CN107366353A - 一种装配式钢筋混凝土框架变截面柱及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种装配式钢筋混凝土框架变截面柱及其施工方法，属于建筑材料及建筑施工技术领域。本发明提供装配式钢筋混凝土框架变截面柱，包括柱上段(11)、柱下段(12)，预埋有纵筋(101)、柱内箍筋(102)和外围箍筋(103)并相互绑扎牢固；所述纵筋(101)伸出柱顶；柱下段(12)纵筋(101)与基层柱上段(11)纵筋(101)布置在同一轴向上一一对接；本发明将柱下段(12)周边混凝土层尺寸均匀缩减形成变截面柱，裸露柱下段(12)纵筋(101)接头，同时将柱下段(12)四周纵筋(101)接头位置依次交替错开35d，采用焊接操作，克服了现有装配式钢筋混凝土框架柱纵筋套筒连接存在的问题，确保框架柱具有很好的强度和刚度，在吊装搬运中不会开裂，便于检测验收混凝土的施工质量，整体性好，在目前的装配式建筑中具有很强的推广应用价值。

Description

一种装配式钢筋混凝土框架变截面柱及其施工方法
技术领域
本发明属于建筑材料及建筑施工技术领域，涉及一种用于建筑结构的框架柱，特别是涉及一种装配式钢筋混凝土框架变截面柱及其施工方法。
背景技术
装配式混凝土结构，是指由预制混凝土构件通过可靠的连接方式装配而成的混凝土结构，包括装配整体式混凝土结构、全装配混凝土结构等。在建筑工程中，简称装配式建筑；在结构工程中，简称装配式结构。预制构件，是指在工厂或现场预先制作的混凝土构件，如梁、板、墙、柱、阳台、楼梯、雨棚等。
传统的住房建造技术生产效率低、施工速度慢、建设周期长、材料消耗多且工人劳动强度大，这一系列状况已不能适应现代社会对建筑的刚性需求。而装配式建筑具有以下特点：①设计多样化，可以根据建筑具体要求进行设计；②功能现代化，可以采用多种节能环保等新型材料；③制造工厂化，可以使得建筑构配件统一工厂化生产，一气呵成；④施工装配化，可以大大降低劳动力成本，减少材料浪费，将部分高空作业安排在地面完成；⑤时间最优化，显著缩短施工周期。装配式建筑注重对环境、资源的保护，其施工过程中有效减少了建筑污水、有害气体、粉尘的排放和建筑噪音的污染，降低了建筑施工对周边环境的各种影响，有利于提高建筑的劳动生产率，促进设计、建筑的精细化，提升建筑的整体质量和节能减排率，促进了我国建筑业健康可持续发展，符合国家经济发展的需求。装配式建筑是未来最具发展前景的产业项目之一。
装配式建筑需要将同种预制构件或不同种预制构件连接起来，由于钢筋混凝土框架柱是由混凝土和钢筋浇筑成一体的，必须解决框架柱纵向纵筋的连接问题，尤其是框架柱底部纵筋的连接问题，目前装配式钢筋混凝土框架柱底部纵筋的连接多采用套筒灌浆法，存在许多问题，如套筒灌浆施工工艺技术要求较高，施工中人为因素较多，施工质量难以检查检测，纵筋连接质量难以把控；框架纵筋较多，每根纵筋连接一个套筒，会导致套筒太密不利于浇筑混凝土；套筒的材质及生产加工要求高、造价高不利于节约成本；套筒与下层框架纵筋的连接也存在困难，以至于难于推广。
CN201620304501.3的实用新型公开了一种预制框架柱的纵向连接结构，其在下段预制框架柱内预埋若干端部露出的下段纵向钢筋，在上段预制框架柱内预埋若干端部露出的上段纵向钢筋，各下段纵向钢筋一一对应地通过直螺纹套筒与上段纵向钢筋连接，在下段预制框架柱和上段预制框架柱之间的上段纵向钢筋、下段纵向钢筋和直螺纹套筒外设置混凝土。CN201520933411.6 的实用新型公开了一种适用于预制装配建筑的框架柱连接节点，该适用于预制装配建筑的框架柱连接节点，用于将两根预制框架柱进行连接，包括：开启式定型模具、若干对拉螺帽、若干固定螺栓以及波纹灌浆套管，所述波纹灌浆套管预埋于所述预制框架柱的下部，所述若干对拉螺帽分别预埋于所述两根预制框架柱上，所述两根预制框架柱的柱主筋在连接处搭接并用柱箍筋进行固定，所述开启式定型模具通过所述对拉螺帽与固定螺栓设置于所述两根预制框架柱的连接处的外侧，通过所述波纹灌浆套管向所述两根预制框架柱的连接处浇筑混凝土。上述两项专利技术均采用了钢筋套筒灌浆连接技术，即钢筋套筒灌浆连接的原理，需要对接的两段预制构件的钢筋分别自铸造的中空型套筒的两端口伸入套筒内部，钢筋的端部不需要搭接或融接，采用向钢筋与套筒间填充高强度微膨胀结构性砂浆，即实现钢筋续接的目的，均没有很好地解决框架纵筋的连接问题，也没有从根本上实现装配式钢筋混凝土框架柱的施工问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，针对目前装配式钢筋混凝土框架柱纵筋采用套筒连接不牢固的问题，改进框架柱结构设计，实现了纵筋的焊接连接，彻底解决装配式钢筋混凝土框架纵筋的连接固定问题，同时解决预制装配式钢筋混凝土框架柱的施工方法问题。方法简便，节约成本，且容易控制工程质量。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种装配式钢筋混凝土框架变截面柱，包括柱上段、柱下段；所述柱上段、柱下段由混凝土浇筑而成一个整体，预埋有纵筋、柱内箍筋和外围箍筋并相互绑扎牢固；所述纵筋伸出柱顶；其特征在于：柱下段周边混凝土层尺寸均匀缩减形成芯柱，裸露纵筋、外围箍筋和部分柱内箍筋，使整个立柱成为上大、下小的变截面柱；柱下段内部箍筋从芯柱周边伸出并与柱外围箍筋连成整体；各柱下段纵筋与基层柱上段纵筋布置在同一轴向上，且能一一对接。
进一步，所述纵筋交错排列，柱下段四周纵筋接头距柱底依次交替为h≥500mm、h+35d。
进一步，所述芯柱内设置有芯柱构造纵筋，所述芯柱构造纵筋位于柱内箍筋内侧，与柱内箍筋垂直绑扎。其作用是固定柱内箍筋及防止在搬运吊装过程中芯柱开裂。所述芯柱在安装后支撑整体柱重量。
进一步，所述纵筋伸出柱顶部分高度依次交替错开，错开的尺寸为35d。纵筋伸出框架柱柱顶的目的是与框架梁端纵筋及核心区箍筋一起整体现浇为框架节点，并与上一层框架柱柱底的纵筋一一对应焊接。
在此基础上，进一步的技术方案是：一种装配式钢筋混凝土框架变截面柱的制作模具，该模具包括柱上段模具和芯柱模具，其特征在于：
所述柱上段模具包括变截面上挡板、变截面侧挡板、变截面下挡板、柱上段侧模板、柱顶外挡板、柱顶外挡板U形箍、外模拉杆、拉杆紧固件，其中，所述柱上段侧模板、变截面侧挡板均为左右对称的两块相同的板；所述变截面上挡板、变截面侧挡板、变截面下挡板、柱上段侧模板、柱顶外挡板与地面基层围合成柱上段浇注混凝土部分的空间；
所述柱顶外挡板周边设置有纵筋可以自由穿过的结构，压紧柱上段侧模板与柱顶外挡板靠紧一端的端头，通过柱顶外挡板U形箍、外模拉杆、拉杆紧固件固定；
所述芯柱模具包括芯柱上模板、芯柱中模板、芯柱下模板、芯柱侧板挡杠、芯柱外挡板、芯柱外挡板U形箍、外模拉杆、拉杆紧固件，其中，所述芯柱侧板挡杠、芯柱上模板、芯柱中模板、芯柱下模板均为两块，左右对称，结构相同，所述两侧芯柱上模板、芯柱中模板、芯柱下模板、芯柱外挡板的夹空构成芯柱浇注混凝土部分的空间；
所述芯柱上模板的下边、芯柱下模板的上边与芯柱中模板的上、下边均设有箍筋凹槽，用于卡住柱内箍筋；
所述芯柱外挡板压紧两侧芯柱上模板、芯柱中模板、芯柱下模板与芯柱外挡板靠紧一端的端头，所述芯柱侧板挡杠分别从两侧将两侧的芯柱上模板、芯柱中模板、芯柱下模板夹持限制位移，其上设置供外模拉杆穿过的孔，通过芯柱外挡板U形箍、外模拉杆、拉杆紧固件固定；
所述变截面上挡板、变截面侧挡板、变截面下挡板共同拼合成一个中空板状结构，其中空部分平面形状与芯柱横截面完全相同，内沿设有纵筋凹槽，用于卡住框架柱内纵筋，并与芯柱上模板、芯柱中模板、芯柱下模板顶端对齐压紧，外沿与柱上段侧模板底端对齐压紧；通过变截面上挡板、变截面侧挡板、变截面下挡板实现柱上段和芯柱的变截面；
使用时，需在由柱上段浇注混凝土部分的空间和芯柱浇注混凝土部分的空间共同构成的框架变截面柱空间内放置预先将纵筋、柱内箍筋和外围箍筋绑扎好的钢筋笼，然后整体浇注混凝土。
进一步，所述柱顶外挡板周边设置的供纵筋自由穿过的结构，优选为为凹槽或孔洞。
进一步，沿该模具的主体宽向垂直设置有若干供外模拉杆及套管贯穿的套管贯穿孔，该套管贯穿孔贯穿左、右两块柱上段侧模板或芯柱上模板、芯柱中模板、芯柱下模板；所述套管安装在该套管贯穿孔内；所述外模拉杆为对拉螺杆，穿过套管，两侧加垫片后，用相应的配套螺母紧固。
进一步，所述芯柱侧板挡杠厚度等于相应面的柱上段左侧模板突出芯柱上模板的长度或柱上段右侧模板突出芯柱中模板的长度。
在此基础上，进一步的技术方案是：一种装配式钢筋混凝土框架变截面柱的施工方法，包括该装配式钢筋混凝土框架变截面柱的制作及安装方法，按如下步骤操作：
S01、在平整的场地基层上弹控制线，安装预先将纵筋、柱内箍筋和外围箍筋绑扎好的钢筋笼；
S02、在柱变截面处安装变截面下挡板、变截面侧挡板、变截面上挡板至相应位置，并将柱四周的纵筋分别卡入变截面下挡板、变截面侧挡板、变截面上挡板上的凹槽；在芯柱模具对应位置的场地基层上填细砂至芯柱边并拍实，依次安装芯柱下模板、芯柱中模板、芯柱上模板、芯柱侧板挡杠、芯柱外挡板至相应位置，用外模拉杆及拉杆紧固件固定芯柱下模板、芯柱中模板、芯柱上模板，用芯柱外挡板U形箍、外模拉杆、拉杆紧固件固定芯柱外挡板；安装柱上段侧模板、柱顶外挡板至相应位置，用外模拉杆及拉杆紧固件固定柱上段侧模板，用柱顶外挡板U形箍、外模拉杆、拉杆紧固件固定柱顶外挡板；
S03、在上述围合成的柱上段浇注混凝土部分的空间内浇注混凝土，与柱上段侧模板顶部平齐，并用振动棒捣实；在芯柱浇注混凝土部分的空间内浇注混凝土，与芯柱上模板顶部平齐，并用振动棒捣实；
S04、放置凝固硬化，待到符合拆模条件时拆模并养护；
S05、变截面柱混凝土达到设计强度并验收合格后进行成品保护待安装；
S06、在工程现场弹好定位轴线，检查、理直指定位置的纵筋基础，并在芯柱对应位置铺一层水泥砂浆，吊装变截面柱到指定位置，将下层柱在楼地面基层伸出的纵筋伸入将要就位的变截面柱柱底的箍筋内，并固定变截面柱，防止其位移倾斜；下层变截面柱纵筋伸出柱顶部分，自动构成上层变截面柱安装时的纵筋基础，上、下纵筋一一对应形成若干高度错开的纵筋焊接头；
S07、将变截面纵筋与柱底基层伸入的纵筋焊接头焊接，隐蔽工程应检查验收合格；
S08、在柱底部四个角安装直角钢模板，用外模拉杆及拉杆紧固件对拉拉紧固定；直角钢模板上设置有固定栓杠的卡勾，在沿直角钢模板高度方向逐层安装扣板，用栓杠固定，逐层浇筑混凝土并振捣密实，在最上层使用漏斗形扣件使高出变截面处，浇筑混凝土至与漏斗形扣件的漏斗顶齐平并振捣密实；
S09、放置达到初凝后终凝前，拆除漏斗形扣件，剔除突出柱侧平面的混凝土，拍实抹平柱身混凝土后，换装扣板，继续放置凝固硬化，待到符合拆模条件时拆模并养护。
进一步，在步骤S02中，穿柱外模拉杆时应套上套管。所述拉杆紧固件由内向外依次为垫片、螺母。
进一步，在步骤S02中，安装芯柱上模板、芯柱中模板时，应略微旋转使倾斜插入外伸的柱内箍筋中，到位后再转正，使柱内箍筋卡入箍筋凹槽。
进一步，在步骤S04中，拆模顺序为：解开芯柱外挡板U形箍的拉杆紧固件，取下垫片及芯柱侧板挡杠，取下芯柱外挡板U形箍、脱掉芯柱外挡板；解开柱顶外挡板U形箍的拉杆紧固件，取下垫片，取下柱顶外挡板U形箍，脱掉柱顶外挡板；解开外模拉杆，脱掉芯柱下模板、芯柱中模板、芯柱上模板；脱掉柱上段侧模板；脱掉变截面上挡板、变截面侧挡板、变截面下挡板。
进一步，在步骤S06中，芯柱起支撑柱的作用。
进一步，在步骤S07中，所述焊接方法为帮焊或对接焊。
进一步，在步骤S08中，直角钢模板边缘为斜坡状，扣板左右两端为与直角钢模板边缘斜坡相对应的反向斜坡状，便于两者配合扣紧安装，有稍小误差时可通过粘贴胶片校正；扣板贴紧直角钢模板后用栓杠卡入直角钢模板的卡勾中并卡紧。
进一步，在步骤S09中，拆模顺序为：取下栓杠、从上至下解开直角钢模板扣板、解开直角钢模板拉杆、脱开直角钢模板。
本发明的有益效果。
1、为了克服现有装配式钢筋混凝土框架柱纵筋套筒连接存在的问题，本发明的预制钢筋混凝土变截面柱，纵筋连接采用传统的焊接技术，施工方便很实用。将柱下段周边混凝土层尺寸均匀缩减形成芯柱，使柱下段混凝土截面尺寸比柱上段小，裸露纵筋接头，便于焊接操作。本发明的预制钢筋混凝土变截面柱能安装在结构基层上后再进行焊接操作，支撑稳定不需要架空。这种变截面柱截面形状可以为矩形、圆形、工字形及其它形状。
2、为了克服预制钢筋混凝土框架柱纵筋在同一位置焊接的问题，本发明的预制钢筋混凝土变截面柱，将柱下段四周纵筋接头设置为距柱底依次交替为h≥500mm、h+35d，柱四周的纵筋接头位置依次交替错开，不在一个高度，错开的尺寸为35d。相对的，所述纵筋伸出柱顶部分高度依次交替错开，错开的尺寸亦为35d，使各柱下段纵筋与基层柱上段纵筋布置在同一轴向上，且能一一对接。本发明的预制钢筋混凝土变截面柱具有很好的强度和刚度，在吊装搬运中不会开裂，具有很强的推广应用价值。
3、本发明的预制钢筋混凝土变截面柱在安装时，用现浇混凝土方式，补齐柱下段的混凝土，使其与柱上段一样，并最终恢复为等截面框架柱，确保框架柱具有很好的强度和刚度。为了克服柱下段变截面难以架设模板浇筑混凝土，且浇捣不密实的问题，本发明采用柱下段四个柱角安装直角钢模板，在沿直角钢模板高度方向逐层安装扣板，逐段浇筑，在最上层使用漏斗形扣件使其高出变截面处进行浇筑。混凝土逐段浇筑，使得混凝土容易浇筑且容易振捣密实，柱棱角分明且平整，框架柱柱根部混凝土不会有质量缺陷，也便于检测验收混凝土的施工质量，整体性好，真正实现了装配化生产，在目前的装配式建筑中具有很强的推广应用价值。
附图说明
图1是本发明实施例1一种装配式钢筋混凝土框架变截面柱的结构示意图；
图2是本发明实施例2提供的制作本发明变截面柱过程中制作模具的组装示意图；
图3是本发明实施例2提供的制作模具的芯柱中模板结构示意图；
图4是本发明实施例3提供的制作本发明变截面柱过程中浇注前柱上段模板横截面图；
图5是本发明实施例3提供的制作本发明变截面柱过程中浇注前柱下段模板横截面图；
图6是本发明实施例4提供的本发明变截面柱安装时纵筋焊接位置示意图；
图7是本发明实施例4提供的本发明变截面柱组装后柱下段安装示意图；
图8是本发明实施例4提供的本发明变截面柱组装后柱下段直角钢模板与扣板板拼装状态示意图；
图9是本发明实施例4提供的本发明变截面柱组装后柱上段横截面图；
图10是本发明实施例4提供的本发明变截面柱组装后柱下段横截面图；
图中零部件、部位及编号：11-柱上段、12-柱下段、13-芯柱；101-纵筋、102-柱内箍筋、103-外围箍筋、104-芯柱构造纵筋；21-柱上段模具、22-芯柱模具；201-变截面上挡板、202-变截面侧挡板、203-变截面下挡板、204-外模拉杆、205-拉杆紧固件、2051-垫片、2052-螺母、206-箍筋凹槽、207-纵筋凹槽、208-套管；211-柱上段侧模板、2111-套管贯穿孔、212-柱顶外挡板、213-柱顶外挡板U形箍；221-芯柱上模板、222-芯柱中模板、223-芯柱下模板、224-芯柱外挡板、225-芯柱侧板挡杠、226-芯柱外挡板U形箍；31-场地基层、32-细砂、33-直角钢模板、331-卡勾、34-扣板、35-栓杠、36-漏斗形扣件、37-纵筋焊接头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明，但本发明的内容并不局限于此。
实施例1：
如图1所示，本发明的一种装配式钢筋混凝土框架变截面柱，包括柱上段11、柱下段12；所述柱上段11、柱下段12由混凝土浇筑而成一个整体，预埋有纵筋101、柱内箍筋102和外围箍筋103并相互绑扎牢固；所述纵筋101伸出柱顶；柱下段12周边混凝土层尺寸均匀缩减形成芯柱13，裸露纵筋101、外围箍筋103和部分柱内箍筋102，使整个立柱成为上大、下小的变截面柱；柱下段12内部箍筋从芯柱13周边伸出并与柱外围箍筋103连成整体；各柱下段12纵筋101与基层柱上段11纵筋101布置在同一轴向上，且能一一对接；所述纵筋101交错排列，柱下段12四周纵筋101接头距柱底依次交替为h≥500mm、h+35d；所述纵筋101伸出柱顶部分高度依次交替错开，错开的尺寸为35d。纵筋101伸出框架柱柱顶的目的是与框架梁端纵筋及核心区箍筋一起整体现浇为框架节点，并与上一层框架柱柱底的纵筋101一一对应焊接；所述芯柱13内设置有芯柱构造纵筋104，所述芯柱构造纵筋104位于柱内箍筋102内侧，与柱内箍筋102垂直绑扎。其作用是固定柱内箍筋102及防止在搬运吊装过程中芯柱13开裂。所述芯柱13在安装后支撑整体柱重量。
实施例2：
如图2、图3所示，本发明的一种制作实施例1所述一种装配式钢筋混凝土框架变截面柱的制作模具，该模具包括柱上段模具21和芯柱模具22，其特征在于：所述柱上段模具21包括变截面上挡板201、变截面侧挡板202、变截面下挡板203、柱上段侧模板211、柱顶外挡板212、柱顶外挡板U形箍213、外模拉杆204、拉杆紧固件205，其中，所述柱上段侧模板211、变截面侧挡板202均为左右对称的两块相同的板；所述变截面上挡板201、变截面侧挡板202、变截面下挡板203、柱上段侧模板211、柱顶外挡板212与地面基层围合成柱上段11浇注混凝土部分的空间；所述柱顶外挡板212周边设置有纵筋101可以自由穿过的孔洞，压紧柱上段侧模板211与柱顶外挡板212靠紧一端的端头，通过柱顶外挡板U形箍213、外模拉杆204、拉杆紧固件205固定；所述芯柱模具22包括芯柱上模板221、芯柱中模板222、芯柱下模板223、芯柱侧板挡杠225、芯柱外挡板224、芯柱外挡板U形箍225、外模拉杆204、拉杆紧固件205，其中，所述芯柱侧板挡杠225、芯柱上模板221、芯柱中模板222、芯柱下模板223均为两块，左右对称，结构相同，所述两侧芯柱上模板221、芯柱中模板222、芯柱下模板223、芯柱外挡板224的夹空构成芯柱13浇注混凝土部分的空间； 所述芯柱上模板221的下边、芯柱下模板223的上边与芯柱中模板222的上、下边均设有箍筋凹槽206，用于卡住柱内箍筋102；所述芯柱外挡板224压紧两侧芯柱上模板221、芯柱中模板222、芯柱下模板223与芯柱外挡板224靠紧一端的端头，所述芯柱侧板挡杠225分别从两侧将两侧的芯柱上模板221、芯柱中模板222、芯柱下模板223夹持限制位移，其上设置供外模拉杆204穿过的孔，通过芯柱外挡板U形箍225、外模拉杆204、拉杆紧固件205固定；所述变截面上挡板201、变截面侧挡板202、变截面下挡板203共同拼合成一个中空板状结构，其中空部分平面形状与芯柱13横截面完全相同，内沿设有纵筋凹槽207，用于卡住框架柱内纵筋101，并与芯柱上模板221、芯柱中模板222、芯柱下模板223顶端对齐压紧，外沿与柱上段侧模板211底端对齐压紧；通过变截面上挡板201、变截面侧挡板202、变截面下挡板203实现柱上段11和芯柱13的变截面。
实施例3：
如图4和图5所示，本发明的一种制作实施例1所述一种装配式钢筋混凝土框架变截面柱的制作模具，是在实施例2的基础上，沿该模具的主体宽向垂直设置有若干供外模拉杆204及套管208贯穿的套管贯穿孔2111，该套管贯穿孔2111贯穿左、右两块柱上段侧模板211或芯柱上模板221、芯柱中模板222、芯柱下模板223；所述套管208安装在该套管贯穿孔2111内；所述外模拉杆204为对拉螺杆，穿过套管208，两侧加垫片2051后，用相应的配套螺母2052紧固。
实施例4：
在实施例1-3的基础上，本发明的一种制作实施例1所述一种制作预制装配式钢筋混凝土框架空心柱的施工方法，包括该预制装配式钢筋混凝土框架空心柱的制作及安装方法，按如下步骤操作：
S01、如图2所示，在平整的场地基层31上弹控制线，安装预先将纵筋101、柱内箍筋102和外围箍筋103绑扎好的钢筋笼；
S02、如图2-5所示，在柱变截面处安装变截面下挡板203、变截面侧挡板202、变截面上挡板201至相应位置，并将柱四周的纵筋101分别卡入变截面下挡板203、变截面侧挡板202、变截面上挡板201上的凹槽；在芯柱模具22对应位置的场地基层31上填细砂32至芯柱13边并拍实，依次安装芯柱下模板223、芯柱中模板222、芯柱上模板221、芯柱侧板挡杠225、芯柱外挡板224至相应位置，特别是安装芯柱上模板221、芯柱中模板222时，应略微旋转使倾斜插入外伸的柱内箍筋102中，到位后再转正，使柱内箍筋102卡入箍筋凹槽206；用外模拉杆204及拉杆紧固件205固定芯柱下模板223、芯柱中模板222、芯柱上模板221；用芯柱外挡板U形箍225、套上套管208的外模拉杆204、垫片2051、螺母2052固定芯柱外挡板224；安装柱上段侧模板211、柱顶外挡板212至相应位置，用外模拉杆204及拉杆紧固件205固定柱上段侧模板211，用柱顶外挡板U形箍213、套上套管208的外模拉杆204、垫片2051、螺母2052固定柱顶外挡板212；
S03、在上述围合成的柱上段11浇注混凝土部分的空间内浇注混凝土，与柱上段侧模板211顶部平齐，并用振动棒捣实；在芯柱13浇注混凝土部分的空间内浇注混凝土，与芯柱上模板221顶部平齐，并用振动棒捣实；
S04、放置凝固硬化，待到符合拆模条件时拆模并养护；拆模顺序为：解开芯柱外挡板U形箍225的拉杆紧固件205，取下垫片2051及芯柱侧板挡杠225，取下芯柱外挡板U形箍225、脱掉芯柱外挡板224；解开柱顶外挡板U形箍213的拉杆紧固件205，取下垫片2051，取下柱顶外挡板U形箍213，脱掉柱顶外挡板212；解开外模拉杆204，脱掉芯柱下模板223、芯柱中模板222、芯柱上模板221；脱掉柱上段侧模板211；脱掉变截面上挡板201、变截面侧挡板202、变截面下挡板203；
S05、变截面柱混凝土达到设计强度并验收合格后进行成品保护待安装；
S06、如图6所示，在工程现场弹好定位轴线，检查、理直指定位置的纵筋101基础，并在芯柱13对应位置铺一层水泥砂浆，吊装变截面柱到指定位置，将下层柱在楼地面基层伸出的纵筋101伸入将要就位的变截面柱柱底的箍筋内，并固定变截面柱，防止其位移倾斜；下层变截面柱纵筋101伸出柱顶部分，自动构成上层变截面柱安装时的纵筋101基础，上、下纵筋101一一对应形成若干高度错开的纵筋焊接头37；
S07、将变截面纵筋101与柱底基层伸入的纵筋焊接头37帮焊焊接，为隐蔽工程应检查验收合格；
S08、如图7、图8所示，在柱底部四个角安装直角钢模板33，用外模拉杆204及拉杆紧固件205对拉拉紧固定；直角钢模板33上设置有固定栓杠35的卡勾331，在沿直角钢模板33高度方向逐层安装扣板34，直角钢模板33边缘为斜坡状，扣板34左右两端为与直角钢模板33边缘斜坡相对应的反向斜坡状，便于两者配合扣紧安装，有稍小误差时可通过粘贴胶片校正；扣板34贴紧直角钢模板33后用栓杠35卡入直角钢模板33的卡勾331中并卡紧，浇筑混凝土并振捣密实，在最上层使用漏斗形扣件36使高出变截面处，浇筑混凝土至与漏斗形扣件36的漏斗顶齐平并振捣密实；
S09、放置达到初凝后终凝前，拆除漏斗形扣件36，剔除突出柱侧平面的混凝土，拍实抹平柱身混凝土后，换装扣板34，继续放置凝固硬化，待到符合拆模条件时拆模并养护；拆模顺序为：取下栓杠35、从上至下解开直角钢模板33扣板34、解开直角钢模板33拉杆、脱开直角钢模板33；图9、图10所示即为本发明变截面柱组装完成后柱上段11及柱下段12的横截面图。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非用以限制本发明的权利范围。任何以本申请专利范围所涵盖的权利范围实施的技术方案，或者任何熟悉本领域的技术人员，利用上述揭示的方法内容做出许多可能的变动和修饰的方案，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种装配式钢筋混凝土框架变截面柱，包括柱上段(11)、柱下段(12)；所述柱上段(11)、柱下段(12)由混凝土浇筑而成一个整体，预埋有纵筋(101)、柱内箍筋(102)和外围箍筋(103)并相互绑扎牢固；所述纵筋(101)伸出柱顶；其特征在于：柱下段(12)周边混凝土层尺寸均匀缩减形成芯柱(13)，裸露纵筋(101)、外围箍筋(103)和部分柱内箍筋(102)，使整个立柱成为上大、下小的变截面柱；柱下段(12)内部箍筋从芯柱(13)周边伸出并与柱外围箍筋(103)连成整体；各柱下段(12)纵筋(101)与基层柱上段(11)纵筋(101)布置在同一轴向上，且能一一对接。
2.如权利要求1所述的一种装配式钢筋混凝土框架变截面柱，其特征在于：所述纵筋(101)交错排列，柱下段(12)四周纵筋(101)接头距柱底依次交替为h≥500mm、h+35d。
3.如权利要求1所述的一种装配式钢筋混凝土框架变截面柱，其特征在于：所述芯柱(13)内设置有芯柱构造纵筋(104)，所述芯柱构造纵筋(104)位于柱内箍筋(102)内侧，与柱内箍筋(102)垂直绑扎。
4.如权利要求1所述的一种装配式钢筋混凝土框架变截面柱，其特征在于：所述纵筋(101)伸出柱顶部分高度依次交替错开，错开的尺寸为35d。
5.一种装配式钢筋混凝土框架变截面柱的制作模具，该模具包括柱上段模具(21)和芯柱模具(22)，其特征在于：
所述柱上段模具(21)包括变截面上挡板(201)、变截面侧挡板(202)、变截面下挡板(203)、柱上段侧模板(211)、柱顶外挡板(212)、柱顶外挡板U形箍(213)、外模拉杆(204)、拉杆紧固件(205)，其中，所述柱上段侧模板(211)、变截面侧挡板(202)均为左右对称的两块相同的板；所述变截面上挡板(201)、变截面侧挡板(202)、变截面下挡板(203)、柱上段侧模板(211)、柱顶外挡板(212)与地面基层围合成柱上段(11)浇注混凝土部分的空间；
所述柱顶外挡板(212)周边设置有纵筋(101)可以自由穿过的结构，压紧柱上段侧模板(211)与柱顶外挡板(212)靠紧一端的端头，通过柱顶外挡板U形箍(213)、外模拉杆(204)、拉杆紧固件(205)固定；
所述芯柱模具(22)包括芯柱上模板(221)、芯柱中模板(222)、芯柱下模板(223)、芯柱侧板挡杠(225)、芯柱外挡板(224)、芯柱外挡板U形箍(225)、外模拉杆(204)、拉杆紧固件(205)，其中，所述芯柱侧板挡杠(225)、芯柱上模板(221)、芯柱中模板(222)、芯柱下模板(223) 均为两块，左右对称，结构相同，所述两侧芯柱上模板(221)、芯柱中模板(222)、芯柱下模板(223)、芯柱外挡板(224)的夹空构成芯柱(13)浇注混凝土部分的空间；
所述芯柱上模板(221)的下边、芯柱下模板(223)的上边与芯柱中模板(222)的上、下边均设有箍筋凹槽(206)，用于卡住柱内箍筋(102)；
所述芯柱外挡板(224)压紧两侧芯柱上模板(221)、芯柱中模板(222)、芯柱下模板(223)与芯柱外挡板(224)靠紧一端的端头，所述芯柱侧板挡杠(225)分别从两侧将两侧的芯柱上模板(221)、芯柱中模板(222)、芯柱下模板(223)夹持限制位移，其上设置供外模拉杆(204)穿过的孔，通过芯柱外挡板U形箍(225)、外模拉杆(204)、拉杆紧固件(205)固定；
所述变截面上挡板(201)、变截面侧挡板(202)、变截面下挡板(203)共同拼合成一个中空板状结构，其中空部分平面形状与芯柱(13)横截面完全相同，内沿设有纵筋凹槽(207)，用于卡住框架柱内纵筋(101)，并与芯柱上模板(221)、芯柱中模板(222)、芯柱下模板(223)顶端对齐压紧，外沿与柱上段侧模板(211)底端对齐压紧。
6.如权利要求5所述的一种装配式钢筋混凝土框架变截面柱的制作模具，其特征在于：所述柱顶外挡板(212)周边设置的供纵筋(101)自由穿过的结构为凹槽或孔洞。
7.一种装配式钢筋混凝土框架变截面柱的施工方法，其特征在于：包括该装配式钢筋混凝土框架变截面柱的制作及安装方法，按如下步骤操作：
S01、在平整的场地基层(31)上弹控制线，安装预先将纵筋(101)、柱内箍筋(102)和外围箍筋(103)绑扎好的钢筋笼；
S02、在柱变截面处安装变截面下挡板(203)、变截面侧挡板(202)、变截面上挡板(201)至相应位置，并将柱四周的纵筋(101)分别卡入变截面下挡板(203)、变截面侧挡板(202)、变截面上挡板(201)上的凹槽；在芯柱模具(22)对应位置的场地基层(31)上填细砂(32)至芯柱(13)边并拍实，依次安装芯柱下模板(223)、芯柱中模板(222)、芯柱上模板(221)、芯柱侧板挡杠(225)、芯柱外挡板(224)至相应位置，用外模拉杆(204)及拉杆紧固件(205)固定芯柱下模板(223)、芯柱中模板(222)、芯柱上模板(221)，用芯柱外挡板U形箍(225)、外模拉杆(204)、拉杆紧固件(205)固定芯柱外挡板(224)；安装柱上段侧模板(211)、柱顶外挡板(212)至相应位置，用外模拉杆(204)及拉杆紧固件(205)固定柱上段侧模板(211)，用柱顶外挡板U形箍(213)、外模拉杆(204)、拉杆紧固件(205)固定柱顶外挡板(212)；
S03、在上述围合成的柱上段(11)浇注混凝土部分的空间内浇注混凝土，与柱上段侧模板(211)顶部平齐，并用振动棒捣实；在芯柱(13)浇注混凝土部分的空间内浇注混凝土，与芯柱上模板(221)顶部平齐，并用振动棒捣实；
S04、放置凝固硬化，待到符合拆模条件时拆模并养护；
S05、变截面柱混凝土达到设计强度并验收合格后进行成品保护待安装；
S06、在工程现场弹好定位轴线，检查、理直指定位置的纵筋(101)基础，并在芯柱(13)对应位置铺一层水泥砂浆，吊装变截面柱到指定位置，将下层柱在楼地面基层伸出的纵筋(101)伸入将要就位的变截面柱柱底的箍筋内，并固定变截面柱，防止其位移倾斜；下层变截面柱纵筋(101)伸出柱顶部分，自动构成上层变截面柱安装时的纵筋(101)基础，上、下纵筋(101)一一对应形成若干高度错开的纵筋焊接头(37)；
S07、将变截面纵筋(101)与柱底基层伸入的纵筋焊接头(37)焊接，隐蔽工程应检查验收合格；
S08、在柱底部四个角安装直角钢模板(33)，用外模拉杆(204)及拉杆紧固件(205)对拉拉紧固定；直角钢模板(33)上设置有固定栓杠(35)的卡勾(331)，在沿直角钢模板(33)高度方向逐层安装扣板(34)，用栓杠(35)固定，逐层浇筑混凝土并振捣密实，在最上层使用漏斗形扣件(36)使高出变截面处，浇筑混凝土至与漏斗形扣件(36)的漏斗顶齐平并振捣密实；
S09、放置达到初凝后终凝前，拆除漏斗形扣件(36)，剔除突出柱侧平面的混凝土，拍实抹平柱身混凝土后，换装扣板(34)，继续放置凝固硬化，待到符合拆模条件时拆模并养护。
8.如权利要求7所述的一种装配式钢筋混凝土框架变截面柱的施工方法，其特征在于：在步骤S02中，安装芯柱上模板(221)、芯柱中模板(222)时，应略微旋转使倾斜插入外伸的柱内箍筋(102)中，到位后再转正，使柱内箍筋(102)卡入箍筋凹槽(206)。
9.如权利要求7所述的一种装配式钢筋混凝土框架变截面柱的施工方法，其特征在于：在步骤S07中，所述焊接方法为帮焊或对接焊。
10.如权利要求7所述的一种装配式钢筋混凝土框架变截面柱的施工方法，其特征在于：在步骤S08中，直角钢模板(33)边缘为斜坡状，扣板(34)左右两端为与直角钢模板(33)边缘斜坡相对应的反向斜坡状，便于两者配合扣紧安装，有稍小误差时可通过粘贴胶片校正；扣板(34)贴紧直角钢模板(33)后用栓杠(35)卡入直角钢模板(33)的卡勾(331)中并卡紧。
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