CN104088397B - 一种预制柱及其预制施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种预制柱及其预制施工方法，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；第一法兰盘和第二法兰盘通过螺栓对接；第一连接件和第二连接件通过螺栓连接；第一竖向钢筋和第二竖向钢筋上绑扎有箍筋。本发明的预制柱具有施工简单，造价较低，能够适用于层高较高、柱截面较大的建筑等优点。

Description

一种预制柱及其预制施工方法

技术领域

本发明涉及一种建筑预制构件及其预制施工方法，具体涉及一种预制柱及其预制施工方法，属于土木工程技术领域。

背景技术

为了提高生产效率，降低人员劳动强度，以及提高建筑构件质量，目前在建筑工业化领域，普遍在研究钢筋混凝土建筑构件的预制，如钢筋混凝土预制柱、钢筋混凝土预制梁、钢筋混凝土预制板。

其中，在钢筋混凝土预制柱方面，需要解决的关键技术难点为下段预制柱与上段预制柱的连接，目前有两种解决办法，一是下段预制柱竖向钢筋在预制柱顶面留出较长的长度，并伸出楼板顶面一定长度，而上段预制柱在下端竖向钢筋上连接有钢筋续接器，在上下段预制柱之间的楼板浇筑完成后，将上段预制柱起吊至相应位置，并使上段预制柱下端的钢筋预制器将下段预制柱伸出楼面的竖向钢筋套入，然后逐一将钢筋续接器注入高强快硬无收缩水泥砂浆。另一种做法是将上下段预制柱在相应的梁柱节点位置将竖向钢筋通过焊接或机械连接方式相连接，然后采用斜撑或利用上下柱段的预埋连接件使得上段预制柱在梁柱连接节点及相应的楼层板施工阶段保持构件在风荷载及其它水平荷载作用下的平面稳定。

第一种方法成败的关键在于钢筋连接器及高强快硬无收缩水泥砂浆的质量，其相应的技术要求较高，存在的问题是每一根竖向钢筋均需要一个钢筋连接器，且需要逐一注浆，生产成本较高，施工较繁琐，且上下段预制柱竖向钢筋与钢筋连接器的对中要求高、对中难度大，特别是当上预制柱截面缩小时，更是如此。因此使用该方法连接的预制柱，一般适用于多层，上下柱截面无变化的建筑。

第二种方法施工的难点在于在梁柱连接节点这个钢筋密集的部位，因存在预制柱的预埋连接件，会使得伸入梁柱节点的梁纵向钢筋为了避开预制柱的预埋连接件需要绕行通过梁柱节点，如此增加了梁钢筋加工难度，也影响了梁钢筋的锚固效果，另一方面为了保证上段预制柱在在梁柱连接节点及相应的楼层板施工阶段保持平面稳定，其预埋连接件截面会较大，且预制柱预埋连接件连接及竖向钢筋连接时是处于一种高空作业状态，既不安全也不方便，施工效率较低。因此该连接方式适用于柱截面较小、楼层层高较低的建筑。

因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种预制柱及其预制施工方法，以克服现有技术中的所述缺陷。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种施工简单，造价较低，能够适用于层高较高、柱截面较大的建筑的预制柱。

本发明的另一目的在于提供一种预制柱的预制施工方法。

为实现上述第一目的，本发明采取的技术方案为：一种预制柱，其包括一下段预制柱以及和下段预制柱配合的上段预制柱；其中，所述下段预制柱内设有第一竖向钢筋，该第一竖向钢筋延伸出下段预制柱的上下两端；该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；所述上段预制柱内设有第二竖向钢筋，该第二竖向钢筋延伸出上段预制柱的上下两端；该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；所述第二预埋钢管的顶部对接两根辅助钢管，该辅助钢管自上段预制柱的侧面向中央延伸；所述第一法兰盘和第二法兰盘通过螺栓对接；所述第一连接件和第二连接件亦通过螺栓连接；所述第一竖向钢筋和第二竖向钢筋上绑扎有箍筋。

本发明的预制柱进一步设置为：所述第一钢管预埋进下段预制柱内的一端为封口的，所述第二钢管预埋进上段预制柱内的一端亦为封口的；所述第一钢管和第一法兰盘的连接端为开口的，所述第二钢管和第二法兰盘的连接端亦为开口的。

本发明的预制柱进一步设置为：所述第一钢管和第二钢管上分别设有若干椭圆形的孔洞，孔洞最小宽度不小于50mm。

本发明的预制柱进一步设置为：所述第一法兰盘的横截面呈矩形，矩形的四边与所述下段预制柱截面的四边平行；所述第二法兰盘的横截面亦呈矩形，矩形的四边与所述上段预制柱截面的四边平行。

本发明的预制柱进一步设置为：所述第一连接件和第二连接件均为槽钢，槽钢上开有等间距布置的螺栓孔；所述第一连接件设置在下段预制柱四个角部的第一竖向钢筋的内侧；所述第二连接件设置在上段预制柱四个角部的第二竖向钢筋的内侧。

本发明的预制柱进一步设置为：所述辅助钢管内径为50~100mm，其开口上盖有软塑料盖。

本发明的预制柱进一步设置为：所述下段预制柱的长度为1000~1500mm。

本发明的预制柱还设置为：所述上段预制柱的四个侧面上预埋有由HPB300钢筋制作的回型弯环，该回型弯环部分外露。

为实现上述第二目的，本发明采取的技术方案为：一种预制柱的预制施工方法，其包括如下工艺步骤：

A.根据设计要求，绑扎好所述下段预制柱和上段预制柱的第一竖向钢筋、第二竖向钢筋和箍筋；

B.预埋所述第一连接件和第二连接件、预埋所述第一钢管、第二钢管、辅助钢管以及所述回型弯环，调整并固定好上述预埋部件的位置，并在辅助钢管的开口处加上软塑料盖；

C.将所述下段预制柱和上段预制柱的钢筋骨架吊入柱预制模板内浇筑混凝土，在混凝土达到规定强度后，运抵施工现场安装；

D.在下层楼面预制梁安装完毕后，将下段预制柱通过所述第一连接件与下层的上段预制柱上端的第二连接件以螺栓相连，然后连接第一竖向钢筋、第二竖向钢筋，浇筑梁柱节点混凝土；

E.将上段预制柱通过预埋的第一法兰盘和第二法兰盘与下段预制柱以螺栓连接，连接第一竖向钢筋、第二竖向钢筋，绑扎连接部位处的箍筋，打开辅助钢管的软塑料盖，从其中一个管向第一钢管、第二钢管内浇筑快硬微膨胀混凝土，在模板外壁采用附着式振动器进行振捣，当混凝土从辅助钢管开口处中溢出后，停止混凝土浇筑，以完成所述预制柱的浇筑。

本发明的预制柱的预制施工方法进一步为：在所述上段预制柱支设完毕后，如短期内有较大风荷载时，将所述回型弯环与脚手架钢管或其它的支撑件相连接，以强化上段预制柱的平面稳定。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明的下段预制柱和上段预制柱的连接较为简单，无较高的技术质量要求，便于推广应用，且预制及施工成本不高。

2.本发明在梁柱节点部位仅在角部设置了四个槽钢，无其它连接件，对伸入柱内的梁钢筋没有任何影响，且下段预制柱因其钢筋混凝土主体部较短，故其自重较轻、长度短，通过槽钢连接后即可完全固定，且施工方便、安全可靠。

3.上下段预制柱连接用的钢管，因预制柱分段预制，其上段预制柱长度亦相对较小，故钢管可较在梁柱节点处埋设的钢管直径更小，且钢管的预埋位置对柱竖向钢筋、箍筋等的制作均无影响。

4.辅助钢管的设置有效地解决了上下预制柱连接部位的混凝土浇筑问题，通过一根辅助钢管浇筑混凝土，通过另一个辅助钢管排出空气，并且通过混凝土溢出辅助钢管亦可以直观地了解混凝土的浇筑完成，能够确保柱连接部位的混凝土浇筑效果。

5.上下柱连接部位在楼层上部1米至2米范围，由此规避了高空作业问题，有利于施工作业，增加了施工的方便及安全性。

6.所述钢管亦可以有效提高柱在正常使用阶段的抗剪承载能力，避免连接部位的剪切破坏。

7.所述矩形截面法兰盘，能够方便预制柱安装定位，规避使用圆形法兰盘时，可能出现的上下柱定位不准、出错等现象。

8.本预制柱能够适用于上下柱截面需发生变化、层高较高，或者是层数较多的高层建筑的预制整浇结构，适用面较广。

附图说明

图1是本发明的预制柱的下段预制柱的剖视图。

图2是图1中沿A-A的剖视图。

图3是图1中沿B-B的剖视图。

图4是本发明的预制柱的上段预制柱的剖视图。

图5是图4中沿C-C的剖视图。

图6是图4中沿D-D的剖视图。

图7是本发明的预制柱的示意图。

具体实施方式

请参阅说明书附图1至附图7所示，本发明为一种预制柱，其包括一下段预制柱1以及和下段预制柱1配合的上段预制柱2。所述下段预制柱1可与同一楼层上的上段预制柱2上下连接，或者与其下一个楼层的上段预制柱2上下连接。

其中，所述下段预制柱1的长度为1000~1500mm，其内设有第一竖向钢筋11，该第一竖向钢筋11延伸出下段预制柱1的上下两端。该下段预制柱1的下端设有第一连接件12，上端设有第一钢管13及焊接在第一钢管13顶面的第一法兰盘14。

所述上段预制柱2内设有第二竖向钢筋21，该第二竖向钢筋21延伸出上段预制柱2的上下两端。该上段预制柱2的上端设有第二连接件22，下端设有第二钢管23及焊接在第二钢管23顶面的第二法兰盘24。所述第二预埋钢管23的顶部对接两根辅助钢管25。该辅助钢管25自上段预制柱2的侧面向中央延伸，其内径为50~100mm，开口上盖有软塑料盖251。进一步，所述上段预制柱2的四个侧面上预埋有由HPB300钢筋制作的回型弯环26，该回型弯环26部分外露。该回型弯环26位于上段预制柱2在三分之一柱高的位置。

所述第一法兰盘14和第二法兰盘24通过螺栓对接。所述第一竖向钢筋11和第二竖向钢筋21上绑扎有箍筋3，并浇筑混凝土以形成一整体。

进一步的，所述第一钢管13预埋进下段预制柱1内的一端为封口的，所述第二钢管23预埋进上段预制柱2内的一端亦为封口的。而所述第一钢管13和第一法兰盘14的连接端为开口的，所述第二钢管23和第二法兰盘24的连接端亦为开口的。所述第一钢管13和第二钢管23上分别设有若干椭圆形的孔洞4，孔洞4最小宽度不小于50mm。

所述第一法兰盘14的横截面呈矩形，矩形的四边与所述下段预制柱1截面的四边平行。同样的，所述第二法兰盘24的横截面亦呈矩形，矩形的四边与所述上段预制柱截面2的四边平行。

所述第一连接件12和第二连接件22均为槽钢，槽钢上开有等间距布置的螺栓孔5。其中，所述第一连接件12设置在下段预制柱1四个角部的第一竖向钢筋11的内侧；所述第二连接件22设置在上段预制柱2四个角部的第二竖向钢筋21的内侧。

本发明的预制柱的预制施工方法如下：

A.根据设计要求，绑扎好所述下段预制柱1和上段预制柱2的第一竖向钢筋11、第二竖向钢筋21和箍筋3；

B.预埋所述第一连接件12和第二连接件22、预埋所述第一钢管13、第二钢管23、辅助钢管25以及所述回型弯环26，调整并固定好相关预埋部件的位置，对于所述的辅助钢管25在其开口处加上软塑料盖251；

C.将所述下段预制柱1和上段预制柱2的钢筋骨架吊入柱预制模板内浇筑混凝土，在混凝土达到规定强度后，运抵施工现场安装；

D.在下层楼面预制梁安装完毕后，将下段预制柱1通过所述第一连接件12与下层的上段预制柱2上端的第二连接件22以螺栓相连，然后采用机械连接方法连接第一竖向钢筋11、第二竖向钢筋21，浇筑梁柱节点混凝土6；

E.将上段预制柱2通过预埋的第一法兰盘14和第二法兰盘24与下段预制柱1以螺栓连接，采用机械连接方法连接第一竖向钢筋11、第二竖向钢筋21，绑扎连接部位处的箍筋3，打开辅助钢管25的软塑料盖251，从其中一个管向第一钢管13、第二钢管23内浇筑快硬微膨胀混凝土7，在模板外壁采用附着式振动器进行振捣，当混凝土从辅助钢管25开口处中溢出后，停止混凝土浇筑；

F.在所述上段预制柱2支设完毕后，如短期内有较大风荷载时，将所述回型弯环26与脚手架钢管或其它的支撑件相连接，以强化上段预制柱2的平面稳定。

以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种预制柱，其特征在于：包括一下段预制柱以及和下段预制柱配合的上段预制柱；其中，所述下段预制柱内设有第一竖向钢筋，该第一竖向钢筋延伸出下段预制柱的上下两端；该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；所述上段预制柱内设有第二竖向钢筋，该第二竖向钢筋延伸出上段预制柱的上下两端；该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；所述第二钢管的顶部对接两根辅助钢管，该辅助钢管自上段预制柱的侧面向中央延伸；所述第一法兰盘和第二法兰盘通过螺栓对接；所述第一连接件和第二连接件亦通过螺栓连接；所述第一竖向钢筋和第二竖向钢筋上绑扎有箍筋；所述第一钢管预埋进下段预制柱内的一端为封口的，所述第二钢管预埋进上段预制柱内的一端亦为封口的；所述第一钢管和第一法兰盘的连接端为开口的，所述第二钢管和第二法兰盘的连接端亦为开口的；所述第一钢管和第二钢管上分别设有若干椭圆形的孔洞，孔洞最小宽度不小于50mm。

2.如权利要求1所述的预制柱，其特征在于：所述第一法兰盘的横截面呈矩形，矩形的四边与所述下段预制柱截面的四边平行；所述第二法兰盘的横截面亦呈矩形，矩形的四边与所述上段预制柱截面的四边平行。

3.如权利要求1所述的预制柱，其特征在于：所述第一连接件和第二连接件均为槽钢，槽钢上开有等间距布置的螺栓孔；所述第一连接件设置在下段预制柱四个角部的第一竖向钢筋的内侧；所述第二连接件设置在上段预制柱四个角部的第二竖向钢筋的内侧。

4.如权利要求1所述的预制柱，其特征在于：所述辅助钢管内径为50～100mm，其开口上盖有软塑料盖。

5.如权利要求1所述的预制柱，其特征在于：所述下段预制柱的长度为1000～1500mm。

6.如权利要求1所述的预制柱，其特征在于：所述上段预制柱的四个侧面上预埋有由HPB300钢筋制作的回型弯环，该回型弯环部分外露。

7.一种如权利要求6所述的预制柱的预制施工方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：

A.根据设计要求，绑扎好所述下段预制柱和上段预制柱的第一竖向钢筋、第二竖向钢筋和箍筋；

B.预埋所述第一连接件和第二连接件、预埋所述第一钢管、第二钢管、辅助钢管以及所述回型弯环，调整并固定好上述预埋部件的位置，并在辅助钢管的开口处加上软塑料盖；

C.将所述下段预制柱和上段预制柱的钢筋骨架吊入柱预制模板内浇筑混凝土，在混凝土达到规定强度后，运抵施工现场安装；

D.在下层楼面预制梁安装完毕后，将下段预制柱通过所述第一连接件与下层的上段预制柱上端的第二连接件以螺栓相连，然后连接第一竖向钢筋、第二竖向钢筋，浇筑梁柱节点混凝土；

E.将上段预制柱通过预埋的第一法兰盘和第二法兰盘与下段预制柱以螺栓连接，连接第一竖向钢筋、第二竖向钢筋，绑扎连接部位处的箍筋，打开辅助钢管的软塑料盖，从其中一个管向第一钢管、第二钢管内浇筑快硬微膨胀混凝土，在模板外壁采用附着式振动器进行振捣，当混凝土从辅助钢管开口处中溢出后，停止混凝土浇筑，以完成所述预制柱的浇筑。

8.如权利要求7所述的预制柱的预制施工方法，其特征在于：在所述上段预制柱支设完毕后，如短期内有较大风荷载时，将所述回型弯环与脚手架钢管或其它的支撑件相连接，以强化上段预制柱的平面稳定。