CN115538701A - 一种uhpc预制柱及其安装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种UHPC预制柱，包括柱体、设置于柱体内的钢筋骨架、设置于柱体内的灌浆套筒，钢筋骨架包括多个纵向穿设于柱体内的外主筋，灌浆套筒的中心处自上而下依次开设有供外主筋穿过的上插孔、与上插孔连通的接筋腔、与接筋腔连通且用于供纵向预留钢筋穿过的下插孔，灌浆套筒的侧壁上设置有管口与柱体侧壁平齐且与接筋腔连通的注浆管、管口与柱体侧壁平齐且与接筋腔连通的溢浆管。本UHPC预制柱的柱体内预埋有多个灌浆套筒，由于外主筋插入接筋腔中，纵向预留钢筋插入接筋腔中，则当接筋腔内的混凝土浆料硬化后，预制柱的外主筋和承台的纵向预留钢筋即可连接在一起，有利于提升承台和本UHPC预制柱之间的连接强度。

Description

一种UHPC预制柱及其安装工艺

技术领域

本发明涉及建筑结构的技术领域，尤其是涉及一种UHPC预制柱及其安装工艺。

背景技术

超高性能混凝土，简称UHPC（Ultra-High Performance Concrete），也称作活性粉末混凝土，是过去三十年中最具有创新性的水泥基工程材料。超高性能混凝土包括两个方面的“超高”：超高的耐久性和超高的力学性能。UHPC堪称耐久性最好的工程材料，适当配筋的UHPC构件力学性能接近钢结构，同时UHPC构件具有优良的耐磨、抗爆性能。因此，UHPC构件特别适合用于大跨径桥梁、抗爆结构（常用于军事工程、银行金库等）和薄壁结构，以及用在高磨蚀、高腐蚀的环境。目前UHPC构件已经在一些实际工程中引用，例如大跨径人行天桥、公路铁路桥梁、装配式结构等。

装配式结构是装配式钢筋混凝土结构的简称，是以预制构件为主要受力构件经装配连接而成的钢筋混凝土结构，装配式结构是我国建筑结构发展的重要方向之一，它有利于我国建筑工业化的发展，提高生产效率，节约能源，发展绿色环保建筑，并且有利于提高和保证建筑工程质量。目前大范围推广建造的装配式混凝土框架结构主要是采用叠合现浇方式进行连接的装配式整体式混凝土框架，主要构件有预制梁、预制柱、预制外挂墙板、预制内墙隔板、预制楼板、预制阳台板、预制空调板、预制楼梯等。

目前，将预制柱安装于承台上的具体安装过程为：在桩基顶部浇筑承台，承台中预埋有伸出承台表面的纵向预留钢筋，接着吊机起吊预制柱，并将预制柱吊至承台的正上方时，工人校对承台的纵向预留钢筋和预制柱底部的钢筋插孔是否对准，待承台的纵向预留钢筋与预制柱底部的钢筋插孔对准后，吊机缓慢下放预制柱，使得承台的纵向预留钢筋插入预制柱底部的钢筋插孔中，则完成承台和预制柱之间的连接定位工作，接着在承台的表面和预制柱的底面之间预留的拼接缝中浇筑混凝土，待混凝土硬化后，承台和预制柱连为一体。虽然采用上述的安装方案能够将预制柱安装在承台上，但是预制柱和承台之间的连接强度较低。

发明内容

本发明要解决的问题是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种UHPC预制柱及其安装工艺，其解决了现有技术中存在的预制柱和承台之间的连接强度较低的问题。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种UHPC预制柱，包括柱体、设置于柱体内的钢筋骨架、设置于柱体内的灌浆套筒，所述钢筋骨架包括多个纵向穿设于柱体内的外主筋，所述灌浆套筒的中心处自上而下依次开设有供外主筋穿过的上插孔、与上插孔连通的接筋腔、与接筋腔连通且用于供纵向预留钢筋穿过的下插孔，所述灌浆套筒的侧壁上设置有管口与柱体侧壁平齐且与接筋腔连通的注浆管、管口与柱体侧壁平齐且与接筋腔连通的溢浆管。

本发明进一步设置为：所述钢筋骨架还包括将多个外主筋箍紧的箍筋、位于外主筋内圈的内主筋、多个同时勾住外主筋和箍筋的长拉筋、多个同时勾住箍筋、外主筋、内主筋和长拉筋的短拉筋、设置于箍筋圈内的多个斜撑拉筋。

本发明进一步设置为：所述灌浆套筒靠近上插孔的一端设置有锁筋装置，所述锁筋装置包括壳体，所述壳体包括自上而下依次设置的上座体、下座体、与上插孔插接配合的连接头以及依次贯穿上座体、下座体、连接头的穿筋孔，所述连接头背离下座体的端面上开设有活动槽，所述活动槽的槽壁上开设有与穿筋孔连通的滑孔，所述滑孔内滑动设置有夹筋头，所述壳体内设置有控制夹筋头夹紧外主筋的驱动机构。

本发明进一步设置为：所述上座体朝向下座体的端面上开设有上安装槽，所述下座体朝向上座体的端面上开设有下安装槽、位于下安装槽内圈并与下安装槽连通的齿槽，所述齿槽的槽底开设有与活动槽连通的安装孔，所述驱动机构包括转动设置于下安装槽内且内环表面为齿圈的锥齿盘、多个设置于壳体内且与锥齿盘啮合的锥齿轮轴、设置于齿槽内且与齿圈啮合的传动齿轮、同轴设置于传动齿轮朝向安装孔的端面且穿过安装孔的传动轴、同轴设置于传动轴穿过安装孔一端的四角凸轮，所述活动槽的槽壁上开设有与滑孔连通的弹簧槽，所述夹筋头靠近四角凸轮的一端设置有受力板，所述弹簧槽内设置有推动受力板抵紧于四角凸轮轮面的推板弹簧。

本发明进一步设置为：所述四角凸轮的轮面上开设有导向槽，所述受力板朝向四角凸轮的端面上设置有伸入导向槽并与导向槽槽底滑动配合的导向片。

本发明进一步设置为：所述传动轴远离传动齿轮的一端设置有花键轴，所述花键轴背离传动轴的端面上开设有压紧螺纹孔，所述四角凸轮的中心处开设有与花键轴插接配合的花键孔，所述压紧螺纹孔螺纹连接有将四角凸轮压紧于传动轴上的压紧螺钉。

本发明进一步设置为：所述壳体的外侧壁上依次开设有与上安装槽和下安装槽连通且对半开设于上座体和下座体上的外转动孔、轴承槽，所述上安装槽和下安装槽的内槽壁上开设有对半开设于上座体和下座体上的内转动孔，所述锥齿轮轴包括与外转动孔转动配合的外轴体、设置于上安装槽和下安装槽内且与锥齿盘啮合的锥齿轮、与内转动孔转动配合的内轴体，所述外轴体背离锥齿轮的端面上开设有调节孔，所述轴承槽内嵌设有套装于外轴体上的轴承。

本发明进一步设置为：所述上插孔的孔壁上开设有卡槽，所述连接头的外侧壁上开设有与活动槽连通且用于与卡槽对齐的环形槽，所述环形槽内设置有多个受四角凸轮推动进而部分滑入卡槽中的卡环。

本发明进一步设置为：所述连接头背离下座体的端面上开设有多个连接螺纹孔，所述连接头背离下座体的端面上设置有将卡环压紧于环形槽内的环形压板，所述环形压板背离连接头的端面上开设有多个与连接螺纹孔对齐的沉头孔，所述沉头孔内设置有与连接螺纹孔螺纹连接的沉头螺钉。

一种UHPC预制柱的安装工艺，所述安装工艺包括以下步骤：

步骤1：矫正偏斜的纵向预留钢筋，修剪超长的纵向预留钢筋，接着用带测量孔的钢筋定位钢板复核纵向预留钢筋的位置和垂直度，然后用卷尺复核纵向预留钢筋的预留长度，对偏位的纵向预留钢筋进行再矫正，对超长的纵向预留钢筋进行再修剪，直至满足施工要求；

步骤2：对承台的表面进行凿毛，接着清理承台表面的障碍物，然后根据预设的施工图纸，在承台表面标识出测量定位控制轴线、预制柱定位边线；

步骤3：测量承台表面的水准高度，并根据测量数据，在承台表面放置垫片进行吊装平面的找平，接着用水准仪复核每个垫片的标高，更换不满足标高要求的垫片，直至所有的垫片均满足标高要求；

步骤4：吊装施工前，信号工确认预制柱四周的安全情况，在确保安全的情况下，吊机缓慢起吊预制柱，待预制柱起吊至距离地面0.4~0.6米时，在确保起重吊索具牢固连接的情况下，吊机继续将预制柱起吊至承台上方0.4~0.6米高处，安装工人校对预制柱定位边线和预制柱的位置，并利用镜子观察纵向预留钢筋和下插孔是否对孔，纵向预留钢筋和下插孔正确对孔后，缓慢下放预制柱，使纵向预留钢筋穿过下插孔并插入连接腔内，同时预制柱落在垫片上就位放稳；

步骤5：在预制柱的每个面上安装多组斜支撑将预制柱临时固定，接着用撬棍拨动预制柱，并用铅锤、靠尺矫正预制柱的位置和垂直度，同时用经纬仪对预制柱的水平定位、标高及垂直度进行检查，经检查调整无误后，紧固斜支撑，卸去预制柱顶部的吊环；

步骤6：在预制柱的侧壁上设置将拼接缝围成密闭空间并具有注浆孔的浇筑模板，接着将注浆机的注浆管插入注浆孔中进行注浆，待注浆机的注浆压力达到预设标准时，用塞子封堵注浆孔，待混凝土浆料硬化后，拆除浇筑模板；

步骤7：工人使用电动灌浆泵将混凝土浆料通过注浆管送入接筋腔中，待溢浆管流出混凝土浆料后，用塞子封堵溢浆管，并继续向接筋腔内注浆，直至电动灌浆泵的注浆压力达到预设标准时，停止注浆，并用塞子封堵注浆管，重复上述操作多次，依次完成所有灌浆套筒的注浆工作，待接筋腔内的混凝土浆料硬化后，拔出所有塞子。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

（1）、本UHPC预制柱的柱体内预埋有多个灌浆套筒，由于预制柱的外主筋穿过灌浆套筒的上插孔并插入接筋腔中，承台的纵向预留钢筋穿过灌浆套筒的下插孔并插入接筋腔中，则当接筋腔内的混凝土浆料硬化后，预制柱的外主筋和承台的纵向预留钢筋即可连接在一起，有利于提升承台和本UHPC预制柱之间的连接强度；

（2）、本UHPC预制柱通过设置锁筋装置来夹紧定位外主筋，则钢筋骨架在绑扎过程中，外主筋与灌浆套筒之间不易出现相对移动，有利于提升外主筋与灌浆套筒之间的安装精度，并且还能提升钢筋骨架的绑扎精度。

附图说明

图1是本发明中UHPC预制柱和承台的纵向剖视结构图；

图2是本发明中UHPC预制柱的横向剖视结构图；

图3是本发明中锁筋装置的纵向剖视结构图；

图4是本发明中锁筋装置的横向剖视结构图；

图5是图4中A处的放大图；

图6是本发明中锁筋装置第一视角的爆炸视图；

图7是本发明中锁筋装置第二视角的爆炸视图；

图8是本发明中锁筋装置的结构示意图；

图9是本发明中锁筋装置的结构示意图。

上述附图中：1、承台；2、纵向预留钢筋；3、柱体；4、外主筋；5、箍筋；6、长拉筋；7、内主筋；8、短拉筋；9、斜撑拉筋；10、灌浆套筒；11、上插孔；111、卡槽；12、接筋腔；13、下插孔；14、注浆管；15、溢浆管；16、上座体；17、下座体；18、连接头；19、穿筋孔；20、活动槽；21、弹簧槽；22、滑孔；23、夹筋头；24、受力板；25、推板弹簧；26、导向片；27、上安装槽；28、下安装槽；29、齿槽；30、安装孔；31、外转动孔；32、轴承槽；33、内转动孔；34、锥齿盘；341、齿圈；35、锥齿轮轴；351、外轴体；352、锥齿轮；353、内轴体；36、轴承；37、调节孔；38、传动齿轮；39、传动轴；40、花键轴；41、压紧螺纹孔；42、四角凸轮；43、花键孔；44、压紧螺钉；45、导向槽；46、环形槽；47、卡环；48、连接螺纹孔；49、环形压板；50、沉头孔；51、沉头螺钉。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述。

如图1所示，预制柱是安装于承台1上的，承台1是指为承受、分布由预制柱传递的载荷，在桩基顶部设置的联结各桩顶的钢筋混凝土平台，承台1中预埋有伸出承台1表面的纵向预留钢筋2。

如图1和2所示，本发明提出了一种UHPC预制柱，包括由混凝土浇筑而成的柱体3、设置于柱体3内的钢筋骨架、设置于柱体3内的灌浆套筒10。

如图1和2所示，钢筋骨架包括外主筋4、箍筋5、长拉筋6、内主筋7、短拉筋8、斜撑拉筋9。外主筋4的长度方向与柱体3的长度方向相同，即外主筋4纵向穿设于柱体3内，外主筋4为螺纹钢筋，本实施例中，外主筋4的数量为三十六根，且三十六根外主筋4呈矩形分布，则柱体3每个面的内侧均布置有九根外主筋4。箍筋5将所有的外主筋4包围在内，箍筋5沿柱体3的纵向等距间隔设置，多个箍筋5用于将外主筋4连为一体，箍筋5与外主筋4在连接点处采用焊接的方式相连。本实施例中，预制柱的每个横截面中长拉筋6的数量为四个，四个长拉筋6为两两相互垂直设置，长拉筋6同时勾住外主筋4和箍筋5，长拉筋6与外主筋4、箍筋5在连接点处采用焊接的方式相连，长拉筋6用于提升本UHPC预制柱的结构强度。

如图1和2所示，内主筋7的长度方向与柱体3的长度方向相同，即内主筋7纵向穿设于柱体3内，内主筋7为螺纹钢筋，本实施例中，内主筋7的数量为二十根，且二十根内主筋7呈矩形分布，内主筋7用于提升本UHPC预制柱的结构强度。本实施例中，预制柱的每个横截面中短拉筋8的数量为八个，短拉筋8同时勾住箍筋5、外主筋4、内主筋7、长拉筋6，短拉筋8与箍筋5、外主筋4、内主筋7、长拉筋6在连接点处采用焊接的方式相连，短拉筋8用于提升本UHPC预制柱的结构强度。本实施例中，预制柱的每个横截面中斜撑拉筋9的数量为四个，四个斜撑拉筋9设置于箍筋5的圈内，四个斜撑拉筋9均为倾斜设置，斜撑拉筋9用于提升本UHPC预制柱的结构强度。

如图1所示，本实施例中，灌浆套筒10的数量为三十六个，灌浆套筒10设置于每个外主筋4的底部。灌浆套筒10的中心处自上而下依次开设有上插孔11、接筋腔12、下插孔13，上插孔11用于供外主筋4穿过，上插孔11为圆形孔，上插孔11的孔壁上开设有圆环形的卡槽111，接筋腔12的横截面为圆形，接筋腔12的直径大于上插孔11的直径，外主筋4和纵向预留钢筋2在接筋腔12内完成连接，下插孔13用于供纵向预留钢筋2穿过，下插孔13为圆形孔。灌浆套筒10的侧壁上固定连接有注浆管14和溢浆管15，溢浆管15位于注浆管14的正上方，注浆管14的管口与柱体3侧壁平齐，且注浆管14与接筋腔12连通，溢浆管15的管口与柱体3侧壁平齐，且溢浆管15与接筋腔12连通。

如图3和6所示，灌浆套筒10靠近上插孔11的一端设置有锁筋装置，锁筋装置包括壳体，壳体包括自上而下依次设置的上座体16、下座体17、连接头18，上座体16、下座体17和连接头18均为圆柱状，上座体16螺钉连接于下座体17背离连接头18的端面上，上座体16和下座体17直径相同，连接头18一体式连接于下座体17背离上座体16的端面上，连接头18的直径小于下座体17的直径，连接头18与上插孔11插接配合，壳体的中心处开设有依次贯穿上座体16、下座体17、连接头18的穿筋孔19，穿筋孔19为圆形孔。

如图4和5所示，连接头18背离下座体17的端面上开设有活动槽20，本实施例中，活动槽20的数量为三个，三个活动槽20为等距圆周分布。每个活动槽20的槽壁上均依次开设有弹簧槽21、滑孔22，滑孔22与穿筋孔19连通的滑孔22，滑孔22为圆形孔，弹簧槽21为圆形槽，弹簧槽21的直径大于滑孔22的孔径。滑孔22内滑动设置有夹筋头23，夹筋头23为子弹头状，壳体内设置有推动夹紧头伸出滑孔22以夹紧外主筋4的驱动机构

如图4和5所示，夹筋头23远离穿筋孔19的一端固定连接有受力板24，弹簧槽21内设置有推板弹簧25，推板弹簧25套设于夹筋头23上，推板弹簧25一端与弹簧槽21的槽底相抵，另一端与受力板24相抵，推板弹簧25用于推动受力板24向远离穿筋孔19方向移动。受力板24背离夹筋头23的端面上固定连接有导向片26，导向片26的横截面为一个矩形加一个半圆形。

如图3和6所示，上座体16朝向下座体17的端面上开设有上安装槽27，下座体17朝向上座体16的端面上开设有下安装槽28，上安装槽27和下安装槽28对齐。下座体17朝向上座体16的端面上开设有齿槽29，齿槽29的数量为三个，三个齿槽29为等距圆周分布，三个齿槽29均与下安装槽28连通。每个齿槽29的槽底均开设有安装孔30，安装孔30为圆形孔，安装孔30远离齿槽29的一端与活动槽20连通。

如图6和7所示，壳体的外侧壁上依次开设有外转动孔31、轴承槽32，外转动孔31为圆形孔，外转动孔31对半开设于上座体16和下座体17上，轴承槽32为圆形槽，轴承槽32对半开设于上座体16和下座体17上，外转动孔31和轴承槽32的数量均为三个，且三个外转动孔31和三个轴承槽32均为等距圆周分布。上安装槽27和下安装槽28的内槽壁上开设有内转动孔33，内转动孔33位于上安装槽27和下安装槽28的内侧，内转动孔33为圆形孔，内转动孔33对半开设于上座体16和下座体17上。

如图6和7所示，驱动机构包括锥齿盘34、锥齿轮轴35、传动齿轮38、传动轴39、四角凸轮42。锥齿盘34转动设置于下安装槽28内，锥齿盘34的内环表面为齿圈341。锥齿轮轴35包括同轴一体相连的外轴体351、锥齿轮352、内轴体353，外轴体351与外转动孔31转动配合，轴承槽32内嵌设有套装于外轴体351上的轴承36，外轴体351背离锥齿轮352的端面上开设有调节孔37，调节孔37为矩形孔，调节孔37用于与电动四角扳手的头部插接配合，锥齿轮352位于上安装槽27和下安装槽28内，锥齿轮352与锥齿盘34啮合，转动锥齿轮352能够带动锥齿盘34转动，内轴体353与内转动孔33转动配合。

如图3和6所示，传动齿轮38转动设置于齿槽29内，传动齿轮38与锥齿盘34的齿圈341啮合，锥齿盘34转动会带动传动齿轮38转动。传动轴39一体式同轴设置于传动齿轮38朝向安装孔30的端面上，传动轴39穿过安装孔30，且传动轴39与安装孔30转动配合。

如图8和9所示，传动轴39远离传动齿轮38的端面上一体式同轴设置有花键轴40，花键轴40背离传动轴39的端面上开设有压紧螺纹孔41。四角凸轮42设置于传动轴39远离传动齿轮38的一端，四角凸轮42的中心处开设有与花键轴40插接配合的花键孔43，压紧螺纹孔41螺纹连接有将四角凸轮42压紧于传动轴39上的压紧螺钉44。四角凸轮42具有两个距离中心点较远的长凸起和两个距离中心点较近的短凸起，四角凸轮42的轮面上开设有导向槽45，导向片26伸入导向槽45中，且导向片26与导向槽45的槽底滑动配合。

如图5和7所示，连接头18的外侧壁上开设有环形槽46，环形槽46的横截面为圆环形，环形槽46与三个活动槽20连通，环形槽46用于与卡槽111对齐。环形槽46内滑动设置有三个卡环47，卡环47为扇环形，三个卡环47为等距圆周分布，三个卡环47能够组成一个完整的圆环，当四角凸轮42的长凸起与卡环47的内壁相抵时，四角凸轮42会推动卡环47部分滑入卡槽111中。

如图5和7所示，连接头18背离下座体17的端面上开设有三个连接螺纹孔48，三个连接螺纹孔48为等距圆周分布，连接头18背离下座体17的端面上设置有环形压板49，环形压板49为圆环形，其中空部分用于供外主筋4穿过，环形压板49用于将卡环47压紧于环形槽46内，则当卡环47未受到外力驱使时，卡环47不易在环形槽46内移动。环形压板49背离连接头18的端面上开设有多个与连接螺纹孔48对齐的沉头孔50，沉头孔50内设置有与连接螺纹孔48螺纹连接的沉头螺钉51。

本实施例的详细工作过程为：

工人将锁筋装置的连接头18插入灌浆套筒10的上插孔11中，此时环形槽46与卡槽111对齐，然后将外主筋4穿过锁筋装置的穿筋孔19并插入灌浆套筒10的接筋腔12中，接着工人将电动四角扳手的头部插入锥齿轮轴35的调节孔37中，并启动电动四角扳手，则电动四角扳手会带动锥齿轮轴35转动预设的角度，进而会随之带动锥齿轮352、传动齿轮38、传动轴39、四角凸轮42转动，当导向片26滑移至四角凸轮42的长凸起处时，四角凸轮42会推动导向片26、受力板24、夹筋头23向靠近穿筋孔19方向移动，则夹筋头23会滑出滑孔22并将外主筋4夹紧，与此同时，四角凸轮42的长凸起与卡环47的内壁相抵，四角凸轮42会推动卡环47部分滑入卡槽111中，则锁筋装置被限制与灌浆套筒10分离。

本UHPC预制柱的柱体3内预埋有多个灌浆套筒10，由于预制柱的外主筋4穿过灌浆套筒10的上插孔11并插入接筋腔12中，承台1的纵向预留钢筋2穿过灌浆套筒10的下插孔13并插入接筋腔12中，则当接筋腔12内的混凝土浆料硬化后，预制柱的外主筋4和承台1的纵向预留钢筋2即可连接在一起，有利于提升承台1和本UHPC预制柱之间的连接强度。

本UHPC预制柱通过设置锁筋装置来夹紧定位外主筋4，则钢筋骨架在绑扎过程中，外主筋4与灌浆套筒10之间不易出现相对移动，有利于提升外主筋4与灌浆套筒10之间的安装精度，并且还能提升钢筋骨架的绑扎精度。

本发明还提出一种UHPC预制柱的安装工艺，所述安装工艺包括以下步骤：

步骤1：矫正偏斜的纵向预留钢筋2，修剪超长的纵向预留钢筋2，接着用带测量孔的钢筋定位钢板复核纵向预留钢筋2的位置和垂直度，然后用卷尺复核纵向预留钢筋2的预留长度，对偏位的纵向预留钢筋2进行再矫正，对超长的纵向预留钢筋2进行再修剪，直至满足施工要求。

所述步骤1中，工人首先对偏斜的纵向预留钢筋2进行矫正、对超长的纵向预留钢筋2进行修剪，然后对纵向预留钢筋2的位置、长度和垂直度进行复核，直至纵向预留钢筋2能够满足施工要求，如此能够有效地避免出现因纵向预留钢筋2偏位、纵向预留钢筋2的预留长度错误造成无法与预制柱中的灌浆套筒10正确连接的问题。

步骤2：对承台1的表面进行凿毛，接着清理承台1表面的障碍物，然后根据预设的施工图纸，在承台1表面标识出测量定位控制轴线、预制柱定位边线。

所述步骤2中，测量放线是建筑领域中常用的技术手段，测量放线具体的操作流程在此不做赘述，标识出的测量定位控制轴线和预制柱定位边线用于方便工人在进行预制柱吊装施工时对预制柱进行定位。

步骤3：测量承台1表面的水准高度，并根据测量数据，在承台1表面放置垫片进行吊装平面的找平，接着用水准仪复核每个垫片的标高，更换不满足标高要求的垫片，直至所有的垫片均满足标高要求。

所述步骤3中，以预制柱定位边线为基准，在预制柱定位边线的四个角上放置垫片并进行标高找平，垫片用于找平承台1表面，使得预制柱能够就位放稳在垫片上，并且还能较为方便的调整预制柱的位置和垂直度。

步骤4：吊装施工前，信号工确认预制柱四周的安全情况，在确保安全的情况下，吊机缓慢起吊预制柱，待预制柱起吊至距离地面0.4~0.6米时，在确保起重吊索具牢固连接的情况下，吊机继续将预制柱起吊至承台1上方0.4~0.6米高处，安装工人校对预制柱定位边线和预制柱的位置，并利用镜子观察纵向预留钢筋2和下插孔13是否对孔，纵向预留钢筋2和下插孔13正确对孔后，缓慢下放预制柱，使纵向预留钢筋2穿过下插孔13并插入连接腔内，同时预制柱落在垫片上就位放稳。

所述步骤4中，工人需要在确认过预制柱四周的安全情况后以及确保起重吊索具连接牢固的情况下在进行下一步的吊装工作，能够有效的降低预制柱吊装过程中发生安全事故的几率；采用分段下放预制柱的方式，便于工人完成纵向预留钢筋2和下插孔13的对孔操作；利用镜子观察纵向预留钢筋2和下插孔13是否对孔，能够在一定程度上避免出现因工人将脑袋探入预制柱下方以观察纵向预留钢筋2和灌浆套筒10的下插孔13是否正确对孔的问题，有利于保护工人的安全，在一定程度上避免出现安全事故。

步骤5：在预制柱的每个面上安装多组斜支撑将预制柱临时固定，接着用撬棍拨动预制柱，并用铅锤、靠尺矫正预制柱的位置和垂直度，同时用经纬仪对预制柱的水平定位、标高及垂直度进行检查，经检查调整无误后，紧固斜支撑，卸去预制柱顶部的吊环。

所述步骤5中，每组斜支撑均包括一个长斜支撑和一个短斜支撑，同组的长斜支撑和短斜支撑共面，长斜支撑和短斜支撑均临时固定预制柱的侧面上；施工时，用撬棍拨动预制柱，并用铅锤、靠尺矫正预制柱的位置和垂直度，同时调整长斜支撑和短斜支撑的位置来适应预制柱的调整，接着用经纬仪对预制柱的水平定位、标高及垂直度进行检查，经检查调整无误后，采用膨胀螺栓紧固所有的斜支撑，利用多组斜支撑来定位预制柱，使得浇筑拼接缝和注浆灌浆套筒10时，预制柱不产生位移。

步骤6：在预制柱的侧壁上设置将拼接缝围成密闭空间并具有注浆孔的浇筑模板，接着将注浆机的注浆管14插入注浆孔中进行注浆，待注浆机的注浆压力达到预设标准时，用塞子封堵注浆孔，待混凝土浆料硬化后，拆除浇筑模板。

所述步骤6中，浇筑模板为平板模，浇筑模板的数量为四个，四个浇筑模板将拼接缝围成一个密闭空间，工人使用射钉枪将四个浇筑模板分别固定在预制柱的四个侧面上，接着将注浆机的注浆管14插入注浆孔并进行注浆，待到注浆机的注浆压力达到预设标准时，用塞子封堵注浆孔，本实施例中，塞子选取为木塞，然后根据预设的施工标准，等待拼接缝中的混凝土浆料硬化，之后即可拆除浇筑模板。

步骤7：工人使用电动灌浆泵将混凝土浆料通过注浆管14送入接筋腔12中，待溢浆管15流出混凝土浆料后，用塞子封堵溢浆管15，并继续向接筋腔12内注浆，直至电动灌浆泵的注浆压力达到预设标准时，停止注浆，并用塞子封堵注浆管14，重复上述操作多次，依次完成所有灌浆套筒10的注浆工作，待接筋腔12内的混凝土浆料硬化后，拔出所有塞子。

所述步骤7中，混凝土浆料需要根据施工标准进行配备，其具体配备过程为：首先准备好搅拌容器、搅拌工具、混凝土浆料的原料，其次按照灌浆料的初凝时间和灌浆速度确定每次灌浆料的拌制数量。施工时，由于预制柱的外主筋4穿过灌浆套筒10的上插孔11并插入接筋腔12中，承台1的纵向预留钢筋2穿过灌浆套筒10的下插孔13并插入接筋腔12中，则完成上述的注浆工作后，接筋腔12内的混凝土浆料硬化后，预制柱的外主筋4和承台1的纵向预留钢筋2即可连接在一起。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种UHPC预制柱，其特征在于：包括柱体(3)、设置于柱体(3)内的钢筋骨架、设置于柱体(3)内的灌浆套筒(10)，所述钢筋骨架包括多个纵向穿设于柱体(3)内的外主筋(4)，所述灌浆套筒(10)的中心处自上而下依次开设有供外主筋(4)穿过的上插孔(11)、与上插孔(11)连通的接筋腔(12)、与接筋腔(12)连通且用于供纵向预留钢筋(2)穿过的下插孔(13)，所述灌浆套筒(10)的侧壁上设置有管口与柱体(3)侧壁平齐且与接筋腔(12)连通的注浆管(14)、管口与柱体(3)侧壁平齐且与接筋腔(12)连通的溢浆管(15)。

2.根据权利要求1所述的一种UHPC预制柱，其特征在于：所述钢筋骨架还包括将多个外主筋(4)箍紧的箍筋(5)、位于外主筋(4)内圈的内主筋(7)、多个同时勾住外主筋(4)和箍筋(5)的长拉筋(6)、多个同时勾住箍筋(5)、外主筋(4)、内主筋(7)和长拉筋(6)的短拉筋(8)、设置于箍筋(5)圈内的多个斜撑拉筋(9)。

3.根据权利要求1所述的一种UHPC预制柱，其特征在于：所述灌浆套筒(10)靠近上插孔(11)的一端设置有锁筋装置，所述锁筋装置包括壳体，所述壳体包括自上而下依次设置的上座体(16)、下座体(17)、与上插孔(11)插接配合的连接头(18)以及依次贯穿上座体(16)、下座体(17)、连接头(18)的穿筋孔(19)，所述连接头(18)背离下座体(17)的端面上开设有活动槽(20)，所述活动槽(20)的槽壁上开设有与穿筋孔(19)连通的滑孔(22)，所述滑孔(22)内滑动设置有夹筋头(23)，所述壳体内设置有控制夹筋头(23)夹紧外主筋(4)的驱动机构。

4.根据权利要求3所述的一种UHPC预制柱，其特征在于：所述上座体(16)朝向下座体(17)的端面上开设有上安装槽(27)，所述下座体(17)朝向上座体(16)的端面上开设有下安装槽(28)、位于下安装槽(28)内圈并与下安装槽(28)连通的齿槽(29)，所述齿槽(29)的槽底开设有与活动槽(20)连通的安装孔(30)，所述驱动机构包括转动设置于下安装槽(28)内且内环表面为齿圈(341)的锥齿盘(34)、多个设置于壳体内且与锥齿盘(34)啮合的锥齿轮轴(35)、设置于齿槽(29)内且与齿圈(341)啮合的传动齿轮(38)、同轴设置于传动齿轮(38)朝向安装孔(30)的端面且穿过安装孔(30)的传动轴(39)、同轴设置于传动轴(39)穿过安装孔(30)一端的四角凸轮(42)，所述活动槽(20)的槽壁上开设有与滑孔(22)连通的弹簧槽(21)，所述夹筋头(23)靠近四角凸轮(42)的一端设置有受力板(24)，所述弹簧槽(21)内设置有推动受力板(24)抵紧于四角凸轮(42)轮面的推板弹簧(25)。

5.根据权利要求4所述的一种UHPC预制柱，其特征在于：所述四角凸轮(42)的轮面上开设有导向槽(45)，所述受力板(24)朝向四角凸轮(42)的端面上设置有伸入导向槽(45)并与导向槽(45)槽底滑动配合的导向片(26)。

6.根据权利要求4所述的一种UHPC预制柱，其特征在于：所述传动轴(39)远离传动齿轮(38)的一端设置有花键轴(40)，所述花键轴(40)背离传动轴(39)的端面上开设有压紧螺纹孔(41)，所述四角凸轮(42)的中心处开设有与花键轴(40)插接配合的花键孔(43)，所述压紧螺纹孔(41)螺纹连接有将四角凸轮(42)压紧于传动轴(39)上的压紧螺钉(44)。

7.根据权利要求4所述的一种UHPC预制柱，其特征在于：所述壳体的外侧壁上依次开设有与上安装槽(27)和下安装槽(28)连通且对半开设于上座体(16)和下座体(17)上的外转动孔(31)、轴承槽(32)，所述上安装槽(27)和下安装槽(28)的内槽壁上开设有对半开设于上座体(16)和下座体(17)上的内转动孔(33)，所述锥齿轮轴(35)包括与外转动孔(31)转动配合的外轴体(351)、设置于上安装槽(27)和下安装槽(28)内且与锥齿盘(34)啮合的锥齿轮(352)、与内转动孔(33)转动配合的内轴体(353)，所述外轴体(351)背离锥齿轮(352)的端面上开设有调节孔(37)，所述轴承槽(32)内嵌设有套装于外轴体(351)上的轴承(36)。

8.根据权利要求1所述的一种UHPC预制柱，其特征在于：所述上插孔(11)的孔壁上开设有卡槽(111)，所述连接头(18)的外侧壁上开设有与活动槽(20)连通且用于与卡槽(111)对齐的环形槽(46)，所述环形槽(46)内设置有多个受四角凸轮(42)推动进而部分滑入卡槽(111)中的卡环(47)。

9.根据权利要求8所述的一种UHPC预制柱，其特征在于：所述连接头(18)背离下座体(17)的端面上开设有多个连接螺纹孔(48)，所述连接头(18)背离下座体(17)的端面上设置有将卡环(47)压紧于环形槽(46)内的环形压板(49)，所述环形压板(49)背离连接头(18)的端面上开设有多个与连接螺纹孔(48)对齐的沉头孔(50)，所述沉头孔(50)内设置有与连接螺纹孔(48)螺纹连接的沉头螺钉(51)。

10.一种UHPC预制柱的安装工艺，其特征在于：所述安装工艺包括以下步骤：

步骤1：矫正偏斜的纵向预留钢筋(2)，修剪超长的纵向预留钢筋(2)，接着用带测量孔的钢筋定位钢板复核纵向预留钢筋(2)的位置和垂直度，然后用卷尺复核纵向预留钢筋(2)的预留长度，对偏位的纵向预留钢筋(2)进行再矫正，对超长的纵向预留钢筋(2)进行再修剪，直至满足施工要求；

步骤2：对承台(1)的表面进行凿毛，接着清理承台(1)表面的障碍物，然后根据预设的施工图纸，在承台(1)表面标识出测量定位控制轴线、预制柱定位边线；

步骤3：测量承台(1)表面的水准高度，并根据测量数据，在承台(1)表面放置垫片进行吊装平面的找平，接着用水准仪复核每个垫片的标高，更换不满足标高要求的垫片，直至所有的垫片均满足标高要求；

步骤4：吊装施工前，信号工确认预制柱四周的安全情况，在确保安全的情况下，吊机缓慢起吊预制柱，待预制柱起吊至距离地面0.4~0.6米时，在确保起重吊索具牢固连接的情况下，吊机继续将预制柱起吊至承台(1)上方0.4~0.6米高处，安装工人校对预制柱定位边线和预制柱的位置，并利用镜子观察纵向预留钢筋(2)和下插孔(13)是否对孔，纵向预留钢筋(2)和下插孔(13)正确对孔后，缓慢下放预制柱，使纵向预留钢筋(2)穿过下插孔(13)并插入连接腔内，同时预制柱落在垫片上就位放稳；

步骤5：在预制柱的每个面上安装多组斜支撑将预制柱临时固定，接着用撬棍拨动预制柱，并用铅锤、靠尺矫正预制柱的位置和垂直度，同时用经纬仪对预制柱的水平定位、标高及垂直度进行检查，经检查调整无误后，紧固斜支撑，卸去预制柱顶部的吊环；

步骤6：在预制柱的侧壁上设置将拼接缝围成密闭空间并具有注浆孔的浇筑模板，接着将注浆机的注浆管(14)插入注浆孔中进行注浆，待注浆机的注浆压力达到预设标准时，用塞子封堵注浆孔，待混凝土浆料硬化后，拆除浇筑模板；

步骤7：工人使用电动灌浆泵将混凝土浆料通过注浆管(14)送入接筋腔(12)中，待溢浆管(15)流出混凝土浆料后，用塞子封堵溢浆管(15)，并继续向接筋腔(12)内注浆，直至电动灌浆泵的注浆压力达到预设标准时，停止注浆，并用塞子封堵注浆管(14)，重复上述操作多次，依次完成所有灌浆套筒(10)的注浆工作，待接筋腔(12)内的混凝土浆料硬化后，拔出所有塞子。

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