[发明专利]一种环保型模块化混凝土管柱及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁工程、工民建及海洋港口工程等建设中常用的柱结构设计和施工技术，特别是一种环保型模块化混凝土管柱及其施工方法。

背景技术

目前，我国正处在基础设施建设高峰阶段，建筑物更新速度很快，产生了大量的建筑垃圾，比如拆迁产生的混凝土废料、砖块等。这些建筑垃圾往往堆积占用很大空间，处理起来成本又比较高，是基础建设过程非常棘手的问题。另一方面，随着一大批的桥梁、港口码头及一些新型建筑结构陆续投入设计和建设，作为承重部分的柱结构，应用越来越广泛，但是承重柱作为一种大体积结构，混凝土使用量十分大，在总体结构造价中占有相当的比例。

发明内容

本发明的目的旨在针对上述存在问题，提供一种环保型模块化混凝土管柱及其施工方法，该混凝土管柱结构新颖，可有效地减少混凝土的使用量、降低成本，同时采用预制件，可大大提高施工效率、缩短工期。

本发明的技术方案：

一种环保型模块化混凝土管柱，由预制钢筋混凝土管、建筑废料、水泥砂浆和预应力钢筋构成，预制钢筋混凝土管为套管结构，套管环形空间灌注混凝土并在其中部环线上均布钢筋预留孔，预制钢筋混凝土管的上下端分别设有凸型连接段和凹型连接段；预制钢筋混凝土管内填入建筑废料，通过灌注水泥砂浆将预制钢筋混凝土管和建筑废料粘接为一体，成为一节混凝土管柱；各节混凝土管柱之间通过凸凹连接段插入式连接并使各节混凝土管柱的钢筋预留孔对正；预应力钢筋贯穿于各节混凝土管柱的钢筋预留孔内并通过灌注水泥砂浆将多节混凝土管柱连接，形成环保型模块化混凝土管柱。

一种所述环保型模块化混凝土管柱的施工方法，步骤如下：

1）将包括废弃混凝土块和废弃砖块石块的建筑废料按照体积大小大致分类，然后分层分类抛填入预制钢筋混凝土管内，先抛填大体积废弃混凝土，然后填充较小体积的砖块和石块以补满大体积废料骨架之间的空隙；

2）灌注和易性较好的水泥砂浆，制得一节混凝土管柱；

3）将第二节预制钢筋混凝土管吊装到制得的混凝土管柱上，通过凸凹连接段插入式连接并使各节混凝土管柱的钢筋预留孔对正，重复上述两个步骤制得第二节管柱；

4）重复步骤3）直至全部安装完成后，在各节混凝土管柱的钢筋预留孔内张拉预应力钢筋并通过灌注水泥砂浆将多节混凝土管柱连接，形成环保型模块化混凝土管柱。

    本发明的优点是：通过对建筑废料的再利用，解决了建筑施工过程中产生的大量建筑废料的处理问题，减少对于环境的污染和破坏，减少对土体的占用，提高了土地使用率；同时减少了混凝土的使用量，降低成本；通过混凝土管柱结构的预制，能够提高混凝土管柱体的施工质量、加快施工速度、提高施工效率，具有良好的经济性和适用性。

附图说明

图1为该环保型模块化混凝土管柱剖视结构示意图。

图2为该环保型模块化混凝土管柱俯视结构示意图。

图中：1.预制钢筋混凝土管    2.钢筋预留孔   3.凸型连接段   

4.凹型连接段    5.建筑废料    6.水泥砂浆   7.预应力钢筋。

具体实施方式

    实施例：

一种环保型模块化混凝土管柱，如图1、图2所示，由预制钢筋混凝土管1、建筑废料5、水泥砂浆6和预应力钢筋7构成，预制钢筋混凝土管1为套管结构，套管环形空间灌注混凝土并在其中部环线上均布钢筋预留孔2，预制钢筋混凝土管1的上下端分别设有凸型连接段3和凹型连接段4；预制钢筋混凝土管1内填筑建筑废料5，通过灌注水泥砂浆6将预制钢筋混凝土管1和建筑废料5粘接为一体，成为一节混凝土管柱；各节混凝土管柱之间通过凸凹连接段3、4插入式连接并使各节混凝土管柱的钢筋预留孔2对正；预应力钢筋7贯穿于各节混凝土管柱的钢筋预留孔2内并通过灌注水泥砂浆将多节混凝土管柱连接，形成环保型模块化混凝土管柱。

该实施例中，预制钢筋混凝土管外径为3m、壁厚为0.3m、每节长度为5m、总长度为15m，其外表面为清水混凝土表面，具有防水、防火和防腐的功能，内表面为粗糙表面；预应力钢筋直径为30mm ，沿混凝土管柱壁环向均匀布置，间距为660mm，沿环向一周布置12根；凸凹连接段高度为450mm。

该环保型模块化混凝土管柱的施工方法，包括以下步骤：

1） 采用离心机法或横向放置管柱法预制混凝土管，混凝土标号为C60，然后运到施工现场；

2） 将预制混凝土管放置到指定位置，往混凝土管柱中间的中空部分类分层分抛填建筑废料，然后浇筑水泥砂浆，使管芯成为一个整体；