一种装配式预制剪力墙水平拼缝型钢焊接连接装置技术领域
本发明涉及一种装配式剪力墙连接方式，特别是涉及装配式预制剪力墙水平拼缝
型钢焊接连接装置，用于装配上预制剪力墙和下预制剪力墙时水平拼缝的连接，属于建筑
工程领域。
背景技术
剪力墙是建筑工程中应用非常广泛的构件型式，用于承担竖向荷载(如建筑物的
自重、使用荷载等)和水平作用(如风、水平地震等)。综合而言，剪力墙承受剪力、弯矩、轴向
力。
建造剪力墙的方式一般有“现浇”和“装配”两种。“现浇”是传统建造方式：在工地
现场绑扎钢筋、搭设模板和支架、将混凝土注入模板中并振捣密实，混凝土达到一定强度后
即可拆除模板；“装配”是适应于建筑产业化发展的新型建造方式：在工厂制造预制剪力墙
构件并预留连接装置，在工地现场将上预制剪力墙和下预制剪力墙吊装就位，临时固定，通
过预留连接装置妥善连接。这些连接装置需要有足够的承载力，可以承担剪力墙承受的拉
力、压力、弯矩、剪力等内力。
与“现浇”方式相比，以“装配”的方法建造剪力墙可以节省工期、节省人力、减少材
料耗费、减少现场污染排放，达到节能环保的目的。所以，“装配”是目前建筑工程的重要发
展方向。
预制剪力墙相互连接装配时，需要解决两种类型的拼缝连接装置：1)上预制剪力
墙和下预制剪力墙之间的水平拼缝连接装置；2)相同楼层相邻预制剪力墙之间的竖直拼缝
连接装置。
预制剪力墙装配水平拼缝的连接装置需要满足以下要求：
1、安全要求。预制剪力墙装配水平拼缝的连接装置需要有足够的承载力，可以承
担剪力墙承受的拉力、压力、弯矩、剪力等内力。
2、耐久性及耐火要求。
3、装配简便、缩短施工工期、减少现场人工耗费的要求。
现有技术主要包括有套筒灌浆连接、浆锚连接、钢筋搭接焊接连接以及预焊钢板
与钢筋焊接连接，这些现有技术优点在于连接用的钢筋和钢板等都有浆料保护层，容易满
足耐火和防腐要求，但是存在材料成本高、施工周期长、外设支撑结构复杂以及定位难度大
等缺点。
发明内容
本发明的目的就是为了克服现有方法的不足，提供一种连接上、下预制剪力墙的
装置，该装置可以满足结构安全、耐久耐火、安装简便、缩短施工工期、减少现场人工耗费的
要求。
本发明的目的通过下述方法实现：
装配式预制剪力墙水平拼缝型钢焊接连接装置，主要由上连接钢筋、下连接钢筋、
上型钢、下型钢、上连接钢板和下连接钢板组成；所述上连接钢筋和下连接钢筋都有多根，
间隔设置；上连接钢筋分为端部的上连接钢筋和中部的上连接钢筋；下连接钢筋分为端部
的下连接钢筋和中部的下连接钢筋；上连接钢筋和下连接钢筋的数量相同；中部的上连接
钢筋上部伸入上预制剪力墙中，中部的下连接钢筋下部伸入下预制剪力墙中，中部的上连
接钢筋下部和中部的下连接钢筋上部通过绑扎或搭接连接；沿预制剪力墙水平拼缝的长度
方向，上型钢和下型钢设置于剪力墙端部，端部的上连接钢筋和下连接钢筋间隔设置在上
型钢和下型钢沿墙体厚度方向的侧面上；上型钢上部伸入上预制剪力墙中与上连接钢筋焊
接，上型钢底面与上连接钢板焊接连接，下型钢下部伸入下预制剪力墙中与下连接钢筋焊
接，下型钢顶面与下连接钢板焊接连接；上型钢底面的上连接钢板和下型钢顶面的下连接
钢板焊接连接。
为进一步实现本发明目的，优选地，所述上连接钢筋和下连接钢筋为上预制剪力
墙和下预制剪力墙中的竖向分布钢筋、型钢、栓钉或锚栓。
优选地，所述上型钢或下型钢截面为箱型、工字型、环型或十字型。
优选地，所述上型钢或下型钢的宽度小于上预制剪力墙或下预制剪力墙的厚度。
优选地，所述上连接钢筋自上型钢顶部起伸入上预制剪力墙的深度不小于上连接
钢筋的直径的15倍。
优选地，所述下连接钢筋自下型钢底部起伸入上预制剪力墙的深度不小于下连接
钢筋的直径的15倍。
优选地，所述中部的上连接钢筋伸出上预制剪力墙的长度为搭接长度，其长度需
满足《国家建筑标准设计图集》11G101的相关规定；所述中部的下连接钢筋伸出下预制剪力
墙的长度为搭接长度，其长度需满足《国家建筑标准设计图集》11G101的相关规定。
优选地，所述端部的上连接钢筋与下连接钢筋位置是上下对齐，中部的上连接钢
筋与下连接钢筋位置是左右接触。
优选地，当需要设置超过两排上连接钢筋和下连接钢筋时，除了在型钢沿墙体厚
度方向的侧面连接钢筋外，在上型钢和下型钢各自形成的空腔内，设置一块或者多块肋板，
肋板之间等间距布置，方向垂直于墙体厚度方向，上连接钢筋与上型钢的肋板侧面焊接连
接，下连接钢筋与下型钢的肋板侧面焊接连接。
优选地，所述上连接钢筋与下连接钢筋搭接处设置防腐防火防护层。
本发明上连接钢筋采用一系列埋设在上预制剪力墙中的钢筋，下连接钢筋采用一
系列埋设在下预制剪力墙中的钢筋。上连接钢筋与上型钢的连接方式、下连接钢筋与下型
钢的连接方式采用T型焊接。
本发明替代套筒灌浆连接、浆锚连接、钢筋搭接焊接、预焊钢板与钢筋焊接等现有
连接上预制剪力墙与下预制剪力墙的技术，可简化预制剪力墙装配工艺、缩短施工工期、减
少人工耗费、减少现场污染和材料浪费。
对于同一片预制剪力墙，当其拼装在另一片预制剪力墙之上时，其作为上预制剪
力墙；对于同一片预制剪力墙，当其上方拼装其它预制剪力墙时，其作为下预制剪力墙。
对于同一片上预制剪力墙，沿其底面的水平长度方向，上型钢设置于上预制剪力
墙端部。
对于同一片下预制剪力墙，沿其顶面的水平长度方向，下型钢设置于下预制剪力
墙端部。
除以上规定之外，本发明装置的设置、几何参数和材料强度还应遵循本技术领域
的相关规范要求。
相对于现有技术，本发明具有如下优点：
1)本发明的型钢与连接钢筋的连接、预制剪力墙的制作均预先在工厂制成，在现
场只需要将上、下预制剪力墙吊装拼接，通过临时固定上下型钢就可以使上、下预制剪力墙
拼装完成。现场焊接结束后，就可以继续向上拼装预制剪力墙。与现在的常用做法相比，采
用本发明可节省很多人力，明显缩短工期。
2)采用本发明不会影响预制剪力墙内水平分布钢筋的设置；
3)采用本发明，不需要设置预制剪力墙的支架，与现在的常用做法相比，具有明显
的人工工作量小、耗费时间较少的优点，而且不会影响房间内的其它施工操作，也不会破坏
楼板面层；
4)采用本发明，因为连接件数量少，故在拼装预制剪力墙时容易定位且安装准确
度高。
5)采用本发明，可以在本发明装置外增设防护面层，以满足本发明耐久防火的要
求。
附图说明
图1是装配式剪力墙水平拼缝型钢焊接连接装置沿剪力墙宽度方向连接钢筋处的
剖面图；
图2是装配式剪力墙水平拼缝型钢焊接连接装置沿剪力墙厚度方向连接钢筋搭接
处的剖面图；
图3是装配式剪力墙水平拼缝型钢焊接连接装置沿剪力墙厚度方向型钢焊接处的
剖面图。
具体实施方式
为进一步理解本发明，下面结合附图对本发明作进一步的描述，但是本发明的实
施方式不限如此。
如图1、图2和图3所示，一种装配式剪力墙水平拼缝型钢焊接连接装置，用于装配
上预制剪力墙1和下预制剪力墙2时水平拼缝的连接，主要由上连接钢筋3、下连接钢筋4、上
型钢5、下型钢6、上连接钢板7及下连接钢板8组成。上连接钢筋3和下连接钢筋4都有多根，
间隔设置；上连接钢筋3分为端部的上连接钢筋和中部的上连接钢筋；下连接钢筋4分为端
部的下连接钢筋和中部的下连接钢筋；上连接钢筋3和下连接钢筋4的数量相同；中部的上
连接钢筋3上部伸入上预制剪力墙1中，中部的下连接钢筋4下部伸入下预制剪力墙2中，中
部的上连接钢筋3下部和中部的下连接钢筋4上部通过绑扎或搭接连接，搭接长度要满足
《国家建筑标准设计图集》11G101对纵向钢筋搭接长度的要求；沿预制剪力墙水平拼缝的长
度方向，上型钢5和下型钢6设置于剪力墙端部，端部的上连接钢筋3和下连接钢筋4间隔设
置在上型钢5和下型钢6沿墙体厚度方向的侧面上；上型钢5上部伸入上预制剪力墙1中与上
连接钢筋3焊接，上型钢5底面与上连接钢板7焊接连接，下型钢6下部伸入下预制剪力墙2中
与下连接钢筋4焊接，下型钢6顶面与下连接钢板8焊接连接；上预制剪力墙1的上型钢5与下
预制剪力墙2的下型钢6通过上型钢5底面的上连接钢板7和下型钢6顶面的下连接钢板8焊
接连接；上连接钢板7和下连接钢板8的边缘焊接连接，用于连接上型钢5和下型钢6。连接钢
板边焊缝主要用于承担水平拼缝处所受的剪力和轴力作用。
上连接钢筋3和下连接钢筋4为上预制剪力墙1和下预制剪力墙2中的竖向分布钢
筋、型钢、栓钉或锚栓。
端部的上连接钢筋3与上型钢5的焊缝的尺寸按连接钢筋的抗拉强度确定。端部的
下连接钢筋4与下型钢6的焊缝的尺寸按连接钢筋的抗拉强度确定。
上型钢5或下型钢6的截面为箱型、工字型、环型、十字型等形状。
拼装上预制剪力墙1和下预制剪力墙2时，将上预制剪力墙1的上连接钢板7和下预
制剪力墙2的下连接钢板8对齐并实施焊接，实现上预制剪力墙1、下预制剪力墙2临时固定。
完成上预制剪力墙1和下预制剪力墙2的拼装后，端部的上连接钢筋1和下连接钢
筋2上下对齐，中部的上连接钢筋3和下连接钢筋4左右接触。
当需要设置超过两排上连接钢筋3和下连接钢筋4时，除了在型钢沿墙体厚度方向
的侧面连接钢筋外，在上型钢5和下型钢6各自形成的空腔内，竖直设置一块或者多块肋板，
肋板之间等间距布置，方向垂直于墙体厚度方向，上连接钢筋3与上型钢5的肋板表面焊接
连接，下连接钢筋4与下型钢6的肋板表面焊接连接。
上连接钢筋3和下连接钢筋4作为剪力墙分布筋、边缘构件受力筋时，其横截面积、
间距须符合《混凝土结构设计规范》(GB50010‐2010)、《建筑结构抗震设计规范》(GB50011‐
2010)、《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3‐2010)的规定。
上连接钢筋3作为传递剪力的锚筋时，按照《混凝土结构设计规范》(GB50010‐
2010)中对于抗剪钢筋锚固长度的要求，上连接钢筋3自上型钢5顶部起伸入上预制剪力墙1
的深度不小于上连接钢筋3的直径的15倍。
下连接钢筋4作为传递剪力的锚筋时，按照《混凝土结构设计规范》(GB50010‐
2010)中对于抗剪钢筋锚固长度的要求，下连接钢筋4自下型钢6底部起伸入下预制剪力墙2
的深度不小于下连接钢筋4的直径的15倍。
上型钢5和下型钢6的宽度小于上预制剪力墙1和下预制剪力墙2的厚度。
本发明装配式剪力墙水平拼缝型钢焊接连接装置可承担拉力、压力、剪力、弯矩等
内力，使剪力墙在装配水平拼缝处的连接安全可靠。
1)如果剪力墙受拉，拉力传输路径如下。
上预制剪力墙1→上连接钢筋3→上型钢5→上连接钢板7→连接钢板边焊缝→下
连接钢板8→下型钢6→下连接钢筋4→下预制剪力墙2。
2)如果剪力墙受压，压力传输路径如下。
上预制剪力墙1→上型钢5→连接钢板边焊缝→下型钢6→下预制剪力墙2。
3)如果剪力墙受剪，剪力传输路径如下。
上预制剪力墙1→上型钢5→连接钢板边焊缝→下型钢6→下预制剪力墙2。
4)如果剪力墙受弯，弯矩可分解为拉力和压力，采用如前述的拉力传输和压力传
输路径。
与现有技术相比，本发明装配式剪力墙水平拼缝型钢焊接连接装置具有下列优
点：
1)本发明的型钢与连接钢筋的连接、预制剪力墙的制作均预先在工厂制成，在现
场只需要将上预制剪力墙1和下预制剪力墙2吊装拼接，在上连接钢板7和下连接钢板8边缘
现场施焊，就可以使上预制剪力墙1和下预制剪力墙2拼装完成。现场焊接结束后，就可以继
续向上拼装预制剪力墙。与现在的常用做法相比，采用本发明可节省很多人力，明显缩短工
期。
2)采用本发明不会影响预制剪力墙内水平分布钢筋的设置；
3)采用本发明连接装置，不需要设置预制剪力墙的支架，与现在的常用做法相比，
具有明显的人工工作量小、耗费时间较少的优点，而且不会影响房间内的其它施工操作，也
不会破坏楼板面层；
4)采用本发明连接装置，因为连接件数量少，故在拼装预制剪力墙时容易定位且
安装准确度高；
5)采用本发明连接装置，可以在本发明装置外增设防护面层，以满足本发明耐久
防火的要求。