CN106869405B - 预制混凝土柱、混凝土组合柱及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种预制混凝土柱、混凝土组合柱及其制造方法。预制混凝土柱包括：外壳，由外壁围成并且具有开放的第一端部和第二端部；以及预制段混凝土柱，其填充在所述外壳内，使得在所述第一端部和第二端部分别形成上浇筑空间和下浇筑空间，所述预制段混凝土柱具有位于第一端部下方的第三端部和位于第二端部上方的第四端部。在所述外壁上形成与所述上浇筑空间和下浇筑空间中的至少一个连通的至少一个浇筑孔，以在施工现场利用所述浇筑孔向由所述下浇筑空间和上浇筑空间形成的空间中浇筑混凝土；以及在所述预制段混凝土柱的下部和所述外壁上形成连通所述下浇筑空间和外壁的外部排气通道，以排出聚积在所述下浇筑空间中的空气。

Description

预制混凝土柱、混凝土组合柱及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种预制混凝土柱、混凝土组合柱及其制造方法，属于工程建筑领域。

背景技术

随着建筑工业化的推广，钢结构在住宅建筑中的应用逐步加大。目前钢结构住宅常采用普通矩形混凝土组合柱，这是因为混凝土组合柱平面布置灵活、经济性好，混凝土组合柱框架还可以和支撑形成框架—支撑体系。但由于住宅建筑中墙体厚度通常在200mm以下，普通矩形混凝土组合柱有突出墙体的柱楞，影响建筑室内空间。而肢宽同填充墙厚度的异形截面的混凝土组合柱，在保留普通矩形混凝土组合柱的优点外，改善了室内空间，满足人们对住宅高品质的追求，因此有着广阔的应用前景。

目前混凝土组合柱内部混凝土均在工地现场浇筑，由于住宅建筑中混凝土组合柱内腔体狭小，尤其是肢宽同填充墙厚度的异形截面的混凝土组合柱，其柱肢截面宽度通常不大于200mm，而且楼层处节点区有横隔板等连接构件，容易出现混凝土浇注不密实，其检查、补强、更换都非常困难，从而影响工程质量；由于混凝土在工地现场浇筑，影响施工速度和建筑工业化程度的提高；工地浇筑混凝土的道路运输及大量现场湿作业，容易对环境造成污染；由于现场条件的限制，其混凝土强度一般最高为C60，限制了混凝土组合柱承载力的提高和应用范围的扩大。为解决现有混凝土组合柱、尤其是异形截面混凝土组合柱的不足之处，存在对于预制装配式混凝土组合柱的需求。

发明内容

本发明提出了一种预制混凝土柱、由预制混凝土柱形成的混凝土组合柱、以及制造混凝土组合柱的方法。

根据本发明的一个方面的实施例，提供一种预制混凝土柱，其特征在于，所述预制混凝土柱包括：

外壳，由外壁围成并且具有开放的第一端部和第二端部；以及

预制段混凝土柱，其填充在所述外壳内，使得在所述第一端部和第二端部分别形成上浇筑空间和下浇筑空间，所述预制段混凝土柱具有位于第一端部下方的第三端部和位于第二端部上方的第四端部，

其中，在所述外壁上形成与所述上浇筑空间和下浇筑空间中的至少一个连通的至少一个浇筑孔，以在施工现场利用所述浇筑孔向由所述下浇筑空间和上浇筑空间形成的空间中浇筑混凝土；以及

在所述预制段混凝土柱的下部和所述外壁上形成连通所述下浇筑空间和外壁的外部排气通道，以排出聚积在所述下浇筑空间中的空气。

根据本发明的一个实施例，预制混凝土柱还包括横隔板，设置在所述预制段混凝土柱的底部，所述横隔板具有与所述外壳的内部横截面形状相配合的周边形状以连接至所述外壳。

根据本发明的一个实施例，所述横隔板从四周向中间倾斜，以形成从所述横隔板的底部向上凹入所述预制段混凝土柱的凹陷，所述排气通道在所述横隔板的最上端的位置或其附近与所述下浇筑空间连通。

根据本发明的一个实施例，所述预制混凝土柱还包括：

多根第一插筋，从第三端部插入所述预制段混凝土柱并且从所述外壳的第一端部伸出，以在与一个相邻的预制混凝土柱装配时插入所述一个相邻的预制混凝土柱的下浇筑空间的至少一部分中，

多根第二插筋，从第四端部插入所述预制段混凝土柱并且从所述外壳的第二端部伸出，以在与另一个相邻的预制混凝土柱装配时插入所述另一个相邻的预制混凝土柱的上浇筑空间的至少一部分中。

根据本发明的一个实施例，预制混凝土柱还包括至少一根连接筋，在垂直于所述第一插筋和第二插筋的平面中连接在所述第一插筋和第二插筋中的至少一种插筋之间。

根据本发明的一个实施例，预制混凝土柱还包括环形的连接板，其设置在第一端部的开口处的周边，所述连接板被构造成连接所述外壁的第一端部和另一预制混凝土柱的第二端部。

根据本发明的一个实施例，在与所述一个相邻的预制混凝土柱装配时，在垂直于所述第一插筋和第二插筋的平面中，第三端部中的第一插筋围成的多边形包围所述一个相邻的预制混凝土柱的第四端部中的第二插筋围成的多边形，或者被其包围；并且在与所述另一个相邻的预制混凝土柱装配时，在垂直于所述第一插筋和第二插筋的平面中，第四端部中的第二插筋围成的多边形包围所述另一个相邻的预制混凝土柱的第三端部中的第一插筋围成的多边形，或者被其包围。

根据本发明的另一方面的实施例，提供一种混凝土组合柱，包括：至少两个上述的预制混凝土柱；

其中，在所述至少两个预制混凝土柱中的两个相邻的预制混凝土柱中，一个下部预制混凝土柱的第一端部与一个上部预制混凝土柱的第二端部对接，所述下部预制混凝土柱的上部浇筑空间与所述上部预制混凝土柱的下部浇筑空间填充有现场浇筑的连接段混凝土。

根据本发明的一个实施例，在外壁上设有覆盖所述浇筑孔的加强板。

根据本发明的一个实施例，所述混凝土组合柱的截面呈大致的矩形、L形、T形、C形或者Z形。

根据本发明的进一步方面的实施例，提供一种制造上述混凝土组合柱的方法，包括如下步骤：

在工厂制造至少两个所述预制混凝土柱；

在施工现场，将一个上部预制混凝土柱的第二端部与一个下部预制混凝土柱的第一端部对接；

采用压力注浆方法通过所述浇筑孔向所述下部预制混凝土柱的上部浇筑空间和所述上部预制混凝土柱的下部浇筑空间浇筑混凝土浆；以及

使所述混凝土浆凝固。

根据本发明的一个实施例，上述方法还包括如下步骤：在浇筑混凝土浆之前，通过环形的连接板采用坡口熔透焊工艺连接下部预制混凝土柱的第一端部和所述上部预制混凝土柱的第二端部。

根据本发明的一个实施例，上述方法还包括如下步骤：在浇筑混凝土浆之前，将浇筑管的一端与所述浇筑孔连接，浇筑管的另一端的高度高于所述排气通道的出口的高度。

根据本发明的混凝土组合柱，通过将模块化的预制混凝土柱连接制造而成，有利于住宅建筑的模块化建造，提高了住宅的建造速度，减少了现场施工量，有益于环保。通过在工厂中制造预制混凝土柱，能够充分利用各种工业方法和手段，例如通过蒸汽养护等，来提高预制混凝土柱的混凝土强度及缩短达到强度所需的时间；同时在工厂内预制，可采用C80乃至C100的高强度的混凝土，而且提高混凝土浇注质量，从而提高柱的承载力、节约建筑材料、延长建筑使用寿命。

附图说明

本发明的这些和/或其他方面和优点从下面结合附图对优选实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明的一种示例性实施例的预制混凝土柱在垂直方向上的局部剖面图；

图2a是根据本发明的一种示例性实施例的混凝土组合柱在垂直方向上的局部剖面图，其中下浇筑空间和上浇筑空间中没有填充连接段混凝土；

图2b是根据本发明的一种示例性实施例的混凝土组合柱在垂直方向上的局部剖面图，其中下浇筑空间和上浇筑空间中填充有连接段混凝土；

图2c是根据本发明的一种示例性实施例的矩形预制混凝土柱的透视图，其中图中未示出矩形预制混凝土柱的端部的细节，而仅示出了矩形预制混凝土柱的外部轮廓示意图；

图2d是根据本发明的一种示例性实施例的制造矩形混凝土组合柱时混凝土组合柱的局部分解透视图；

图3是根据本发明一种示例性实施例的用于制造图1所示的预制混凝土柱的设备的原理示意图；

图4是根据本发明的一种示例性实施例的制造L形混凝土柱组合柱时混凝土柱组合柱的局部分解透视图；

图5是根据本发明的一种示例性实施例的混凝土组合柱在浇筑完成后的有浇注孔的一个侧面的示意图；

图6是根据本发明的一种示例性实施例的L形预制混凝土柱的示意图；

图7是根据本发明的一种示例性实施例的T形预制混凝土柱的示意图；

图8是根据本发明的一种示例性实施例的C形预制混凝土柱的示意图；以及

图9是根据本发明的一种示例性实施例的Z形预制混凝土柱的示意图。

附图标记：

1预制混凝土柱

11 外壳

110 外壁

111 第一端部

112 第二端部

12 连接板

13 横隔板

131 排气孔

14 排气管

15 浇筑管

16 外贴钢板

17 连接段混凝土浇筑孔

18 上浇筑空间

19 下浇筑空间

21 预制段混凝土

22 预制段混凝土柱

221 第三端部

222 第四端部

23 连接段混凝土

31 第二插筋

32 第一插筋

33 连接筋

41 升降平台

42 导管

43 振动器

44 料斗

5混凝土组合柱

具体实施方式

下面将通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。

需要理解的是，在描述中使用的第一、第二、第三、第四等的术语并不是将相关元件顺序排列，而是旨在区分相关元件，因而不构成对本发明的限制。

词语“包括”或“包含”并不排除存在除了在权利要求中所列出的那些之外的元件或步骤。在列举了几个手段的装置权利要求中，这些手段中的几个可以由一个相同的硬件实施。在元件前面的词语“一”或“一个”不排除存在多个这种元件。在列举了几个手段的任意装置权利要求中，这些手段中的几个可以由一个相同的硬件实施。某些元件在多个不同从属权利要求中表述的这个单纯事实不表示这些元件不能组合使用。

图1是根据本发明的一种示例性实施例的预制混凝土柱在垂直方向上的局部剖面图；图2a是根据本发明的一种示例性实施例的混凝土组合柱在垂直方向上的局部剖面图，其中下浇筑空间和上浇筑空间中没有填充连接段混凝土；图2b是根据本发明的一种示例性实施例的混凝土组合柱在垂直方向上的局部剖面图，其中下浇筑空间和上浇筑空间中填充有连接段混凝土。如图1和2a-2b所示，预制混凝土柱1包括由外壁110形成的外壳11。所述外壳11通常由钢板制成。所述外壳11具有开放的第一端部111和第二端部112。在所述外壳11内部填充有预制段混凝土21以形成预制段混凝土柱22，在所述第一端部111和第二端部112分别形成上浇筑空间18和下浇筑空间19。所述预制段混凝土柱22具有位于第一端部111下方的第三端部221和位于第二端部112上方的第四端部222。所述第三端部221和所述第四端部222分别与第一端部111和第二端部112相距一定距离。如图1所示，在外壁110上形成与上浇筑空间18连通的至少一个连接段混凝土浇筑孔17。也就是说，在外壳11的外壁110的位于第一端部111和第三端部221的区段上设置有连接段混凝土浇筑孔17。在另一种实施例中，在外壁上形成与下浇筑空间连通的浇筑孔。在所述预制混凝土组1的下部和所述外壁110上形成连通下浇筑空间19和外壁110的外部排气通道，以排出聚积在所述下浇筑空间中的空气。根据本发明的一种示例性实施例，图1和2a-2b中所示的预制混凝土柱可以是矩形预制混凝土柱。图2c是根据本发明的一种示例性实施例的矩形预制混凝土柱的透视图，其中图中未示出矩形预制混凝土柱的端部的细节，而仅示出了矩形预制混凝土柱的外部轮廓示意图。

当组装不同的预制混凝土柱1时，通过所述连接段混凝土浇筑孔17，在一个预制混凝土柱1的预制段混凝土柱22和邻接的预制混凝土柱1的预制段混凝土柱22之间形成的空间内，即在上浇筑空间18和下浇筑空间19内，现场浇筑连接段混凝土。连接段混凝土浇筑孔17上可以在工厂预留然后现场安装浇筑管15。浇筑管15也可以在出厂时安装至连接段混凝土浇筑孔17。浇筑管15穿出外壁110，浇筑管15顶部略高于上节组合柱排气管14的出口。浇筑管15可以为金属波纹浇筑管。在施工现场利用压力注浆方法通过浇筑管15注浆完成后，外壁110外的浇筑管15的外伸段待连接段混凝土23达到设计强度后被切除。在外壁110上设有覆盖浇筑孔的加强板16，以对外壁110进行补强，见图5所示，其中图5是根据本发明的一种示例性实施例的混凝土组合柱在浇筑完成后的有浇注孔的一个侧面的示意图。

在一种实施例中，在第四端部222处设置有横隔板13，以对预制段混凝土柱22进行支撑。即，横隔板13设置在所述预制段混凝土柱22的底部。横隔板13具有与外壳11的内部横截面形状相配合的周边形状以连接至外壳11。

在一种实施例中，所述横隔板13从四周向中间倾斜以形成从横隔板13的底部向上凹入预制段混凝土柱22的第三端部221的凹陷，所述排气通道在所述横隔板的最上端的位置或其附近与所述下浇筑空间19连通。朝第三端部221凹陷的横隔板13能够使得在施工现场向第二端部112和第四端部222之间的空间浇筑混凝土时混凝土沿从第二端部112至第四端部222的方向逐步填充，使空气向凹陷部分聚集，所聚积的空气通过排气通道排出到大气中，从而避免在处于下浇筑空间内的混凝土中形成气孔。所述横隔板13在被沿外壳11的纵长方向延伸的平面剖切时，其横截面具有弧形形状或三角形形状。或者说，所述横隔板13在外观上具有穹顶形状或锥形形状。

在所述横隔板13最接近第三端部221的顶部或其附近设置有与排气通道连通的排气孔131。在排气通道中设置有排气管14。所述排气管14一端与所述排气孔131连通，另一端倾斜延伸至外壳11的外表面并与周围大气连通。排气孔131、排气管14构成外部排气通道的一部分。通过在所述预制段混凝土柱22的下部和所述外壁110上形成连通所述下浇筑空间19和外壁110的外部排气通道，可以排出聚积在所述下浇筑空间中的空气。

在一种实施例中，如图1和2a-2b所示，预制混凝土柱还包括多根第一插筋32和多根第二插筋31。第一插筋32从第三端部221插入所述预制段混凝土柱22并且从所述外壳11的第一端部111伸出，以在与一个相邻的预制混凝土柱装配时插入所述一个相邻的预制混凝土柱的下浇筑空间的至少一部分中；第二插筋31从第四端部插入所述预制段混凝土柱并且从所述外壳的第二端部伸出，以在与另一个相邻的预制混凝土柱装配时插入所述另一个相邻的预制混凝土柱的上浇筑空间的至少一部分中。具体而言，多根第一插筋32在第三端部221中沿外壳11的纵向方向插入所述预制段混凝土柱22并且突出外壳11的第一端部111；多根第二插筋31在第四端部222中沿外壳11的纵向方向插入所述预制段混凝土柱22并且突出外壳11的第二端部112。

在一种实施例中，预制混凝土柱还包括：至少一根连接筋33，在垂直于所述第一插筋32和第二插筋31的平面中连接在所述第一插筋和第二插筋中的至少一种插筋之间。连接筋33以及第一插筋32和第二插筋31的设置可以增加组装不同的预制混凝土柱1时连接区段的强度。

在一种实施例中，在与所述一个相邻的预制混凝土柱1装配时，在垂直于所述第一插筋32和第二插筋31的平面中，第三端部221中的第一插筋32围成的多边形包围所述一个相邻的预制混凝土柱的第四端部中的第二插筋围成的多边形，或者被其包围。在与所述另一个相邻的预制混凝土柱装配时，在垂直于所述第一插筋32和第二插筋31的平面中，第四端部222中的第二插筋31围成的多边形包围所述另一个相邻的预制混凝土柱的第三端部中的第一插筋围成的多边形，或者被其包围。这样，在组装不同的预制混凝土柱1时不会使第一插筋32与第二插筋31和连接筋(也称为箍筋)33干涉。第二插筋31与横隔板13采用穿孔塞焊连接。虽然描述了连接筋33可以围成一个多边形的实施例，但本发明并不局限于此，连接筋也可以不形成封闭的多边形。

在一种实施例中，在第一端部111的开口处的周边上设置有环形的连接板12。连接板12所在的平面垂直于外壁110。所述连接板12被构造成在两个预制混凝土柱连接时连接所述外壁的第一端部和另一预制混凝土柱的第二端部。所述连接板12的宽度大于外壳11的厚度以突出外壳11的外壁110，从而便于所述连接板12采用坡口熔透焊连接至外壁110。

第一插筋32突出第一端部111的长度小于第二端部112与第四端部222之间的距离，并且第二插筋31突出第二端部112的长度小于第一端部111与第三端部221之间的距离。这样，如图2a-2b所示，在通过连接板12组装不同的预制混凝土柱1时，所述预制混凝土柱1中的一个预制混凝土柱1的第二插筋31插入邻接的预制混凝土柱1的连接筋33和第一插筋32内并且所述第一插筋32和第二插筋31的长度不会在一个预制混凝土柱1上的环形的连接板12焊接至邻接的预制混凝土柱1的外壁110时形成干涉。

图2d是根据本发明的一种示例性实施例的制造矩形混凝土组合柱时混凝土组合柱的局部分解透视图。如图2a-2d所示，根据本发明另一方面的实施例，提供一种混凝土组合柱5，混凝土组合柱5可以由多节上述工作实施例所述的预制混凝土柱1组装而成，其中，在所述至少两个预制混凝土柱中的两个相邻的预制混凝土柱中，一个下部预制混凝土柱的第一端部与一个上部预制混凝土柱的第二端部对接，所述下部预制混凝土柱的上部浇筑空间与所述上部预制混凝土柱的下部浇筑空间填充有现场浇筑的连接段混凝土。每节预制混凝土柱1内部的混凝土都分为预制段混凝土21和连接段混凝土23。中间为预制段混凝土21，两端为连接段混凝土23。预制段混凝土21在工厂浇筑和养护，而少量的连接段混凝土23在施工现场通过压力注浆完成。

根据本发明的装配式预制混凝土柱，实现了住宅建筑主体构件的模块化，具有施工速度快、工程质量可靠、承载力和抗震性能好、工业化程度高的优点。

图3是根据本发明一种示例性实施例的用于制造图1所示的预制混凝土柱的设备的原理示意图。在工厂浇筑预制段混凝土柱22时，外壳11固定于升降平台41上，混凝土从料斗44通过导管42灌入外壳11内。同时启动导管上的振动器43进行振捣。随着混凝土的灌入，升降平台41缓慢下降完成预制段混凝土柱22的浇筑，并对预制段混凝土柱22采用蒸汽养护。通过利用蒸汽养护，能够通过标准化手段控制预制段混凝土21的凝固过程，提高预制段混凝土21的强度及缩短达到强度所需的时间。而这些养护方法，在施工现场通常是无法实现的。在住宅建筑中，为不影响室内空间，混凝土组合柱截面宽度往往需控制在200mm以内，若采用导管浇筑，则导管直径应不大于150mm。由于施工现场条件的限制，通常不能采用导管连同混凝土料斗竖直提升的方法完成混凝土浇筑工作，同时也难以对导管内的混凝土施加合适的压力完成混凝土浇筑工作。受混凝土粘稠度和粘固时间的影响，导管的混凝土极易堵塞，引发工程质量事故。因此目前在施工现场，混凝土组合柱内部的混凝土基本采用在柱顶通过漏斗完成浇筑工作，由于混凝土组合柱内部在楼层标高处通常还设置有内隔板等构件，所以采用此类浇筑工艺，容易出现以下工程质量事故：1.混凝土产生离析现象；2.隔板下混凝土局部不密实。以上两种情况均严重影响组合柱的承载能力及抗震性能。而根据本发明的混凝土组合柱，在工厂生产供组装的预制混凝土柱，通过垂直导管的浇筑工艺，可显著提高混凝土的浇筑质量。

混凝土的初凝时间与混凝土的强度等级有密切关系，如C80混凝土的初凝时间通常不超过1小时，由于施工现场浇筑的混凝土需从混凝土搅拌厂生产再运输到工地，所以受混凝土初凝时间的制约，目前施工现场浇筑的混凝土强度等级通常不超过C60。而在工厂内浇筑的混凝土，减少了运输环节，目前通常可到达C100。同时，由于在工厂完成了预制段混凝土的浇筑工作，因而在现场的混凝土浇筑量极大地减少。在浇筑连接段混凝土时，由于混凝土用量少，可以通过采用价格较高的灌浆料混凝土等方法来提高连接段混凝土的强度，使之不低于预制段混凝土的强度，从而显著地提高混凝土组合柱的整体承载能力。

上面以矩形预制混凝土柱为例描述了根据本发明的预制混凝土柱。但是本发明并不局限于此，而是适用于柱宽度或肢宽度较小的任何形状柱体的制造，尤其是对于宽度(厚度)在15-20cm之间的柱体，其优势更加明显。例如L形、T形、C形、U形和Z形等异形截面的预制混凝土柱等。

图4是根据本发明的一种示例性实施例的制造L形混凝土组合柱时混凝土组合柱的局部分解透视图。在L形预制混凝土柱中，可以用钢板形成空心的框架结构。可以在L形以拐角分界的每一个平面段中形成相对独立的内部空间结构。相邻的内部空间结构共用一部分钢板以形成整体结构。每一个内部空间结构可以采用与上述的预制混凝土柱类似的结构，例如，连接筋、插筋、横隔板、环形的连接板的设置等。

图6-9分别是根据本发明的示例性实施例的L形、T形、C形和Z形预制混凝土柱的示意图，其中未示出具体的结构，而仅示出了预制混凝土柱的外部轮廓示意图。本领域技术人员可以理解的是，上述预制混凝土柱的形状只是例举性的，而并不构成对本发明的限制。例如，预制混凝土柱的形状还可以根据需要设置成十字形等。

本发明进一步方面的实施例还提供一种制造上述混凝土组合柱的方法，包括：

在工厂制造至少两个所述预制混凝土柱，

在施工现场，将一个上部预制混凝土柱的第二端部与一个下部预制混凝土柱的第一端部对接；

采用压力注浆方法通过所述浇筑孔向所述下部预制混凝土柱的上部浇筑空间和所述上部预制混凝土柱的下部浇筑空间浇筑混凝土浆；以及

使所述混凝土浆凝固，使得下部预制混凝土柱和所述上部预制混凝土柱结合在一起，从而形成本发明实施例的混凝土组合柱。

另外，在制造所述预制混凝土柱的过程中，外壳固定在能够上下移动的升降平台上，使得外壳在浇筑过程中逐渐下降。

根据本发明的一个实施例，在浇筑混凝土浆之前，通过环形的连接板采用坡口熔透焊工艺连接下部预制混凝土柱的第一端部和所述上部预制混凝土柱的第二端部。

根据本发明的一个实施例，在浇筑混凝土浆之前，将浇筑管的一端与所述浇筑孔连接，浇筑管的另一端的高度高于所述排气通道的出口的高度。

本发明以矩形及L形、T形、C形和Z形等小厚度异形截面预制混凝土柱为例描述了预制混凝土柱及其制造方法，克服了现场施工中遇到的混凝土浇筑空间狭小、施工难度大、容易出现气孔、不密实、强度差等缺点。通过对住宅建筑主要构件进行预制，实现了住宅建筑主要构件的模块化建造，能够在施工现场进行快速建造。而且通过在工厂预制矩形或肢宽同填充墙厚的异形截面混凝土组合柱，有效提高了柱体的强度等级，使柱体受力合理、构造简单、承载力高和抗震性能好。

综上所述，根据本发明的上述实施例的预制混凝土柱、混凝土组合柱、制造混凝土组合柱的方法，组合柱内的预制段混凝土21在工厂内浇筑、养护、检验，具有混凝土浇筑质量好、强度高的特点，避免工地现场浇筑容易出现浇捣不密实，事后检查、补强均非常困难的情况出现，可有效提高组合柱的承载力和抗震性能、节约建筑材料、提高工程质量、延长建筑使用寿命；连接段混凝土23顶部的横隔板13由四周向中间往上倾斜，顶部预留排气管14，组合柱工地拼接后封闭腔体内的连接段混凝土23采用压力注浆的方式完成，可使混凝土浇筑密实且浇筑工作不受天气影响，连接段混凝土23中的预留插筋(第二插筋31、第一插筋32)和连接筋33，可有效提高组合柱连接区段的强度；外壁110在工地拼接处设置水平连接板12，可避免外壁由于加工、安装误差而出现外壁对齐施工困难，及由其导致的组合柱承载能力降低。连接段混凝土23数量少，大幅度降低了工地现场的混凝土湿作业量，降低了施工难度和强度，加快了施工速度，提高了建筑工业化程度，减少了对环境的不利影响。

虽然为了例举说明的目的而根据当前被认为是最实际并且优选的实施例对本发明进行了详细描述，但是要理解的是，这些细节仅仅用于那个目的，并且本发明不限于所披露的实施例，但是相反本发明打算涵盖落入在所附权利要求的精神和范围内的所有变型和等同装置。例如，要理解的是，本发明考虑到，在可能的范围，任意实施例的一个或多个特征可以与任意其它实施例的一个或多个特征组合。

Claims (9)

1.一种预制混凝土柱，其特征在于，适用于钢结构住宅，预制混凝土柱包括：

外壳，由外壁围成并且具有开放的第一端部和第二端部，所述外壳由钢板制成；以及

预制段混凝土柱，填充在所述外壳内，在所述第一端部和第二端部分别形成上浇筑空间和下浇筑空间，所述预制段混凝土柱具有位于第一端部下方的第三端部和位于第二端部上方的第四端部，

其中，在所述外壁上形成与所述上浇筑空间和下浇筑空间中的至少一个连通的至少一个浇筑孔，以在施工现场利用所述浇筑孔向由所述下浇筑空间和上浇筑空间形成的空间中浇筑混凝土；

环形的连接板，设置在第一端部的开口处的周边，所述连接板被构造成连接所述外壁的第一端部和另一预制混凝土柱的第二端部，以避免外壁由于加工、安装误差而出现外壁对齐施工困难以及导致的组合柱承载能力降低；以及

在所述预制段混凝土柱的下部和所述外壁上形成连通所述下浇筑空间和外壁的外部排气通道，以排出聚积在所述下浇筑空间中的空气；

其中，多个所述预制混凝土柱共同形成异形截面的预制混凝土柱，所述异形截面的预制混凝土柱包括L形、T形、C形、U形或Z形，异形截面的预制混凝土柱以拐角分界的每一个平面段中形成相对独立的内部空间结构，相邻的内部空间结构共用一部分钢板以形成整体结构。

2.根据权利要求1所述的预制混凝土柱，其特征在于，还包括：

横隔板，设置在所述预制段混凝土柱的底部，所述横隔板具有与所述外壳的内部横截面形状相配合的周边形状以连接至所述外壳。

3.根据权利要求2所述的预制混凝土柱，其特征在于，

所述横隔板从四周向中间倾斜，以形成从所述横隔板的底部向上凹入所述预制段混凝土柱的凹陷，所述排气通道在所述横隔板的最上端的位置或其附近与所述下浇筑空间连通。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的预制混凝土柱，其特征在于，还包括：

多根第一插筋，从第三端部插入所述预制段混凝土柱并且从所述外壳的第一端部伸出，以在与一个相邻的预制混凝土柱装配时插入所述一个相邻的预制混凝土柱的下浇筑空间的至少一部分中，

多根第二插筋，其从第四端部插入所述预制段混凝土柱并且从所述外壳的第二端部伸出，以在与另一个相邻的预制混凝土柱装配时插入所述另一个相邻的预制混凝土柱的上浇筑空间的至少一部分中。

5.根据权利要求4所述的预制混凝土柱，其特征在于，还包括：

至少一根连接筋，在垂直于所述第一插筋和第二插筋的平面中连接在所述第一插筋和第二插筋中的至少一种插筋之间。

6.一种混凝土组合柱，其特征在于，包括：至少两个根据权利要求1-5中的任一项所述的预制混凝土柱；

其中，在所述至少两个预制混凝土柱中的两个相邻的预制混凝土柱中，一个下部预制混凝土柱的第一端部与一个上部预制混凝土柱的第二端部对接，所述下部预制混凝土柱的上部浇筑空间与所述上部预制混凝土柱的下部浇筑空间填充有现场浇筑的连接段混凝土。

7.一种制造根据权利要求6所述的混凝土组合柱的方法，其特征在于，包括如下步骤：

在工厂制造至少两个所述预制混凝土柱；

在施工现场，将一个上部预制混凝土柱的第二端部与一个下部预制混凝土柱的第一端部对接；

采用压力注浆方法通过所述浇筑孔向所述下部预制混凝土柱的上部浇筑空间和所述上部预制混凝土柱的下部浇筑空间浇筑混凝土浆；以及

使所述混凝土浆凝固。

8.根据权利要求7所述的制造混凝土组合柱的方法，其特征在于，还包括如下步骤：

在浇筑混凝土浆之前，通过环形的连接板采用坡口熔透焊工艺连接下部预制混凝土柱的第一端部和所述上部预制混凝土柱的第二端部。

9.根据权利要求7或8所述的制造混凝土组合柱的方法，其特征在于，还包括如下步骤：

在浇筑混凝土浆之前，将浇筑管的一端与所述浇筑孔连接，浇筑管的另一端的高度高于所述排气通道的出口的高度。

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