一种装配式混凝土预制柱及其装配方法

技术领域

本发明涉及建筑构件领域，具体涉及一种装配式混凝土预制柱及其装配方法。

背景技术

装配式混凝土技术是将建筑结构的主要构件预先在工厂中制作完成并运至施工现场进行拼装完成的一种施工建设技术。装配式混凝土技术能够很好地控制工程质量，具有施工速度快、现场环境污染少及低碳化建设等优点。目前，装配式混凝土结构的预制装配技术经过多年的实践与探索已经较为成熟。

目前，预制混凝土柱主要有全预制柱或者分段预制实心柱，分段预制实心柱是通过套筒灌浆连接技术将各预制柱身节段进行连接，接触面往往采用砂浆垫层。但是，该方法对精度要求较高，连接处也会形成薄弱环节。采用整体柱身预制会加重构件自身重量，柱段截面本身较大，自重过大会增加运输成本，同时也会增加现场吊装的成本。

公开号为CN104088397A的发明专利公开了一种预制柱及其预制施工方法，其包括下段预制柱以及和下段预制柱配合的上段预制柱；下段预制柱内设有延伸出下段预制柱的上下两端的第一竖向钢筋；下段预制柱的下端设有第一连接件，上端设有第一钢管及焊接在第一钢管顶面的第一法兰盘；上段预制柱内设有伸出上段预制柱的上下两端的第二竖向钢筋；上段预制柱的上端设有第二连接件，下端设有第二钢管及焊接在第二钢管顶面的第二法兰盘；第二预埋钢管的顶部对接两根辅助钢管，适用于层高较高、柱截面较大的建筑的预制柱。

公开号为CN109356285A的发明专利公开了一种装配式预制柱构件、装配式组合预制柱及其装配方法，其包括预制芯柱、灌浆层和外包预制柱；预制芯柱为实心柱状结构；外包预制柱为空心柱状结构；预制芯柱置于外包预制柱内部；预制芯柱与外包预制柱之间为灌浆层；预制芯柱、外包预制柱两端均设置有预埋钢板；预制芯柱的顶端高于外包预制柱的顶端。且提供了一种装配式预制柱构件、装配式组合预制柱及其装配方法，预制芯柱接头位置设在弯矩较小处，避开了节点，受力更合理；因建筑结构底部柱子受剪力较大，工厂预制时可在底部一定范围内适当提高预制芯柱箍筋配筋率，通过预制芯柱、灌浆料、外包预制柱共同来抵抗水平剪力。

发明内容

基于上述情况，本发明要解决的技术问题是；提供一种装配式混凝土预制柱及其装配方法，通过减轻预制柱的重量，有效降低生产和运输成本，通过预制柱的结构优化，降低施工难度，提高工作效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种装配式混凝土预制柱，设置有至少一段节段柱。

具体地，多段节段柱上下连接装配后构成整体预制柱；且所述节段柱设置为中空柱状结构；

进一步地，所述节段柱两端面均设置有回型凹槽，且所述回型凹槽四周边缘均匀设置有一圈孔洞，所述孔洞内套设有金属波纹管套筒；

进一步地，所述节段柱四周外侧壁设置有若干排外环箍筋，其内侧壁设置有若干排内环箍筋。

进一步地，所述节段柱设置有若干水平方向的拉结钢筋和竖直方向的构造钢筋；且所述拉结钢筋向心设置。

进一步地，所述拉结钢筋设置有多层，均匀布设于节段柱内部；所述构造钢筋设置于节段柱的外壁和内部。

通过外环箍筋、内环箍筋、拉结钢筋及构造钢筋的彼此连接形成钢筋笼；

进一步地，所述回型凹槽顶部涂设有环氧胶接缝垫层。

当所述节段柱与其他节段柱装配时，所述金属波纹管套筒内插设有通长钢筋，所述节段柱的回形凹槽、中空位置、金属波纹管套筒内均灌浆使其一体连接。

可选地，所述节段柱截面为矩形，也可根据要求设计为其他形状。

优选地，所述孔洞直径为通长钢筋的四倍。

所述构造钢筋均匀布设于节段柱内部。

一种装配式混凝土预制柱的装配方法，其包括以下步骤：

步骤1生产运输：在预制厂制作完成节段柱，将预制完成的节段柱运输至施工现场；

步骤2吊装定位：操作人员通过起吊装置将一段节段柱安装定位为下节段柱；

步骤3下节段柱灌浆：向下节段柱的金属波纹管套筒内插设通长钢筋，之后向下节段柱的中部空心位置及金属波纹管内注入灌浆料；

步骤4涂设环氧胶接缝垫层：向下节段柱的上端回型凹槽顶部涂设环氧胶接缝垫层；

步骤5焊接通长钢筋：采用焊接的方式加长通长钢筋的长度；

步骤6节段柱装配：起吊另一节段柱为上节段柱，将其对齐放置于下节段柱上方，且使加长的通长钢筋接入其金属波纹管套筒内；

步骤7上节段柱灌浆：向上节段柱的中部空心位置及金属波纹管内注入灌浆料。

优选地，所述步骤3及步骤7中向节段柱中部空心处及金属波纹管内的灌浆操作可同时进行，以此加快施工速度。

优选地，所述步骤3及步骤7中，节段柱的中部空心位置注入的灌浆料为普通混凝土，金属波纹管内注入的灌浆料为自密实混凝土。

本发明的有益效果为：

通过将节段柱设置为中空结构，有效降低了单个节段柱的重量，降低生产及运输成本，且吊装更为方便；

通过在节段柱四周内外壁设置外环箍筋和内环箍筋，且在节段柱内部设置拉结钢筋和竖直方向的构造钢筋，使其构成一个整体，保证节段柱整体结构稳固可靠；

通过在节段柱两端设置回型凹槽，且上下段的节段柱之间设置环氧胶接缝垫层，保证其灌浆后连接为一体；

通过将预制柱分为多段节段柱进行施工，防止柱过长而产生的屈曲破坏；

在设置有通长钢筋的金属波纹管孔洞及节段柱的中部空心位置均进行灌浆，完全使上下段的节段柱合而为一，保证了构造的强度；且向金属波纹管内注入的灌浆料为自密实混凝土，其能增大流动性，同时又具有足够的塑性粘度，使得金属波纹管内的混凝土更好地与钢筋粘结在一起；

在节段柱中部空心处及金属波纹管内可同步灌浆，且施工时减少了施工时模板绑扎工作也不需要振捣操作，提高了施工效率；对施工的精度要求较低，有效降低了施工难度。

本发明不仅适用于房屋建筑中的预制混凝土柱，还可用于桥梁结构的预制墩柱等。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明，

附图1是节段柱三维结构示意图；

附图2是节段柱结构正视示意图；

附图3是附图2的A-A剖视示意图；

附图4是上下节段柱装配示意图；

附图5是上下节段柱对接示意图；

附图6是整体预制柱结构示意图；

图中各部件对应标号：

1-节段柱；2-整体预制柱；3-回型凹槽；4-金属波纹管套筒；5-通长钢筋；6-拉结钢筋；7-构造钢筋；8-外环箍筋；9-内环箍筋；10-环氧胶接缝垫层；11-上节段柱；12-下节段柱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“两端面”、“内侧”、“顶部”、“四周”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“涂设”、“布设”、“连接”等术语应做广义理解。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

参照图1-6，一种装配式混凝土预制柱，设置有至少一段节段柱1，防止整体预制柱2过长而产生的屈曲破坏。

其中：两段节段柱1上下连接装配后构成整体预制柱2；且为有效降低单个节段柱1的重量，降低生产及运输成本，使吊装更为方便，因此将节段柱1设置为中空矩形柱状结构。

为使节段柱1整体结构稳固可靠，于其内部均匀设置有水平方向的拉结钢筋6和竖直方向的构造钢筋7，拉结钢筋6均匀布设于节段柱1内部；构造钢筋7设置于节段柱1的外壁和内部；其四周外侧壁设置有多排外环箍筋8，内侧壁设置有多排内环箍筋9。

通过外环箍筋8、内环箍筋9、拉结钢筋6及构造钢筋7的彼此连接形成钢筋笼，保证了构造的强度。

节段柱1两端面均设置有回型凹槽3，且回型凹槽3四周边缘均匀设置有一圈孔洞，孔洞内套设有金属波纹管套筒4。

其中，孔洞直径为通长钢筋5的四倍。

回型凹槽3顶部涂设有环氧胶接缝垫层10。

当节段柱1与其他节段柱1装配时，金属波纹管套筒4内插设有通长钢筋5，以此增强上节段柱11和下节段柱12的连接性能，保证其灌浆后一体连接；节段柱1的回形凹槽3、中空位置、金属波纹管套筒4内均灌浆使其一体连接。

实施例2

应用于实施例1的装配方法，其包括以下步骤：

步骤1生产运输：在预制厂制作完成节段柱1，将预制完成的节段柱1运输至施工现场；

步骤2吊装定位：操作人员通过起吊装置将一段节段柱1安装定位为下节段柱12；

步骤3下节段柱12灌浆：向下节段柱12的金属波纹管套筒4内插设通长钢筋5，之后向下节段柱12的中部空心位置及金属波纹管内注入灌浆料；

步骤4涂设环氧胶接缝垫层10：向下节段柱12的上端回型凹槽3顶部涂设环氧胶接缝垫层10；

步骤5焊接通长钢筋5：采用焊接的方式加长通长钢筋5的长度；

步骤6节段柱装配：起吊另一节段柱1为上节段柱11，将其对齐放置于下节段柱12上方，且使加长的通长钢筋5接入其金属波纹管套筒4内；

步骤7上节段柱11灌浆：向上节段柱11的中部空心位置及金属波纹管内注入灌浆料。

其中，步骤3及步骤7中向节段柱1中部空心处及金属波纹管内的灌浆操作可同时进行，且施工时减少了施工时模板绑扎工作也不需要振捣操作，提高了施工效率；对施工的精度要求较低，有效降低了施工难度。

步骤3及步骤7中向节段柱1的中部空心位置注入的灌浆料为普通混凝土，金属波纹管内注入的灌浆料为自密实混凝土，能增大流动性，同时又具有足够的塑性粘度，使得金属波纹管内的混凝土与钢筋更好地粘结在一起。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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。