本發(fā)明涉及一種預(yù)制裝配式建筑中用的一次成型帶牛腿的多層預(yù)制柱及其制備方法與施工方法，屬于預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，鋼筋混凝土梁、柱存在兩種施工方式：傳統(tǒng)現(xiàn)澆和預(yù)制裝配。隨著國家大力提倡建筑工業(yè)化，預(yù)制裝配這種施工方式越來越受到重視。傳統(tǒng)的現(xiàn)澆施工方式存在施工工期長、施工質(zhì)量差、環(huán)境污染程度高等缺點。而目前預(yù)制裝配式建筑中，多層預(yù)制柱通常采用多個單層預(yù)制柱連接而成，層層都需要采用灌漿套筒連接或漿錨搭接，而這些連接方式都有可能帶來灌漿不實、不能滿足施工高精度的要求、施工周期相對較長等諸多問題。而且，目前的預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)一般都采用與傳統(tǒng)現(xiàn)澆相同的有支撐體系的施工方案，這樣不僅大大延長了施工工期并且增加了大量的支撐費用。因此很有必要設(shè)計一種克服上述缺點的預(yù)制梁柱連接節(jié)點及施工方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一次成型帶牛腿的多層預(yù)制柱及其制備方法與施工方法，其是一種上下層柱與柱連接可靠的多層預(yù)制柱，且在梁柱節(jié)點施工中通過牛腿的設(shè)置實現(xiàn)無支撐施工，施工速度快且現(xiàn)場簡潔，便于操作。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取的具體的技術(shù)方案為：

一種一次成型帶牛腿的多層預(yù)制柱，所述多層預(yù)制柱包括若干柱縱筋、若干柱箍筋以及若干個混凝土柱體；所述若干柱縱筋間相互平行并列排布；所述柱箍筋固定于柱縱筋上，且柱箍筋與柱縱筋相互垂直設(shè)置；所述混凝土柱體澆注包覆于柱縱筋與柱箍筋的外部，且混凝土柱體與混凝土柱體之間呈間隙排布，相鄰兩混凝土柱體之間的間隙形成安裝空位；所述安裝空位供外部至少一個預(yù)制梁插置安裝；還包括至少一對混凝土牛腿；每對混凝土牛腿對稱分布于混凝土柱體上端用于支撐柱體上端兩側(cè)；所述每對混凝土牛腿包括若干牛腿縱筋、若干牛腿箍筋、定位鋼筋以及混凝土體；所述牛腿縱筋沿混凝土牛腿縱向分布，牛腿箍筋固定于牛腿縱筋上；所述混凝土體澆注包覆于牛腿縱筋與牛腿箍筋的外部；所述定位鋼筋為對稱分布的雙L型結(jié)構(gòu)，雙L型結(jié)構(gòu)的定位鋼筋的短邊固定于混凝土體內(nèi)其長邊平行于混凝土柱體長度方向，并向上延伸至混凝土體外；所述混凝土體、混凝土柱體為一次性澆注成型。

作為本發(fā)明改進(jìn)的技術(shù)方案，還包括若干對鋼牛腿，每對鋼牛腿對稱分布于混凝土柱體上端用于支撐柱體上端兩側(cè)并與混凝土牛腿垂直分布。

作為本發(fā)明改進(jìn)的技術(shù)方案，所述鋼牛腿通過鋼釘固定于混凝土柱體上。

一次成型帶牛腿的多層預(yù)制柱，是采用如下步驟制備而成：

步驟一、在工廠或施工現(xiàn)場，將若干柱縱筋和柱箍筋綁扎成多層預(yù)制柱的框架結(jié)構(gòu)，即在綁扎的過程中保證柱縱筋間相互平行并列排布，柱箍筋固定于柱縱筋上，且柱箍筋與柱縱筋相互垂直設(shè)置；

步驟二、將牛腿縱筋與牛腿箍筋按牛腿的形狀固定于多層預(yù)制柱的框架結(jié)構(gòu)上，同時將定位鋼筋固定于牛腿縱筋與牛腿箍筋之間得到總框架；

步驟三、將總框架放置于制作好的長度大于總框架長度的多層預(yù)制柱澆注模具中，在模具中澆搗混凝土并保證一次性成型，當(dāng)混凝土凝固到滿足脫模強度時進(jìn)行脫模得到帶牛腿的多層預(yù)制柱。

作為本發(fā)明改進(jìn)的技術(shù)方案，所述預(yù)制梁兩端設(shè)有鍵槽，所述鍵槽的底面設(shè)有梁端定位孔；預(yù)制梁通過鍵槽安置于安裝空位，并通過定位鋼筋與梁端定位孔進(jìn)行定位。

一種一次成型帶牛腿的多層預(yù)制柱，是采用如下步驟進(jìn)行施工的：

步驟一、在施工現(xiàn)場澆注好基礎(chǔ)或施工完下層柱后，吊裝帶牛腿的多層預(yù)制柱，將帶牛腿的多層預(yù)制柱安裝于基礎(chǔ)或下層柱上，并采用臨時支撐在兩個方向上同時固定帶牛腿的多層預(yù)制柱；

步驟二、將基礎(chǔ)或下層柱與帶牛腿的多層預(yù)制柱采用注漿工藝澆注連接；

步驟三、將預(yù)制梁擱置在混凝土牛腿上，保證定位鋼筋能穿過預(yù)制梁鍵槽處設(shè)置的定位孔；

步驟四、在預(yù)制梁的鍵槽槽底放置梁底附加筋，保證梁底附加筋貫穿安裝空位；

步驟五、在預(yù)制梁的頂端穿插梁頂縱筋，并保證梁底附加筋與梁頂縱筋均貫穿安裝空位；

步驟六、采用核心區(qū)柱箍筋固定穿過安裝孔位處的梁底附加筋、梁頂縱筋、柱縱筋以及柱箍筋，即同時采用兩個U型鋼筋從柱子相對的兩側(cè)插入互相搭接實現(xiàn)同時固定梁底附加筋、梁頂縱筋、柱縱筋以及柱箍筋；

步驟七、在梁頂縱筋固定后澆部分梁頂箍筋，并采用現(xiàn)澆注的方式將梁頂縱筋與后澆部分梁頂箍筋包覆。

工作原理：通過預(yù)制帶牛腿多層串燒柱，減少柱與柱的現(xiàn)場連接次數(shù)，通過牛腿承受預(yù)制梁上傳來的荷載達(dá)到不需設(shè)置支撐的目的。

本發(fā)明有益效果：

（1）多層預(yù)制柱因其采用兩節(jié)或三節(jié)柱在工廠整體預(yù)制的工藝，使其連接可靠、不易斷裂分離、抗震性能佳，可大大縮短施工時間及傳統(tǒng)單節(jié)多層預(yù)制柱連接時因預(yù)制構(gòu)件誤差而難以連接的問題，并可降低連接成本，

（2）多層預(yù)制柱上牛腿的設(shè)置可節(jié)省大量的支撐，且更加安全可靠，從而節(jié)省支撐費用及加快施工速度且現(xiàn)場簡潔，便于操作。更好地體現(xiàn)出預(yù)制裝配式建注節(jié)能、環(huán)保、高效等優(yōu)點。

（3）預(yù)制梁板吊裝施工時，梁板下無需設(shè)置任何支撐。

附圖說明

附圖1 本發(fā)明的一種一次成型帶牛腿的多層預(yù)制柱的主視圖剖面示意圖；

附圖2 本發(fā)明的一種一次成型帶牛腿的多層預(yù)制柱的左視圖平面示意圖；

附圖3 本發(fā)明的一種一次成型帶牛腿的多層預(yù)制柱的A-A處剖面示意圖；

附圖4 本發(fā)明的一種一次成型帶牛腿的多層預(yù)制柱的B-B處剖面示意圖；

附圖5 本發(fā)明的一種一次成型帶牛腿的多層預(yù)制柱混凝土牛腿結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖6 本發(fā)明的一種一次成型帶牛腿的多層預(yù)制柱與預(yù)制梁的安裝示意圖；

附圖7 本發(fā)明的一種一次成型帶牛腿的多層預(yù)制柱與預(yù)制梁安裝后另一側(cè)示意圖；

圖中：1、柱縱筋；2、多層預(yù)制柱；3、混凝土牛腿；4、柱箍筋；5、核心區(qū)柱箍筋；6、定位鋼筋；7、牛腿箍筋；8、牛腿縱筋；9、梁頂縱筋；10、梁底縱筋；11、梁底附加筋；12、預(yù)制梁；13、鍵槽；14、預(yù)埋螺栓孔；15、定位孔；16、鋼牛腿。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的和技術(shù)方案更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例的附圖，對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；谒枋龅谋景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實施例1

一種一次成型帶牛腿的多層預(yù)制柱，所述多層預(yù)制柱包括若干柱縱筋1、若干柱箍筋4以及若干個混凝土柱體；所述若干柱縱筋1間相互平行并列排布；所述柱箍筋4固定于柱縱筋1上，且柱箍筋4與柱縱筋1相互垂直設(shè)置；所述混凝土柱體澆注包覆于柱縱筋1與柱箍筋4的外部，且混凝土柱體與混凝土柱體之間呈間隙排布，相鄰兩混凝土柱體之間的間隙形成安裝空位；所述安裝空位供外部至少一個預(yù)制梁12插置安裝；還包括至少一對混凝土牛腿3；每對混凝土牛腿3對稱分布于混凝土柱體上端用于支撐柱體上端兩側(cè)；所述每對混凝土牛腿3包括若干牛腿縱筋8、若干牛腿箍筋7、定位鋼筋6以及混凝土體；所述牛腿縱筋8沿混凝土牛腿3縱向分布，牛腿箍筋7固定于牛腿縱筋8上；所述混凝土體澆注包覆于牛腿縱筋8與牛腿箍筋7的外部；所述定位鋼筋6為對稱分布的雙L型結(jié)構(gòu)，雙L型結(jié)構(gòu)的定位鋼筋6的短邊固定于混凝土體內(nèi)其長邊平行于混凝土柱體長度方向，并向上延伸至混凝土體外；所述混凝土體、混凝土柱體為一次性澆注成型。

一次成型帶牛腿的多層預(yù)制柱，是采用如下步驟制備而成：

步驟一、在工廠或施工現(xiàn)場，將若干柱縱筋1和柱箍筋4綁扎成多層預(yù)制柱2的框架結(jié)構(gòu)，即在綁扎的過程中保證柱縱筋1間相互平行并列排布，柱箍筋4固定于柱縱筋1上，且柱箍筋4與柱縱筋1相互垂直設(shè)置；其中柱縱筋1通長設(shè)置于整個多層預(yù)制柱身；

步驟二、將牛腿縱筋8與牛腿箍筋7按牛腿的形狀固定于多層預(yù)制柱2的框架結(jié)構(gòu)上，同時將定位鋼筋6固定于牛腿縱筋8與牛腿箍筋7之間得到總框架；

步驟三、將總框架放置于制作好的長度大于總框架長度的多層預(yù)制柱澆注模具中，在模塊中澆搗混凝土搗并保證一次性成型，當(dāng)混凝土凝固到滿足脫模強度時進(jìn)行脫模得到帶混凝土牛腿的多層預(yù)制柱2。

為了便于預(yù)制梁12的安裝，所述預(yù)制梁12兩端設(shè)有鍵槽13，所述鍵槽13的底面設(shè)有梁端定位孔15；預(yù)制梁12通過鍵槽13安置于安裝空位，并通過定位鋼筋6與梁端定位孔15進(jìn)行定位。

一種一次成型帶牛腿的多層預(yù)制柱2，是采用如下步驟進(jìn)行施工的：

步驟一、在施工現(xiàn)場澆注好基礎(chǔ)或施工完下層柱后，吊裝帶牛腿的多層預(yù)制柱2，將帶牛腿的多層預(yù)制柱2安裝于基礎(chǔ)或下層柱上，并采用臨時支撐在兩個方向上同時固定帶牛腿的多層預(yù)制柱2；

步驟二、將基礎(chǔ)或下層柱與帶牛腿的多層預(yù)制柱2采用注漿工藝澆注連接，增加穩(wěn)固性使得步驟三中可將預(yù)制梁12直接擱置在混凝土牛腿3上；

步驟三、將預(yù)制梁12擱置在混凝土牛腿3上，保證定位鋼筋6能穿過預(yù)制梁12鍵槽13處設(shè)置的定位孔15；保證在后續(xù)施工工藝中該預(yù)制梁12不需任何支撐即可直接施工；

步驟四、在預(yù)制梁12的鍵槽13槽底放置梁底附加筋11，保證梁底附加筋11貫穿安裝空位；

步驟五、在預(yù)制梁12的頂端穿插梁頂縱筋9，并保證梁底附加筋11與梁頂縱筋9均貫穿安裝空位；

步驟六、采用核心區(qū)柱箍筋5固定穿過安裝孔位處的梁底附加筋11、梁頂縱筋9、柱縱筋1以及柱箍筋4，即同時采用兩個U型鋼筋從柱子相對的兩側(cè)插入互相搭接實現(xiàn)同時固定梁底附加筋11、梁頂縱筋9、柱縱筋1以及柱箍筋4；

步驟七、在梁頂縱筋9固定后澆部分梁頂箍筋，并采用現(xiàn)澆注的方式將梁頂縱筋9與后澆部分梁頂箍筋包覆。

此種形式適用于多層預(yù)制柱2牛腿上承受較大荷載的情況。

實施例2

與實施例1的區(qū)別在于，為了便于多層預(yù)制柱2的施工應(yīng)用，所述一次成型帶牛腿的多層預(yù)制柱2還包括若干對鋼牛腿16，每對鋼牛腿16對稱分布于混凝土柱體用于支撐一端的兩側(cè)并與混凝土牛腿3垂直分布。

具體施工步驟為：

步驟一、在工廠或施工現(xiàn)場，將柱縱筋1（通長設(shè)置于整個多層預(yù)制柱身）和柱箍筋4按設(shè)計要求綁扎成多層預(yù)制柱2的框架結(jié)構(gòu)；

步驟二、將牛腿縱筋8與牛腿箍筋7按牛腿的形狀固定于多層預(yù)制柱2的框架結(jié)構(gòu)上，同時將定位鋼筋6固定于牛腿縱筋8與牛腿箍筋7之間得到總框架；

步驟三、將鋼牛腿16連接用預(yù)埋螺栓孔14固定于總框架后放置于制作好的兩節(jié)或三節(jié)柱子的多層預(yù)制柱2模具中，澆搗混凝土，一次成型，當(dāng)混凝土到滿足脫模強度時脫模待用；

步驟四、在施工現(xiàn)場，吊裝前可先將鋼牛腿16通過螺栓固定于預(yù)埋螺栓孔14上（鋼牛腿16及螺栓的承載能力可根據(jù)其上部擱置的梁荷載來調(diào)整大小），然后進(jìn)行吊裝及后續(xù)作業(yè)，先進(jìn)行多層預(yù)制柱2的吊裝，之后進(jìn)行后續(xù)預(yù)制梁12的吊裝及現(xiàn)澆部分澆注等工序，后續(xù)施工中梁下也均不需要設(shè)置任何支撐。

步驟五、當(dāng)預(yù)制梁12與多層預(yù)制柱2連接的節(jié)點澆注完成并達(dá)到設(shè)計強度后，鋼牛腿16可拆除并可重復(fù)利用。

此種形式適用于多層預(yù)制柱2牛腿上承受較小荷載的情況。

以上僅為本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。