部混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)預(yù)埋有第一腹板和第一預(yù)埋筋，所述第一預(yù)埋筋和所述第一腹板焊接連接；所述l型鋼角碼的側(cè)部與所述第一腹板焊接連接。
8、本發(fā)明如上所述的大跨度裝配式uhpc遮陽板幕墻系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述下部混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)預(yù)埋有第二腹板和第二預(yù)埋筋，所述第二預(yù)埋筋和所述第二腹板焊接連接；所述底部連接裝置為插芯，所述插芯與所述第二腹板焊接連接，所述插芯插入所述底部連接管并固定連接。
9、本發(fā)明如上所述的大跨度裝配式uhpc遮陽板幕墻系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述內(nèi)置鋼桁架由拼合連接的水平骨架和豎向骨架所構(gòu)成的架體；在所述水平骨架的外壁固定有t型銷釘；所述頂部連接管連接在所述架體的上部，所述底部連接管連接在所述架體的下部。
10、本發(fā)明如上所述的大跨度裝配式uhpc遮陽板幕墻系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述內(nèi)置鋼桁架還包括內(nèi)部撐桿，所述內(nèi)部撐桿固定在兩個相鄰的豎向骨架之間，所述底部連接管的上端與所述內(nèi)部撐桿固定連接。
11、本發(fā)明還提供一種大跨度裝配式uhpc遮陽板幕墻系統(tǒng)的施工方法，其特征在于，所述大跨度裝配式uhpc遮陽板幕墻系統(tǒng)為如上任一項所述的大跨度裝配式uhpc遮陽板幕墻系統(tǒng)；施工方法包括：
12、步驟1，將工廠預(yù)制好的uhpc遮陽板運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，使用汽車吊進行吊裝作業(yè)，先將uhpc遮陽板的頂部連接管對齊頂部連接裝置的u型連接底座中心位置，然后緩緩送入，調(diào)節(jié)位置使第二連接孔與u型連接底座第一連接孔對齊，確保螺栓能夠順利穿過；螺栓安裝完成后暫不完全緊固；
13、步驟2，接著將插芯塞入底部連接管內(nèi)，插芯的外輪廓尺寸與底部連接管的內(nèi)輪廓相匹配，能夠順利塞入并在自重作用下滑落；調(diào)整uhpc遮陽板位置后，插芯一端與底部連接管通過點焊方式臨時固定，另一端通過點焊方式垂直焊接在第二腹板上面；
14、步驟3，再次對uhpc遮陽板進行微調(diào)，精準定位uhpc遮陽板豎向位置、前后位置和左右位置，然后完全擰緊螺栓和螺帽；最終將插芯與第二腹板滿焊連接，底部連接管與插芯滿焊連接。
15、本發(fā)明如上所述的大跨度裝配式uhpc遮陽板幕墻系統(tǒng)的施工方法，優(yōu)選地，在步驟1中，螺栓依次穿過彈簧墊片、鋼墊片、u型連接底座、頂部連接管、另一側(cè)鋼墊片、另一彈簧墊片、螺帽；步驟3中，完成精準定位后將鋼墊片與u型連接底座焊接固定。
16、本發(fā)明的有益效果是：通過將內(nèi)置的鋼桁架與uhpc一體澆筑成型，形成受壓結(jié)構(gòu)體系，從而充分發(fā)揮uhpc抗壓強度≥120mpa的材料優(yōu)勢，結(jié)合鋼桁架的大空間尺寸，實現(xiàn)7米以上超大跨度窄截面（≤120mm）設(shè)計，有效解決大跨度遮陽構(gòu)件變形超限問題。uhpc遮陽板除頂部、底部預(yù)留連接管外，所有鋼骨架均完全內(nèi)埋，uhpc材料微觀結(jié)構(gòu)致密，孔隙率低，能有效抵抗有害物質(zhì)的侵蝕，保護內(nèi)埋鋼桁架不被腐蝕，有效降低了大量金屬構(gòu)件外露產(chǎn)生的腐蝕風險。鋼桁架的豎向骨架的四周分布著t型銷釘，與uhpc澆筑一起后提供足夠的機械咬合力，此外，uhpc材料與鋼材熱膨脹系數(shù)接近，減少大跨度uhpc構(gòu)件在外力和溫度作用下的變形和表面開裂的風險。通過在工廠預(yù)制實現(xiàn)毫米級尺寸控制，保證uhpc構(gòu)件尺寸、變形、強度及外觀效果均符合質(zhì)量要求，運輸至現(xiàn)場后通過吊裝和連接系統(tǒng)實現(xiàn)裝配式安裝，現(xiàn)場無濕作業(yè)，焊接作業(yè)量極大減少，安裝效率有效提升，施工工期顯著縮短。
1.一種大跨度裝配式uhpc遮陽板幕墻系統(tǒng)，所述幕墻系統(tǒng)安裝在建筑物的上部混凝土結(jié)構(gòu)(40)和下部混凝土結(jié)構(gòu)(50)之間；其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大跨度裝配式uhpc遮陽板幕墻系統(tǒng)，其特征在于，所述第一連接孔(24)為水平方向的條形孔，所述第二連接孔(117)為豎直方向的條形孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大跨度裝配式uhpc遮陽板幕墻系統(tǒng)，其特征在于，所述上部混凝土結(jié)構(gòu)(40)內(nèi)預(yù)埋有第一腹板(41)和第一預(yù)埋筋(42)，所述第一預(yù)埋筋(42)和所述第一腹板(41)焊接連接；所述l型鋼角碼(21)的側(cè)部與所述第一腹板(41)焊接連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大跨度裝配式uhpc遮陽板幕墻系統(tǒng)，其特征在于，所述下部混凝土結(jié)構(gòu)(50)內(nèi)預(yù)埋有第二腹板(51)和第二預(yù)埋筋(52)，所述第二預(yù)埋筋(52)和所述第二腹板(51)焊接連接；所述底部連接裝置(30)為插芯，所述插芯與所述第二腹板(51)焊接連接，所述插芯插入所述底部連接管(114)并固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的大跨度裝配式uhpc遮陽板幕墻系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)置鋼桁架(11)由拼合連接的水平骨架(112)和豎向骨架(113)所構(gòu)成的架體；在所述水平骨架(112)的外壁固定有t型銷釘(116)；所述頂部連接管(111)連接在所述架體的上部，所述底部連接管(114)連接在所述架體的下部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大跨度裝配式uhpc遮陽板幕墻系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)置鋼桁架(11)還包括內(nèi)部撐桿(115)，所述內(nèi)部撐桿(115)固定在兩個相鄰的豎向骨架(113)之間，所述底部連接管(114)的上端與所述內(nèi)部撐桿(115)固定連接。
7.一種大跨度裝配式uhpc遮陽板幕墻系統(tǒng)的施工方法，其特征在于，所述大跨度裝配式uhpc遮陽板幕墻系統(tǒng)為權(quán)利要求1-6任一項所述的大跨度裝配式uhpc遮陽板幕墻系統(tǒng)；施工方法包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的大跨度裝配式uhpc遮陽板幕墻系統(tǒng)的施工方法，其特征在于，在步驟1中，螺栓(26)依次穿過彈簧墊片(25)、鋼墊片(25)、u型連接底座(22)、頂部連接管(111)、另一側(cè)鋼墊片(25)、另一彈簧墊片(25)、螺帽；步驟3中，完成精準定位后將鋼墊片(25)與u型連接底座(22)焊接固定。