本申請涉及建筑工程領域，尤其涉及一種鋼-uhpc組合模殼填芯混凝土墩柱及其施工方法。

背景技術：

1、隨著城市化建設的發(fā)展，傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土墩柱已難以適應快速建造的需要，而預制模殼施工技術的出現(xiàn)在很大程度上解決了這一問題。

2、預制模殼施工技術通過工廠預制墩柱柱殼，并以其充當現(xiàn)澆墩柱外模，繼而在其內部吊裝鋼筋籠，澆筑混凝土的方式進行施工，減少了現(xiàn)場工序，但就現(xiàn)有預制模殼而言，其仍存在諸多不足：

3、一方面，其在預制過程中的立模與拆模工序依舊繁瑣，同時為了保障柱殼具有足夠的剛度，預制過程中通常還需在柱殼內部綁扎鋼筋；另一方面，其在運輸、裝配與澆筑過程中易發(fā)生翹曲與破損，致使模殼損壞，若采取增加柱殼厚度的方式，雖然構件剛度得以提升，但其重量與成本也將相應增加，并影響運輸與施工；除此之外，其還存在外部模殼與內部現(xiàn)澆混凝土間界面連接強度不足，構件整體性較弱的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本申請的目的之一在于提供一種鋼-uhpc組合模殼填芯混凝土墩柱及其施工方法，旨在解決現(xiàn)有的預制模殼施工效率低下的問題。

2、本申請的技術方案是：

3、一種鋼-uhpc組合模殼填芯混凝土墩柱，包括由外至內依次連接而成的柱殼組合結構、鋼筋籠以及混凝土柱；所述柱殼組合結構包括由外至內依次連接而成的uhpc外殼和波形鋼板內殼，所述uhpc外殼由超高性能混凝土澆筑而成，所述波形鋼板內殼位于所述uhpc外殼與所述鋼筋籠之間。

4、作為本申請的一種技術方案，所述柱殼組合結構和所述混凝土柱的橫截面均呈方形狀或者圓形狀。

5、作為本申請的一種技術方案，所述波形鋼板內殼的外周壁和內周璧上均設置有多排剪力釘，且所述波形鋼板內殼與所述uhpc外殼之間通過所述剪力釘相互鉚合。

6、作為本申請的一種技術方案，所述波形鋼板內殼包括梯形波紋板、正弦形波紋板、三角形波紋板。

7、作為本申請的一種技術方案，所述波形鋼板內殼由多塊依次首尾相連的波形鋼板連接而成，且相鄰兩塊的波形鋼板邊界交接處采用高強螺栓連接。

8、作為本申請的一種技術方案，所述波形鋼板內殼由預制的一體成型的波形鋼板圍設而成。

9、作為本申請的一種技術方案，所述柱殼組合結構的端部預留有嵌固段，所述嵌固段用以與地面或承臺相插接、卡接、榫卯連接、法蘭連接或濕接縫搭接。

10、一種如上所述的鋼-uhpc組合模殼填芯混凝土墩柱的施工方法，包括以下步驟：

11、s1，根據(jù)設計要求預制所述柱殼組合結構；

12、s2，將預制的所述柱殼組合結構通過底部的嵌固段而與承臺或地面進行固定；

13、s3，吊裝所述鋼筋籠，并在所述柱殼組合結構和所述鋼筋籠所構成的空腔中澆筑現(xiàn)澆混凝土；

14、s4，待混凝土達到預期設計強度以形成所述混凝土柱時，安裝其他構件。

15、本申請的有益效果：

16、(1)本結構及方法中采用超高性能混凝土材料構成預制柱殼主體結構，其采用波形鋼板內殼作為免拆內模，在簡化柱殼制造工序的同時，利用波形鋼板內殼的骨架作用及其波折構造形成的折皺效應，使得墩柱柱殼具有更高的剛度，繼而省去在uhpc柱殼內部綁扎鋼筋這一工序；

17、(2)其采用波形鋼板內殼內外壁所布設的剪力釘連接uhpc外殼與內側的現(xiàn)澆混凝土柱，增強了界面間的連接強度，使得uhpc外殼、波形鋼板內殼以及內部現(xiàn)澆混凝土協(xié)同工作，提高了填芯混凝土墩柱的整體性；

18、(3)由uhpc外殼和波形鋼板內殼所構成的柱殼組合結構利用波形鋼板內殼提高模殼面內剛度，更高的模殼剛度能夠有效減少因混凝土徑向壓力導致的模殼變形；同時，保留現(xiàn)澆混凝土柱內的鋼筋籠，增強了對填芯混凝土墩柱的約束效應，提升了承載力；相對于傳統(tǒng)柱殼結構，該構造形式有益于減小uhpc外殼的厚度。

技術特征：

1.一種鋼-uhpc組合模殼填芯混凝土墩柱，其特征在于，包括由外至內依次連接而成的柱殼組合結構、鋼筋籠以及混凝土柱；所述柱殼組合結構包括由外至內依次連接而成的uhpc外殼和波形鋼板內殼，所述uhpc外殼由超高性能混凝土澆筑而成，所述波形鋼板內殼位于所述uhpc外殼與所述鋼筋籠之間。

2.根據(jù)權利要求1所述的鋼-uhpc組合模殼填芯混凝土墩柱，其特征在于，所述柱殼組合結構和所述混凝土柱的橫截面均呈方形狀或者圓形狀。

3.根據(jù)權利要求1所述的鋼-uhpc組合模殼填芯混凝土墩柱，其特征在于，所述波形鋼板內殼的外周壁和內周璧上均設置有多排剪力釘，且所述波形鋼板內殼與所述uhpc外殼之間通過所述剪力釘相互鉚合。

4.根據(jù)權利要求1所述的鋼-uhpc組合模殼填芯混凝土墩柱，其特征在于，所述波形鋼板內殼包括梯形波紋板、正弦形波紋板、三角形波紋板。

5.根據(jù)權利要求1所述的鋼-uhpc組合模殼填芯混凝土墩柱，其特征在于，所述波形鋼板內殼由多塊依次首尾相連的波形鋼板連接而成，且相鄰兩塊的波形鋼板邊界交接處采用高強螺栓連接。

6.根據(jù)權利要求1所述的鋼-uhpc組合模殼填芯混凝土墩柱，其特征在于，所述波形鋼板內殼由預制的一體成型的波形鋼板圍設而成。

7.根據(jù)權利要求1所述的鋼-uhpc組合模殼填芯混凝土墩柱，其特征在于，所述柱殼組合結構的端部預留有嵌固段，所述嵌固段用以與地面或承臺相插接、卡接、榫卯連接、法蘭連接或濕接縫搭接。

8.一種如權利要求1至7中任一項所述的鋼-uhpc組合模殼填芯混凝土墩柱的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術總結
本申請?zhí)峁┮环N鋼?UHPC組合模殼填芯混凝土墩柱及其施工方法，其波形鋼板內殼采用波折構造，其作為免拆內模與UHPC外殼共同預制，形成柱殼組合結構；波形鋼板內殼的內外壁上均布設有剪力釘，用以連接UHPC外殼和其內部的現(xiàn)澆混凝土柱；通過柱殼底部的嵌固段而嵌固于承臺頂部或地面上，并現(xiàn)場吊裝鋼筋籠，在由柱殼和鋼筋籠構成的內腔中現(xiàn)澆混凝土。本結構及方法將波形鋼板內殼作為預制UHPC外殼的內模，簡化了施工工序；波形鋼板內殼的骨架作用及其波折構造產生的折皺效應提高了模殼剛度與承載能力，避免了薄壁UHPC柱殼易在運輸與使用過程發(fā)生翹曲與破損的問題；其上布設的剪力釘提升了界面間的連接強度，使其相較于傳統(tǒng)柱殼結構具有更強的整體性。

技術研發(fā)人員：胡志堅,游曉杰
受保護的技術使用者：武漢理工大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/21