CN113863365A - 新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱及其施工方法，包括：柱体，其为矩形钢管；钢筋笼，其设置在柱体内部并支承在其底板上，钢筋笼包括主筋、环箍和多个加强箍，任一加强箍包括开口相对设置的两个八字形箍筋；多个连接装置，其沿柱体的高度方向间隔固定在其外侧壁上，多个连接装置与建筑物的多层梁板结构一一对应；多个附加钢板，其沿柱体的外周间隔固定在其底部外侧壁上，附加钢板的下部设有多个栓钉。本发明在浇筑桩内混凝土的同时一并浇筑组合支撑柱的底部插入桩内的部分，并通过附加钢板代替劣质混凝土承压，再浇筑柱内混凝土并填充桩、柱间的砂浆，有效避免了施工过程中对支撑柱定位精度的影响，提高了施工效率和施工质量。

Description

新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域。更具体地说，本发明涉及一种新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱及其施工方法。

背景技术

地下空间工程大跨度梁板结构施工常常采用逆作法，其竖向支撑构件无论是临时支撑柱还是永久结构柱，很多采用矩形钢管或钢管内灌注混凝土，能够更小的截面获得更大的承载能力和增加柱的延性。柱所承担的竖向荷载很大，实际工程中常常采用钻孔灌注桩作为基础，也就是一柱一桩的形式。

目前国内逆作法支撑柱主要有两种方法：

一种是先插法，即浇筑桩混凝土前已将矩形钢管柱体插入桩内，并在地面将钢管柱体锁紧。先浇筑桩的混凝土，待桩的混凝土终凝后再浇筑矩形钢管柱内混凝土。这种方法始终面临的问题是：在浇筑柱下桩基础时由于必须超灌，无法避免混有泥浆的劣质混凝土涌入钢管内，造成整根柱的承载能力折减，而折减系数很难确定，也大大影响柱承载能力。如满足承载力需求下，必然导致柱截面偏大，不经济且影响建筑功能；若将钢管内的劣质混凝土清理干净，清孔时间浪费和清除难度也很大，也有可能对钢管本身尤其是焊缝处的造成损伤；以上两点会导致整个钢管混凝土柱的施工质量严重下降，达不到设计要求，存在结构安全隐患。

另一种是后插法，即钢管混凝土柱插入前，柱内部混凝土已浇筑完成。施工时桩的混凝土浇筑完成后，趁其混凝土初凝前，将矩形钢管混凝土柱插入桩内。这种方法虽然能避免由于桩、柱同时施工时劣质混凝土涌入矩形钢管柱内造成的承载能力折减。但这种施工方法的局限性在于：1.对桩的混凝土初凝时间和柱插入时间点控制要求很高。插入矩形钢管混凝土柱时，若桩的混凝土已初凝，则柱插不进桩内；柱插入桩内后，若桩混凝土久久不能初凝，则矩形钢管混凝土柱容易发生沉降或偏位。2.柱插入时对精度控制要求极高，一旦发生稍大的平面位置尤其是垂直度偏差，柱姿态调整困难，这根柱往往只能报废。3.矩形钢管混凝土柱安装前其内部混凝土已经浇筑，导致自重大，需要大吨位的起重机，在场内转运及施工安装时风险更大。

为解决上述问题，需要提供一种新型矩形钢管混凝土柱及其施工方法，能够更好的适应逆作法施工，提高钢管混凝土柱的承载能力和安装质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱及其施工方法，通过在柱体内设置钢筋笼，在不改变原有结构的条件下提高了组合支撑柱的承载能力，同时，在施工过程中，先对组合支撑柱与桩孔的相对位置进行定位，在浇筑桩内混凝土的同时一并浇筑组合支撑柱的底部插入桩内的部分，并通过附加钢板代替劣质混凝土承压，然后再浇筑柱内混凝土并在桩、柱间填充砂浆，有效避免了混凝土施工过程中对组合支撑柱定位精度的影响，提高了施工效率和施工质量。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，包括：

柱体，其为竖直设置的矩形空心钢管，所述柱体的底部开口处设有底板；

钢筋笼，其设置在所述柱体内部并支承在所述底板上，所述钢筋笼包括多个主筋，其竖直设置并沿所述柱体的内周间隔分布；环箍，其绕所述多个主筋的外周向下设置；多个加强箍，其沿所述多个主筋的高度方向间隔设置，任一加强箍包括开口相对设置的两个八字形箍筋，任一八字形箍筋沿所述多个主筋的内周设置并与其固定连接；

多个连接装置，其沿所述柱体的高度方向间隔固定在其外侧壁上，所述多个连接装置与建筑物的多层梁板结构一一对应，任一连接装置与对应层的梁板结构位于同一高度位置并埋设在所述梁板结构的内部；

多个附加钢板，其沿所述柱体的外周间隔固定在其底部外侧壁上，任一附加钢板竖直设置；

多个栓钉，其分布在所述多个附加钢板的下部外侧壁上并与其固定连接。

优选的是，所述新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，所述连接装置包括连接板，其水平设置并固定套设在所述柱体上；多个加劲肋，其沿所述柱体的周向间隔设置，任一加劲肋连接所述柱体的外侧壁与所述连接板的底部。

优选的是，所述新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，所述连接装置还包括多个加强筋，其水平间隔固定在所述连接板的顶面上，任一加强筋沿所述连接板的平面向外延伸至对应的梁板结构的内部。

优选的是，所述新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，所述钢筋笼还包括多个连接筋，其间隔设置在所述多个主筋的顶端，任一连接筋连接相邻的主筋与所述柱体的内侧壁。

优选的是，所述新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，所述钢筋笼还包括多个限位装置，其沿所述主筋的高度方向间隔设置，任一限位装置包括多个垫块，其沿所述环箍的周向间隔设置，任一垫块卡设在所述环箍与所述柱体之间并与所述环箍固定连接。

优选的是，所述新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，所述多个栓钉在所述多个附加钢板的外侧壁上呈梅花形分布。

优选的是，所述新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱的施工方法，包括：

S1、在待施工区域进行钻孔施工，清孔后在桩孔内下放钻孔灌注桩的钢筋笼；

S2、将新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱拼装完成，使用吊装设备将组合支撑柱吊装下放至桩孔内，并通过支撑柱安装装置将组合支撑柱安装在桩孔内的设定高度处，然后对桩孔进行二次清孔；

S3、通过导管向桩孔内由下至上灌注混凝土，直至桩内混凝土覆盖组合支撑柱上的全部栓钉并达到设定桩顶标高；

S4、待桩内混凝土终凝后，通过导管向组合支撑柱内灌注柱内混凝土；

S5、拆除支撑柱安装装置，并在钻孔灌注桩与组合支撑柱之间的空隙内填充砂浆至桩顶；

S6、采用逆作法，从地面层开始在待施工区域由上至下逐层开挖并施工建筑物的多层梁板结构，任一层梁板结构浇筑在对应的连接装置外部并与其连为一体。

优选的是，所述新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱的施工方法，在S2中，所述支撑柱安装装置为支撑在所述桩孔顶部外侧地面上的限位支架，所述组合支撑柱竖直向下穿过所述限位支架上的限位孔后进入所述桩孔内部，当下放到设定高度处时，位于所述柱体顶部的连接装置支承在所述限位支架的顶面上。

优选的是，所述新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱的施工方法，在S6中，任一层梁板结构的施工方法如下：

S61、向下开挖至对应的连接装置的高度位置，在当前施工平面上安装所述梁板结构的钢筋骨架，其顶部主筋高于所述连接装置的顶端，底部主筋低于所述连接装置的底端；

S62、将所述钢筋骨架中与所述连接装置存在干涉的主筋在与所述连接装置的交界处打断，并将被打断的底部主筋向上弯锚，被打断的顶部主筋向下弯锚；

S63、安装模板，整体浇筑当前层的梁板结构和所述连接装置。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明通过在柱体内部设置主筋密集的钢筋笼，并在主筋外侧布置环箍，在主筋内侧设置八字形箍筋，大大提高了钢筋笼对核心混凝土的约束能力以及组合支撑柱的整体延性，在不改变柱截面大小的条件下有效提高了组合支撑柱的整体承载能力；

2、本发明在柱体底部设置附加钢板，并在附加钢板上安装栓钉，使得组合支撑柱在安装定位时通过附加钢板代替劣质混凝土承压，能解决桩、柱同时施工时存在的超灌部分的含泥浆的劣质混凝土涌入钢管柱内无法清除，导致最终柱承载力大幅折减的缺陷，减少处理该缺陷而产生的额外人工、机械和时间成本，并避免由修正措施带来的对钢管柱本身质量上的损伤；

3、本发明通过先对组合支撑柱与桩孔的相对位置进行定位，在浇筑桩内混凝土的同时一并浇筑组合支撑柱的底部，然后再浇筑柱内混凝土并填充桩、柱间的砂浆，在实现桩、柱协同施工的同时有效避免了混凝土施工过程中对组合支撑柱定位精度的影响，同时，降低了对桩混凝土初凝时间范围的苛刻要求，提高了施工效率和施工质量；

4、本发明通过在柱体上设置连接装置，一方面通过连接装置与外部支撑柱安装装置的配合，对组合支撑柱的安装起到导向作用，并能够对组合支撑柱进行横向限位，保证定位精度；另一方面，在建筑物施工中通过连接装置能够方便的对梁板结构进行定位和安装，保证了梁板结构与组合支撑柱的连接稳定性。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明一个实施例的新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱的正视图；

图2为上述实施例中所述新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱的俯视图；

图3为上述实施例中所述新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱的仰视图；

图4为上述实施例中所述新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱的A-A剖视图；

图5为上述实施例中所述新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱的B-B剖视图；

图6为上述实施例中所述连接装置与所述梁板结构的平面连接结构示意图；

图7为上述实施例中所述连接装置与所述梁板结构的立面连接结构示意图；

图8为本发明一个实施例的新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱的施工方法中S1的施工示意图；

图9为上述实施例中S2的施工示意图；

图10为上述实施例中S3的施工示意图；

图11为上述实施例中S4的施工立面示意图；

图12为上述实施例中S4的施工平面示意图；

图13为上述实施例中S5的施工示意图；

图14为上述实施例中S6的施工示意图。

附图标记说明：

1、柱体；2、连接板；3、矩形加劲肋；4、梯形加劲肋；5、螺栓孔；6、附加钢板；7、栓钉；8、加强箍；9、主筋；10、环箍；11、底板；12、限位装置；13、连接筋；14、吊耳；15、导管；16、柱内混凝土；17、支撑柱安装装置；18、桩孔；19、钻孔灌注桩的钢筋笼；20、桩内混凝土；21、砂浆；22、护筒；23、梁板结构；24、被打断的顶部主筋；25、被打断的底部主筋；26、加强筋。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，并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。

如图1-14所示，本发明提供一种新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，包括：

柱体1，其为竖直设置的矩形空心钢管，所述柱体1的底部开口处设有底板11；

钢筋笼，其设置在所述柱体1内部并支承在所述底板11上，所述钢筋笼包括多个主筋9，其竖直设置并沿所述柱体1的内周间隔分布；环箍10，其绕所述多个主筋9的外周向下设置；多个加强箍8，其沿所述多个主筋9的高度方向间隔设置，任一加强箍8包括开口相对设置的两个八字形箍筋，任一八字形箍筋沿所述多个主筋9的内周设置并与其固定连接；

多个连接装置，其沿所述柱体1的高度方向间隔固定在其外侧壁上，所述多个连接装置与建筑物的多层梁板结构23一一对应，任一连接装置与对应层的梁板结构23位于同一高度位置并埋设在所述梁板结构23的内部；

多个附加钢板6，其沿所述柱体1的外周间隔固定在其底部外侧壁上，任一附加钢板6竖直设置；

多个栓钉7，其分布在所述多个附加钢板6的下部外侧壁上并与其固定连接。

实际施工中，在矩形钢管混凝土柱承载能力的提升方面，目前国内主要通过柱体1内部附加构件来实现：有组合型钢或钢板，与柱的钢管内壁焊接，此方法的局限在于费工费时成本高，同时焊接操作空间狭小，质量得不到保证；还有增加小型钢筋笼，并通过加劲肋与钢管柱体1连接，此方法最大缺限在于，此钢筋笼主要作用是约束钢管内的混凝土，并没有密集的主筋9大幅提高钢管柱承载能力。为解决上述问题，在本发明的技术方案中，通过在组合支撑柱内设置高度全覆盖的整体型钢筋笼，且主筋分布密集，能分担大量荷载，极大提高承载能力并减小柱面积；沿主筋9的外周设有环箍10，同时沿主筋9的内周设有八字形箍筋，从主筋9的内外两侧同时对主筋进行约束和加强，使钢筋笼能更好地约束柱内核心混凝土，改善延性，对整体钢筋笼的承载力进行加强。在同一水平面上采用对称的八字形箍筋作为加强箍8，使得柱体1内部中央区域处的可施工空间增大，八字形箍筋在柱体1横截面上形成能够供混凝土浇筑设备竖直向下插入的空间，避免了桩、柱混凝土浇筑时，用于通入混凝土的导管被常规的“井”字箍筋的中央箍筋挡住而无法下放的问题。从而，在不改变柱体外部结构的条件下，从柱体内部大幅度提高了组合支撑柱的承载能力。

另外，在现有技术施工中，矩形钢管混凝土柱与桩的连接通常使用均匀排布的的栓钉7，均布分布的栓钉7由于间距的要求，当栓钉7直接安装在钢管混凝土柱外侧壁上时，导致截面较小的钢管混凝土柱(即组合支撑柱)的侧面无法容纳下足量的栓钉7，为保证桩与桩的连接稳定性则需要增加柱截面尺寸以容纳下足量的栓钉7，但这会导致施工成本的增加和施工结构的变化，且栓钉7直接与柱体1外壁连接的焊接空间小，施工误差大，不利于组合支撑柱在桩内的精确定位和安装。为解决上述问题，本技术方案采用在组合支撑柱底部外侧壁上设置附加钢板6的方法，并将栓钉7设置在附加钢板6上，沿柱体1外周间隔设置的附加钢板6为栓钉7提供了足够的安装空间。在本实施例中，组合支撑柱底部的外侧壁的四个面上均设置附加钢板6，其从柱体1底部开始用角焊缝焊接于柱体1上，一方面，附加钢板6用于替代钢管内部劣质混凝土进行传力，有效避免了桩内混凝土20浇筑过程中劣质混凝土涌入组合支撑柱内的问题，并减少为解决上述问题产生的额外人工、机械和时间成本，同时避免由修正措施带来的对组合支撑柱本身质量上的损伤；另一方面，在组合支撑柱与桩连接处增设附加钢板6，有效提高了整体组合支撑柱的承载能力和稳定性。

上述技术方案中，柱体1底部开口处的底板11为对称设置的两块钢板，其作为底托焊接于柱体1的底面，在吊装钢管柱体1时可以托住钢筋笼，防止内部钢筋笼不掉出。柱体1上还设置有吊耳14，其焊接在柱体1外侧壁上，用于在施工过程中整体吊装所述新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱。在组合支撑柱与建筑物的梁板结构23的连接交界处设置连接装置，通过连接装置将梁板结构23与柱体1连为一体，从而，将梁板结构自重和受到的外部作用力传递至组合支撑柱上，并通过连接装置起到抗剪力的作用，有效提高了梁板结构的稳定性。

本发明通过在柱体1内部设置钢筋笼，大大提高了钢筋笼对核心混凝土的约束能力以及组合支撑柱的整体延性，在不改变柱截面大小的条件下有效提高了组合支撑柱的整体承载能力；同时，在柱体1的底部外侧设置附加钢板6，并在附加钢板6上安装栓钉7，使得组合支撑柱在安装定位时通过附加钢板6代替劣质混凝土承压，能解决桩、柱同时施工时存在的超灌部分的含泥浆的劣质混凝土涌入钢管柱内无法清除，导致最终柱承载力大幅折减的缺陷，减少处理该缺陷而产生的额外人工、机械和时间成本，并避免由修正措施带来的对钢管柱本身质量上的损伤。从而，使组合支撑柱的结构能够更好的适应逆作法施工，在组合支撑柱本体施工及桩、柱连接施工过程中保证施工质量和施工效率，降低施工成本。

在另一技术方案中，所述的新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，所述连接装置包括连接板2，其水平设置并固定套设在所述柱体1上；多个加劲肋，其沿所述柱体1的周向间隔设置，任一加劲肋连接所述柱体1的外侧壁与所述连接板2的底部。上述技术方案中，所述连接板2由钢板组成，易于加工，连接板2与梁板结构23平行并位于对应(层)的梁板结构23的中间高度处，连接板2埋设在梁板结构23内用于为梁板结构23提供支撑力，连接板2和加劲肋的上下分别留有足够空间给梁板结构23的主筋通过。在位于柱体1顶部的连接板2上还开设有螺栓孔5，当地下结构埋深较深，所述连接装置的顶部位于地下时，可以将工具柱与柱体1用此螺栓孔5进行螺栓连接，并将工具柱固定在位于地面以上的支撑柱安装装置上，以加长柱体1高度，使组合支撑柱能够下放至设计标高。加劲肋用于加强连接板2与柱体1的连接，同一层的加劲肋间距不大于200毫米，位于柱体1顶部的加劲肋采用矩形加劲肋3，加劲肋底部平整，在安装组合支撑柱时能通过矩形加劲肋3水平支撑在桩孔18顶部的支撑柱安装装置17上，方便对组合支撑柱进行临时限位和支撑；位于柱体1中部的加劲肋采用梯形加劲肋4，其直角边与连接板2的底面贴合、两条平行边竖直设置且较短的平行边靠外侧设置，使梁板结构23底部未被打断的主筋能够方便的从连接装置底部穿过，从而使梁板结构23的主筋在浇筑时能够与混凝土有更好的握裹。另外，作为连接板2的钢片的外尺寸精度可以达到1-2毫米，能充当组合支撑柱在吊装下放时的安装限位器，同时还能够配合支撑柱安装装置17中限位孔的大小，保证组合支撑柱的安装精度，减少额外的控制安装精度措施。

在另一技术方案中，所述的新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，所述连接装置还包括多个加强筋26，其水平间隔固定在所述连接板2的顶面上，任一加强筋26沿所述连接板2的平面向外延伸至对应的梁板结构23的内部。其中，加强筋26作为连接板2向外侧梁板结构23的延伸，加强筋26伸出连接板2外缘长度为国家混凝土结构构造详图图集中规定的钢筋锚固长度。加强筋26与梁板结构的主筋的位置相对应，加强筋26的直径和间距与梁板结构的主筋相同，从而，进一步提高连接装置的抗剪力和抗弯力，提高连接装置与梁板结构的连接强度。

在另一技术方案中，所述的新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，所述钢筋笼还包括多个连接筋13，其间隔设置在所述多个主筋9的顶端，任一连接筋13连接相邻的主筋9与所述柱体1的内侧壁。具体的，多个连接筋13为四个绕柱体1内周均匀分布的短钢筋，其两端分别与主筋9和柱体1内侧壁点焊连接，用于维持钢筋笼在柱体内的稳定性，与位于柱体底部的底板配合共同提高钢筋笼与柱体连接的稳定性。

在另一技术方案中，所述的新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，所述钢筋笼还包括多个限位装置12，其沿所述主筋9的高度方向间隔设置，任一限位装置12包括多个垫块，其沿所述环箍10的周向间隔设置，任一垫块卡设在所述环箍10与所述柱体1之间并与所述环箍10固定连接。其中，任一限位装置12包括同一水平面上均匀设置的四个水泥垫块，其通过内部伸出的扎丝绑在钢筋笼的环箍10上，使水泥垫块卡设在柱体1内侧壁与钢筋笼之间，用于控制组合支撑柱在浇筑时的保护层厚度，保持施工中钢筋笼稳定不发生扭曲变形。

在另一技术方案中，所述的新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，所述多个栓钉7在所述多个附加钢板6的外侧壁上呈梅花形分布。上述技术方案中，由于柱承载能力要求高，柱底部连接件所需栓钉数量众多，将多个栓钉7采用梅花形布置在附加钢板6上，使得栓钉7间距满足设计要求的同时，能够在每层布置更多的栓钉7。由于在实际施工中，栓钉7需全部埋入桩内混凝土20中，通过梅花形布置的栓钉结构，可以缩短组合支撑柱底部埋入桩孔18内的长度，省工省料，也能够保证不发生柱截面过小而无法容纳足够数量的栓钉的情况，同时保证组合支撑柱与桩的连接稳定可靠。

在本实施例中，所述新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱的施工方法如下：

S1、在待施工区域进行钻孔施工并在桩孔顶部外周设置护筒22，对桩孔进行清孔后在桩孔18内下放钻孔灌注桩的钢筋笼19；

S2、将新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱拼装完成，使用吊装设备将组合支撑柱吊装下放至桩孔18内，并通过支撑柱安装装置17将组合支撑柱安装在桩孔18内的设定高度处，然后对桩孔18进行二次清孔；

所述支撑柱安装装置17为支撑在所述桩孔18顶部外侧地面上的限位支架，所述组合支撑柱竖直向下穿过所述限位支架上的限位孔后进入所述桩孔18内部，当下放到设定高度处时，位于所述柱体1顶部的连接装置支承在所述限位支架的顶面上，即矩形加劲肋3支撑在限位支架的顶面(限位孔处)；

S3、通过导管15向桩孔18内由下至上灌注混凝土，直至桩内混凝土20覆盖组合支撑柱上的全部栓钉7并达到设定桩顶标高，使组合支撑柱与桩之间的节点连接可靠；

具体的，对于附加铁板的高度和宽度按照以下方式确定：通过承载力设计值和焊材材料参数可以算出角焊缝长度，以此来决定附加铁板高度；同时由于超灌高度不能高于附加铁板高度，要求外焊附加铁板高度不得小于1米；铁板的宽度通过等刚度代换法确定，即柱内混凝土面积乘以混凝土与附加铁板弹性模量的比值；

S4、待桩内混凝土20终凝后，通过导管15向组合支撑柱内灌注柱内混凝土16；

S5、拆除支撑柱安装装置17，并在钻孔灌注桩与组合支撑柱之间的空隙内填充砂浆21至桩顶；

上述施工方法中，在桩、柱初步定位安装完成后再浇筑混凝土，在浇筑桩内混凝土20的同时一并浇筑组合支撑柱的底部埋入桩内的部分，然后再浇筑柱内混凝土16并填充桩、柱间的砂浆21，在实现桩、柱协同施工的同时有效避免了混凝土施工过程中对组合支撑柱定位精度的影响，同时，降低了对桩混凝土初凝时间范围的苛刻要求，提高了施工效率和施工质量。其中，柱体1、底板、附加钢板6以及栓钉7的焊接工作与柱内钢筋笼的制作可以同步进行，且柱体1和钢筋笼整体吊装，不用分次下放安装，省时省工。

S6、采用逆作法，从地面层开始在待施工区域由上至下逐层开挖并施工建筑物的多层梁板结构23，任一层梁板结构23浇筑在对应的连接装置外部并与其连为一体。

任一层梁板结构23的施工方法如下：

S61、向下开挖至对应的连接装置的高度位置，在当前施工平面上安装所述梁板结构23的钢筋骨架，其顶部主筋高于所述连接装置的顶端，底部主筋低于所述连接装置的底端；

S62、将所述钢筋骨架中与所述连接装置存在干涉的主筋在与所述连接装置的交界处打断，并将被打断的底部主筋25向上弯锚，被打断的顶部主筋24向下弯锚；

S63、安装模板，整体浇筑当前层的梁板结构和所述连接装置。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，其特征在于，包括：

柱体，其为竖直设置的矩形空心钢管，所述柱体的底部开口处设有底板；

钢筋笼，其设置在所述柱体内部并支承在所述底板上，所述钢筋笼包括多个主筋，其竖直设置并沿所述柱体的内周间隔分布；环箍，其绕所述多个主筋的外周向下设置；多个加强箍，其沿所述多个主筋的高度方向间隔设置，任一加强箍包括开口相对设置的两个八字形箍筋，任一八字形箍筋沿所述多个主筋的内周设置并与其固定连接；

多个连接装置，其沿所述柱体的高度方向间隔固定在其外侧壁上，所述多个连接装置与建筑物的多层梁板结构一一对应，任一连接装置与对应层的梁板结构位于同一高度位置并埋设在所述梁板结构的内部；

多个附加钢板，其沿所述柱体的外周间隔固定在其底部外侧壁上，任一附加钢板竖直设置；

多个栓钉，其分布在所述多个附加钢板的下部外侧壁上并与其固定连接。

2.如权利要求1所述的新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，其特征在于，所述连接装置包括连接板，其水平设置并固定套设在所述柱体上；多个加劲肋，其沿所述柱体的周向间隔设置，任一加劲肋连接所述柱体的外侧壁与所述连接板的底部。

3.如权利要求2所述的新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，其特征在于，所述连接装置还包括多个加强筋，其水平间隔固定在所述连接板的顶面上，任一加强筋沿所述连接板的平面向外延伸至对应的梁板结构的内部。

4.如权利要求1所述的新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，其特征在于，所述钢筋笼还包括多个连接筋，其间隔设置在所述多个主筋的顶端，任一连接筋连接相邻的主筋与所述柱体的内侧壁。

5.如权利要求1所述的新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，其特征在于，所述钢筋笼还包括多个限位装置，其沿所述主筋的高度方向间隔设置，任一限位装置包括多个垫块，其沿所述环箍的周向间隔设置，任一垫块卡设在所述环箍与所述柱体之间并与所述环箍固定连接。

6.如权利要求1所述的新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱，其特征在于，所述多个栓钉在所述多个附加钢板的外侧壁上呈梅花形分布。

7.如权利要求1-6任一所述的新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱的施工方法，其特征在于，包括：

S1、在待施工区域进行钻孔施工，清孔后在桩孔内下放钻孔灌注桩的钢筋笼；

S2、将新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱拼装完成，使用吊装设备将组合支撑柱吊装下放至桩孔内，并通过支撑柱安装装置将组合支撑柱安装在桩孔内的设定高度处，然后对桩孔进行二次清孔；

S3、通过导管向桩孔内由下至上灌注混凝土，直至桩内混凝土覆盖组合支撑柱上的全部栓钉并达到设定桩顶标高；

S4、待桩内混凝土终凝后，通过导管向组合支撑柱内灌注柱内混凝土；

S5、拆除支撑柱安装装置，并在钻孔灌注桩与组合支撑柱之间的空隙内填充砂浆至桩顶；

S6、采用逆作法，从地面层开始在待施工区域由上至下逐层开挖并施工建筑物的多层梁板结构，任一层梁板结构浇筑在对应的连接装置外部并与其连为一体。

8.如权利要求7所述的新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱的施工方法，其特征在于，在S2中，所述支撑柱安装装置为支撑在所述桩孔顶部外侧地面上的限位支架，所述组合支撑柱竖直向下穿过所述限位支架上的限位孔后进入所述桩孔内部，当下放到设定高度处时，位于所述柱体顶部的连接装置支承在所述限位支架的顶面上。

9.如权利要求7所述的新型矩形钢管内加钢筋混凝土组合支撑柱的施工方法，其特征在于，在S6中，任一层梁板结构的施工方法如下：

S61、向下开挖至对应的连接装置的高度位置，在当前施工平面上安装所述梁板结构的钢筋骨架，其顶部主筋高于所述连接装置的顶端，底部主筋低于所述连接装置的底端；

S62、将所述钢筋骨架中与所述连接装置存在干涉的主筋在与所述连接装置的交界处打断，并将被打断的底部主筋向上弯锚，被打断的顶部主筋向下弯锚；

S63、安装模板，整体浇筑当前层的梁板结构和所述连接装置。

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