摘 要：依據(jù)《裝配式混凝土結構技術規(guī)程》（JGJ1-2014）和《裝配式混凝土建筑技術標準》（GB/T51231-2016）提出的預制柱構造設計原則，分析鋼筋套筒灌漿連接裝配式混凝土預制柱的構造措施，將預制柱的信息要素歸納為總體信息、類型信息、幾何信息、鋼筋信息、預埋件信息和其他信息，探索構件及其連接通用構造規(guī)則，實現(xiàn)構造標準化，在柱平面布置圖上標出臺模面和裝配方向，規(guī)定構件的局部坐標系，通過編碼表達預制柱，替代構件詳圖，實現(xiàn)裝配式混凝土柱的平面整體表達。

關鍵詞：裝配式混凝土；預制柱；鋼筋套筒灌漿連接；通用構造；編碼標注

中圖分類號：TU378.3 " " " " " " 文獻標志碼：A

文章編號：1671-0142（2024）02-0063-06

本文討論灌漿套筒連接[1]裝配式混凝土預制柱的構造與平法制圖規(guī)則。為便于表述，“灌漿套筒連接裝配式混凝土預制柱”以下簡稱“預制柱”。

1 構造設計原則

1.1 截面形狀與尺寸

預制柱的截面形狀一般為正方形或矩形，截面尺寸根據(jù)計算確定，正方形或矩形截面寬度不宜小于400mm；且不宜小于同方向梁寬的1.5倍。

1.2 高度方向尺寸與構造

柱身高度方向的構造包括柱下端預留接縫灌漿層、柱上下端鍵槽與粗糙面設置，梁柱后澆節(jié)點區(qū)構造要求等，如圖1所示。

（1）預制柱的底部應設置鍵槽且宜設置粗糙面，鍵槽應均勻布置，鍵槽的深度不宜小于30mm，鍵槽端部斜面傾角不宜大于30°；預制柱柱身部位混凝土上表面應設置粗糙面，亦可設置鍵槽，粗糙面的面積不宜小于結合面的80%，粗糙面的凹凸深度不應小于6mm。（2）預制柱下端需預留接縫灌漿層，厚度宜為20mm，并應采用灌漿料填實。 （3）預制柱的上端梁柱節(jié)點區(qū)與疊合梁、疊合板后澆層同時澆筑。

1.3 縱向鋼筋

（1）柱的縱向受力鋼筋直徑不宜小于20mm，間距不宜大于200mm，不應大于400mm。縱向受力鋼筋可沿柱截面四周均勻布置，如圖2a所示；當邊長大于600mm時，也可集中于柱四角布置，如圖2b所示，縱筋集中于四角布置時，在受力鋼筋之間設置縱向輔助鋼筋，縱向輔助鋼筋的直徑不宜小于12mm和箍筋直徑，一般兩端不伸入框架節(jié)點，在預制柱上下端錨固。（2）普通層柱縱向受力鋼筋應貫穿后澆節(jié)點區(qū)，采用套筒灌漿連接的縱向鋼筋應伸入上層套筒內(nèi)，伸入長度不應小于8d。頂層柱縱向鋼筋錨固在后澆混凝土內(nèi)，為避免鋼筋彎折影響疊合梁的安裝，常采用在鋼筋端設置錨固板的構造形式，如圖3所示。

1.4 箍筋

柱箍筋一般采用復合箍筋，柱箍筋的形式與布置除應滿足《混凝土結構設計規(guī)范》要求外，套筒區(qū)域及以上500mm范圍內(nèi)箍筋應加密；套筒上端第一道箍筋距離套筒頂部不應大于50mm，如圖4所示。由于灌漿套筒的直徑比鋼筋直徑大，柱箍筋有兩種尺寸規(guī)格。

1.5 預埋件選用與布置

預制柱的預埋件主要包括豎向吊裝預埋件、水平吊裝預埋件、臨時支撐預埋件和支模套筒等預埋件。

2 預制柱構造信息要素

（1）總體信息?？傂畔ㄟm用環(huán)境類別、最小保護層厚度、材料、鍵槽與粗糙面設置要求、抗震等級信息。其中材料信息又包括混凝土強度等級、鋼筋（縱筋及箍筋）強度等級、鋼筋連接方式與連接材料、錨固板材料、預埋件材料和焊接材料信息等。（2）類型信息。由于伸出柱頂?shù)匿摻顦嬙觳煌?，將預制柱區(qū)分為普通層柱、頂層中柱和頂層邊柱。（3）幾何信息。包括預制柱的截面形狀與尺寸，層高、柱高、后澆節(jié)點區(qū)高度以及接縫灌漿層厚度、鍵槽尺寸。如上層柱截面或鋼筋定位發(fā)生變化，亦需在幾何信息中表達。（4）鋼筋信息。包括縱筋信息、縱筋連接（灌漿套筒）信息和箍筋信息。（5）預埋件信息。包括預埋件的選型和定位。（6）其他信息。預制柱構造信息還包括灌漿排氣管、預埋線盒、沉降觀測點、防雷接地做法等。

3 通用構造規(guī)則

3.1 通用說明

通用說明包括預制柱的設計原則，適用范圍，抗震等級，材料，制作、運輸及堆放要求，施工要求，質量檢驗要求、圖例及符號等內(nèi)容；還應說明混凝土結構環(huán)境類別與相應保護層厚度，鋼筋錨固、連接構造，箍筋及拉筋構造，鍵槽與粗糙面設置，接縫灌漿層厚度及做法、灌漿套筒連接要求，預埋件的選用與做法、預埋線盒做法等。

3.2 通用構造詳圖

（1）柱身尺寸。柱身尺寸包括柱截面尺寸及高度方向尺寸。規(guī)定臺模面為截面寬度b，另一方向為截面高度h。沿高度方向分為柱身高度hZS，后澆節(jié)點區(qū)高度hHJ和接縫灌漿層厚度hJF。尺寸見圖5。

（2）鍵槽設置。如圖6所示，一般在柱底中部設置1個矩形（方形）鍵槽。鍵槽深度t的取值按設計，鍵槽端部斜面的水平投影取鍵槽深度的一半。設一個鍵槽時，需定義鍵槽的雙向尺寸及鍵槽深度；用bJ、hJ表示鍵槽尺寸；用t表示鍵槽的深度。如柱的頂面需設置鍵槽，構造同上。

（3）縱向受力鋼筋定位?？刂瓶v筋定位的主要因素是灌漿套筒處角筋的定位，當箍筋彎弧內(nèi)半徑灌漿套筒外徑吻合時，角筋中心距混凝土邊緣的距離保護層厚度＋箍筋直徑＋套筒半徑，如圖7所示。

縱筋沿周邊均勻布置時，其他鋼筋等分角筋間距即可。集中于四角布置時，應指定其他縱向受力鋼筋與角筋的間距Xd和Yd，如圖8所示。配置縱向輔助鋼筋時，縱向輔助鋼筋在柱中位置。非均勻、對稱的縱筋配置需注明鋼筋中心距。

（4）受力縱筋的彎折與插筋構造。當下層柱鋼筋與上層柱套筒不能對齊時（如截面變化、縱筋數(shù)量變化），鋼筋需彎折或錨固。當彎折角度的正切值小于等于1/6時，可按圖9.a直接彎折；當彎折角度的正切值大于1/6時，應按圖9.b所示設置插筋，下層柱鋼筋錨固的做法同頂層中柱。

（5）縱向輔助鋼筋端部構造。縱向輔助鋼筋錨入預制柱內(nèi)，到上下端面的距離均取50，彎折15d。

（6）灌漿套筒的選用。設計應選定灌漿套筒，并用《鋼筋連接用灌漿套筒》（JG/T398-2012）相應參數(shù)表示。

（7）箍筋的形式及排布。箍筋的肢數(shù)由設計指定，肢距配合縱筋定位，形式可參照平法圖集22G101。

（8）預埋件。各類預埋件應設置標準構配件庫，設計時根據(jù)計算結果選用標準件。豎向吊點的定位如圖10所示，設置在柱頂面，一般設置2～3個，到柱邊距離相等，用lVDM表示間距，常取150，間距也可由設計指定。水平吊裝預埋件及臨時支撐預埋件的定位如圖11所示，水平吊裝預埋件設置在臺模面的對面，一般設置2個或4個，對稱布置，定位尺寸為預埋件到柱邊、柱底（頂）的距離，用lHDMX，lHDMY表示，只設置兩個時，僅用lHDMY表示；臨時支撐預埋件設置在柱的相鄰兩個面的中線上，定位尺寸為到柱底的距離lLCM1和lLCM2；支模套筒預埋件設置在柱頂附近，可由設計指定定位方法。

4 編碼標注與平面整體表示方法

預制柱平面整體表示方法通過在預制柱平面布置圖上編碼標注實現(xiàn)，可采用平面注寫方式或列表注寫方式。表達時，按不同結構層（標準層），繪制預制柱平面布置圖，將全部預制柱和與其他豎向構件一起采用適當比例繪制，標出各預制柱的定位尺寸，并進行編號，分別對不同編號的預制柱編碼標注。預制柱平面布置圖中，還應注明各結構層的樓面標高、結構層高及相應的結構層號，以及上部結構嵌固部位位置。

柱平面布置圖除表達標準層預制柱與定位軸線之間的關系和預制柱編號外，還需表達以下內(nèi)容：（1）臺模面，在預制柱平面布置圖上以圖例 表示臺模面。（2）柱的截面變化，如上層柱與本層柱截面有變化，用虛線表示上層柱輪廓，并標注尺寸。（3）預制柱的裝配方向，用“▲”號來表示裝配方向，“▲”號標注在兩個相鄰的面上。

為了便于編碼表達預制柱，應定義柱的四個側面名稱和柱截面的方向，如圖12所示，臺模面為底面，用B表示；對面為頂面，用T表示；以底面到頂面為Y向正方向，左右兩個側面用L和R表示，左右按從左到右為正方向。

預制柱編碼標注的內(nèi)容共分五項，分別為預制柱的編號、幾何信息、鋼筋信息、預埋件信息和其他信息[2，3]。為簡化預制柱的標注，通用的構造信息統(tǒng)一說明。

4.1 預制柱的編號

預制柱的編號，由柱類型代號和序號組成，見表1。類型代號主要區(qū)分普通層柱、頂層中柱和頂層邊柱。為便于歸類，將序號分為四段，分別為幾何信息、鋼筋信息、預埋件信息和其他信息，用“-”號隔開。

4.2 幾何信息[4]

（1）幾何尺寸。對于矩形柱，用b×h×hZS（hJF）表示，hHJ在設計說明中標明，以上尺寸單位均為mm。當上層柱截面有變化時，還需標注上層柱的截面變化，在括號內(nèi)用（各面符號-收縮值）表示。（2）柱端鍵槽數(shù)量與尺寸。當柱底或柱頂只設一個鍵槽時，用1BJC（bJ×hJ×t）或1TJC（bJ×hJ×t）表示柱底和柱頂鍵槽。以上尺寸單位均為mm。由于柱端鍵槽信息一般僅與柱斷面尺寸相關，為了表達清晰、簡潔，柱端鍵槽信息可在結構設計說明中統(tǒng)一表述。

4.3 鋼筋信息

（1）縱向鋼筋。當柱縱向受力鋼筋直徑相同，各邊根數(shù)也相同時，注寫全部縱筋；其他情況按角筋、b邊中部筋和h邊中部筋注寫。縱筋均勻布置時，以Y打頭；縱筋集中于四角布置時，以J打頭，還需標注角部縱筋間距，用（Xd，Yd）表示。柱中設置縱向輔助鋼筋，用F打頭，標注全部縱向輔助鋼筋。當柱頂鋼筋定位有變化時（受力縱筋的彎折或設置插筋），還需說明鋼筋的定位。（2）灌漿套筒。灌漿套筒與縱筋標注相類似，只需將鋼筋符號變換為灌漿套筒符號，表示方法詳見《鋼筋連接用灌漿套筒》（JG/T398-2012）。（3）箍筋。用斜線“/”區(qū)分柱下端灌漿套筒連接區(qū)、柱身套筒上方區(qū)和后澆節(jié)點區(qū)，柱身套筒上方區(qū)括號內(nèi)分別標明下端加密區(qū)，非加密區(qū)和上端加密區(qū)箍筋數(shù)量。箍筋直徑、間距和肢數(shù)的表達，同現(xiàn)澆混凝土結構。

4.4 預埋件信息

用數(shù)量＋類型（定位尺寸）＋型號表示預埋件。預埋預埋件類型代碼如表2所示，預埋件形式代碼如表3所示。預埋件信息具有通用性，可在結構設計說明中統(tǒng)一表述。

4.5 其他信息

其他信息包括灌漿排氣孔、預埋線盒、沉降觀測點等。用灌漿排氣孔管徑（開孔面，距柱底高度表示），需在前面加PQK。排氣孔的標注也可在總說明中標明。預埋線盒、沉降觀測點等，標注方法可參考預埋件的標注方法，標注內(nèi)容包括數(shù)量、標注對象及定位，可與總說明結合。

5 示例

5.1 平面注寫方式

為表達簡潔，平面注寫方式標注預制柱時，一般只標注柱編號，柱的幾何尺寸，柱的鋼筋（縱向鋼筋、灌漿套筒、箍筋），其他應采用標準化設計，可在設計說明中表述。

5.2 列表注寫方式

預制柱的平面注寫方式表示內(nèi)容較多，如標注困難，可通過列表來表達。除總體信息可通過專項說明表達外，預制柱的列表表達借助于如圖14所示平面定位圖，采用表4所示方法列表表達。

6 總結

預制構件編碼標注與平面整體表示方法，繪圖簡便、信息完備，能夠大幅提高設計效率和讀圖效率，便于信息交流[5，6]。

（1）構造標準化是實現(xiàn)預制柱平法標注的必要條件。將常用做法編制成標準設計，推進構件構造和連接構造的標準化，是預制柱平法標注的應用與推廣的基礎。（2）而預制構件的生產(chǎn)是脫離結構平面的，因此，預制構件的信息表達需更加完整、自成體系。預制柱標注信息量大，標準構造信息點多，開發(fā)利于數(shù)據(jù)交換的標準表達格式，是預制柱平法標注的應用與推廣的關鍵。（3）主動適應BIM 技術發(fā)展的要求，開發(fā)第三方軟件，提取編碼內(nèi)容，實現(xiàn)相互間數(shù)據(jù)交換和共享，通過解碼建立預制構件BIM模型，并轉換成構件深化設計圖紙，是預制柱平法標注的應用與推廣的重要途徑。

參考文獻：

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[3]曾濤.工業(yè)化建造編碼及自動識別應用框架探索及實踐[J].施工技術，2019，48（16）：48-52.

[4]施平望.基于IFC標準的構件庫研究[D].上海：上海交通大學，2016.

[5]陳鵬，孫舒，李存錢.鋼筋桁架疊合樓板標準構造與平面整體表示方法研究[J].土木建筑工程信息技術， 2023，15（1）： 13-18.

[6]陳鵬，李存錢，燕仲彧，等.裝配式混凝土結構施工圖平面整體表示方法研究[J].泰州職業(yè)技術學院學報，2021，21（4）：68-71.

（責任編輯 劉 紅）

Research on Code Labeling and Ichnographic Representing Method of Precast Concrete Columns

HAN Yang1， CHEN Peng2， ZHANG Qi2， SHUAI Ying-yong2

（1. Jiangsu Today Sunshine Real Estate Development Co.， Ltd;

2. Taizhou Polytechnic College， Taizhou Jiangsu 225300， China）

Abstract：According to design principles of precast concrete columns from Technical Specification for Precast Concrete Structures（JGJ1-2014）and Technical Standard for Assembled Buildings with Concrete Structure（GB/T51231-2016）， this paper analyzes structural measures of precast concrete columns with grout sleeve splicing of rebar， summarizes precast concrete columns information as the general information， type information， geometry information， reinforcement information， embedded parts information and other information， explores general detailing rules of components and their connection， and realizes structural standardization. The surface of the table and the assembly direction are specified on the layout plan of the column， and the coordinate system of the component is specified. The ichnographic representing of precast concrete column can be achieved through the code to express the precast concrete columns， rather than the detailed drawing of the component，

Key words：precast concrete; precast concrete column; grout sleeve splicing of rebar; general detailing rules; code labeling

作者簡介：韓陽（1972-），男，江蘇泰州人，工程師.

基金項目：2023年江蘇省高等教育教改研究立項課題（2023JSJG747，課題負責人：陳鵬，王榮）；2021年江蘇省工程研究中心建設項目（JPERC2021-168，項目主持人：蔣鳳昌）；泰州職業(yè)技術學院2022年科研項目（TEYKY-22-6，項目主持人：陳鵬）.