[发明专利]空间约束的多腔管中管钢筋混凝土巨柱及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢管混凝土巨柱及施工方法，特别是涉及一种空间约束的多腔管中管钢筋混凝土巨柱及施工方法。

背景技术

随着城市建筑物规模不断的增加和抗震技术的要求，钢管混凝土结构应用越多，常用的钢管混凝土为一个钢管，内浇筑混凝土的方式，但是也存在一些问题，由于混凝土存在收缩和徐变的问题，尤其对大尺寸的钢管混凝土巨柱，钢管对混凝土约束有限，存在混凝土收缩之后，与钢管存在微裂缝，这样可能导致混凝土和钢管无法同时受力，达到预定的受力效果。如何找到一种既能发挥充分发挥大尺寸钢管混凝土的力学性能，又能减少混凝土收缩和徐变带来的不利影响，避免混凝土微裂缝的结构和施工方法是一个难题。

为解决上述问题，申请号为201520082003.4的中国专利中公开了一种内置预加工半连续钢筋笼的钢管混凝土柱，所述钢管柱包括内部预制有断续钢筋笼的钢筒和连续钢筋笼；所述内部预制有断续钢筋笼的钢筒由断续钢筋笼、巨型钢筒和拉结件组成的整体；所述巨型钢筒内部被纵向竖隔板和横向竖隔板分隔成若干个腔体，每个腔体内沿高度方向间隔设置有横向分隔板，所述断续钢筋笼位于相邻横向分隔板之间，其通过拉结件与巨型钢筒内壁连接成整体；所述连续钢筋笼沿腔体长度通长设置，所述横向分隔板中部有供连续钢筋笼穿过孔洞。上述结构在一定程度上解决了超长巨型钢管混凝土柱结构抗压强度低以及防火性能差的技术问题。

尤其当柱的截面更大时，上述结构仍存在如下问题：抗压能力不足，延性不足，结构整体性较差，抵御较大地震荷载的能力较差，另外，由于外周约束主要靠外钢管，其外周结构分担的荷载相对较少，因此，限制了巨柱截面尺寸，且由于巨柱截面尺寸不能过大，外钢管形成的腔体截面尺寸也不能过大，因此，出于施工便捷的考虑，其内部的钢筋笼设置分两部分，一部分为沿腔体长度通长设置的连续钢筋笼，另一部分为位于相邻横向分隔板之间的钢筋笼（钢筋骨架）只能是断续的。

发明内容

鉴于上述原因，本发明的目的是提供一种空间约束的多腔管中管钢筋混凝土巨柱及施工方法，要解决的技术问题是当柱截面较大时，提供一种抗压能力强、整体性好且施工便捷的巨柱结构形式。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种空间约束的多腔管中管钢筋混凝土巨柱，其特征在于：包括

核心钢管混凝土部分，其中，核心钢管形成内腔室，所述内腔室内填充有内腔混凝土及在内腔室中部有贯通的钢筋骨架；

及外包钢管混凝土部分，其中，所述核心钢管和所述外包钢管之间形成外腔室，所述外腔室内填充有外腔混凝土及至少一个贯通的钢筋骨架；

所述核心钢管和所述外包钢管之间通过竖向连接板连接形成空间钢管结构。

具体地，所述竖向连接板为2块以上，每块竖向连接板至少有一个孔洞。

进一步地，所述外腔室至少有一块横向隔板，所述横向隔板与外包钢管或竖向连接板连接。

进一步地，所述横向隔板上至少有一个孔洞。

优选地，所述核心钢管之间有内钢管横隔板。

优选地，所述核心钢管、外包钢管、竖向连接板、横向隔板及内钢管横隔板上至少有一个以上的栓钉。

具体地，所述内腔混凝土和外腔混凝土的标号均不低于C30，且内腔混凝土标号高于外腔混凝土标号。

进一步地，所述钢筋骨架由贯通纵筋和贯通箍筋组成。

上述的空间约束的多腔管中管钢筋混凝土巨柱的施工方法，其步骤如下：

步骤一、工厂分块切割为核心钢管的钢板、外包钢管的钢板、竖向连接板、横向隔板；

步骤二、把核心钢管的钢板和外包钢管的钢板加工到预定形状，并在竖向连接板及横向隔板上开洞；

步骤三、把上述核心钢管的钢板、外包钢管的钢板、竖向连接板、横向隔板焊接到一起，制成外钢管模块、内钢管模块；

步骤四、在外钢管模块的外表面施工防腐底漆；

步骤五、把外钢管模块和内钢管模块运送到施工现场；

步骤六、把外钢管模块和内钢管模现场焊接成整体；

步骤七、往腔中浇筑混凝土，用压力注浆管注入混凝土，把混凝土从底向上顶升浇筑，或者从上至下浇筑混凝土，并振捣；

步骤八、养护混凝土到预定强度；

步骤九、对外包钢管的外表面施工防腐面漆，

步骤十、对外包钢管的外表面施工防火材料。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：