阶梯面的先期结构柱、阶梯式交界面结构柱、模板及方法与流程

本发明涉及建筑工程技术领域，特别涉及一种结构柱的模板、阶梯面的先期结构柱及其施工方法，以及阶梯式交界面结构柱及其施工方法。

背景技术：

深基坑逆作法施工工艺中的支承柱是由混凝土桩和钢立柱(或格构柱)构成，钢立柱设置于混凝土桩上，起到施工过程中在底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑作用。在地下结构竣工之后，外包钢筋混凝土结构的钢立柱将作为地下室的结构柱。请参考图1至图2，在一柱一桩现有节点施工过程中，结构柱通常包括分开施工的先期施工结构20和后期施工结构30，并且先期施工结构20和后期施工结构30的交界面40为平面，该平面结构的交界面40导致先期施工结构20和后期施工结构30的结合效果较差，从而影响结构柱在交界面40处的结构稳定性。由于交界面为平面时，预埋在先期施工结构中用于连接先期钢筋和后期钢筋的钢筋套筒会导致先期钢筋与后期钢筋的连接难度增大，并且容易进入泥浆。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供了一种结构柱的模板、阶梯面的先期结构柱及其施工方法，以及阶梯式交界面结构柱及其施工方法，以解决先后期结构柱在交界面的结合效果差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：一种结构柱的模板，结构柱的模板，包括在钢立柱的径向方向上设置阶梯状的结构面模板，所述结构面模板为m层，包括垂直于钢立柱的轴向中心向外分布且带有与所述钢立柱直径相同的中心孔的第一层模板，以及位于所述第一层模板上的第二层模板至第m层模板，其中m≥2；沿所述结构面模板的边界垂直延伸设置且位于所述钢立柱外围的侧面模板。

进一步地，本发明提供的结构柱的模板，所述第二层模板至第m层模板为沿第一层模板的边界向钢立柱的轴向中心方向延伸且面积依次递减的矩形环状板。

进一步地，本发明提供的结构柱的模板，所述第一层模板至第m层模板为垂直于钢立柱的轴向中心向外分布、带有与所述钢立柱直径相同的中心孔且面积依次递减的矩形板。

进一步地，本发明提供的结构柱的模板，所述侧面模板沿所述结构面模板的边界垂直向上或者向下延伸设置。

进一步地，本发明提供的结构柱的模板，在所述第二层模板至第m-1层模板中的任意一个模板上设置有与所述钢筋套筒相对应分布的预留孔洞。

本发明提供的结构柱的模板，通过m层模板构成的阶梯状的结构面模板能够使先期结构柱的结构面形成阶梯面，与先期结构柱的结构面为平面的方案相比，增大了施工后的先期结构柱在其结构面的接触面积，从而使先后期施工的结构柱的交界面为阶梯面而非平面，提高了先期结构柱与后期结构柱的结合效果，提高了先后期结构在交界面的结构稳定性，提高了先后期结构柱在交界面的施工节点处的工程质量。

为了解决上述技术问题，本发明提供的另一种技术方案是：一种阶梯面的先期结构柱，包括钢立柱，以及包裹所述钢立柱施工的先期钢筋混凝土结构，所述先期钢筋混凝土结构包括先期混凝土、预埋在所述先期混凝土之内的先期钢筋以及与所述先期钢筋相对应分布且连接的钢筋套筒，所述先期钢筋混凝土结构的结构面为阶梯面，所述阶梯面为n个梯级面，沿所述钢立柱的轴向中心向外依次为第一梯级面至第n梯级面，其中n≥2。

进一步地，本发明提供的阶梯面的先期结构柱，所述钢筋套筒纵向分布在第二梯级面至第n-1梯级面中的任意一个梯级面上。

进一步地，本发明提供的阶梯面的先期结构柱，所述钢筋套筒位于所述先期钢筋混凝土结构的结构面一侧的端面与所处梯级面齐平。

进一步地，本发明提供的阶梯面的先期结构柱，所述钢筋套筒位于所述先期钢筋混凝土结构的结构面一侧的端面沿所处梯级面向外延伸，并且所述钢筋套筒向外延伸的延伸距离位于所述钢筋套筒所处梯级面与上一梯级面之间。

进一步地，本发明提供的先期结构柱，所述阶梯面为三个梯级面，沿所述钢立柱的轴向中心向外依次为第一梯级面、第二梯级面和第三梯级面，所述钢筋套筒纵向分布在第二梯级面梯级面上。

本发明提供的阶梯面的先期结构柱，由于先期钢筋混凝土结构的结构面为阶梯面并且梯级面为2个以上，相比于先期钢筋混凝土结构的结构面为平面构成的先期结构柱来说，先期结构柱的结构面为阶梯面增大了与后期结构柱的接触面积，则在先期结构柱与后期结构柱的交界面会形成阶梯状，即先后期施工的结构柱的交界面为阶梯面而非平面，从而提高了先期结构柱与后期结构柱的结合效果，提高了先后期结构在交界面的结构稳定性，提高了先后期结构柱在交界面的施工节点处的工程质量。

为了解决上述技术问题，本发明提供的又一种技术方案是：一种如上述的阶梯面的先期结构柱的施工方法，包括：

施工如上述的结构柱的模板；

在第二层模板至第m-1层模板中的任意一个模板上设置有与钢筋套筒相对应分布的预留孔洞，通过所述预留孔洞设置所述钢筋套筒，将所述先期钢筋与所述钢筋套筒连接；

在模板内浇筑先期混凝土形成阶梯面的先期结构柱。

本发明提供的阶梯面的先期结构柱的施工方法，能够形成上述阶梯面的先期结构柱。

为了解决上述技术问题，本发明提供的另一种技术方案是：一种阶梯式交界面的结构柱，包括如上述的阶梯面的先期结构柱，以及位于所述先期结构柱之上或者之下的后期结构柱，所述先期结构柱与后期结构柱的交界面为阶梯式。

为了解决上述技术问题，本发明提供的另一种技术方案是：一种阶梯式交界面的结构柱的施工方法，包括：

施工如上述的阶梯面的先期结构柱；

拆除先期结构柱的模板，施工后期结构柱的模板；

通过所述钢筋套筒连接与所述先期钢筋相对应分布的后期钢筋；

在后期结构柱的模板内施工后期混凝土形成后期结构柱，以使先期结构柱与后期结构柱的交界面为阶梯式。

与现有技术相比，本发明提供的阶梯式交界面的结构柱及其施工方法，能够使先期结构柱与后期结构柱的交界面为阶梯式，则先后期施工的结构柱的交界面为阶梯面而非平面，提高了先期结构柱与后期结构柱的结合效果，提高了先后期结构在交界面的结构稳定性，提高了先后期结构柱在交界面的施工节点处的工程质量。

附图说明

图1是现有技术的先期结构柱的模板的剖面结构示意图；

图2是现有技术的交界面为平面的结构柱的剖面结构示意图；

图3是本发明实施例结构面模板的平面结构示意图；

图4是图3中第一层模板的平面结构示意图；

图5是图3中第二层模板的平面结构示意图；

图6是图3中第三层模板的平面结构示意图；

图7是本发明实施例的结构面模板的剖面结构示意图；

图8是在本发明实施例的结构面模板内布置先期钢筋及钢筋套筒的剖面结构示意图；

图9是在本发明实施例的结构面模板内浇筑混凝土的剖面结构示意图；

图10至图11是拆除本发明实施例的结构面模板后形成的阶梯面的先期结构柱的剖面结构示意图；

图12是本发明实施例的阶梯面的先期结构柱上连接后期钢筋的剖面结构示意图；

图13是本发明实施例的阶梯面的先期结构柱中隐藏钢筋套筒的剖面结构示意图；

图14是图13中d处的局部放大图；

图15阶梯面的先期结构柱与后期结构柱形成阶梯式交界面的结构柱的剖面结构示意图；

图16是本发明实施例分布在交界面上方的结构面模板；

图17是本发明实施例形成在上端结构面的阶梯面的先期结构柱的剖面结构示意图；

图18本发明实施例的另一结构面模板的平面结构示意图；

图19是图18中的第一层模板；

图20是图18中的第二层模板；

图21是图18中的第三层模板；

图22是图18中的结构面模板的剖面结构示意图；

图23是根据图18中的结构面模板形成的阶梯面的先期结构柱的剖面结构示意图；

图24是图18中的结构面模板位于上端结构面的平面结构示意图；

图25是根据图24中的结构面模板形成的阶梯面的先期结构柱的剖面结构示意图。

现有技术图示：10、钢立柱，20、先期结构柱，30、后期结构柱，40、交界面；50、结构面模板，60、侧面模板。

本发明图示：500、结构柱，510、钢立柱，520、先期钢筋，530、钢筋套筒，540、先期混凝土，540a、结构面，540b、第一梯级面，540c、第二梯级面，540d、第三梯级面，550、后期钢筋，560、后期结构柱，570、交界面，580、先期结构柱，600、结构面模板，610、第一层模板，611、第一中心孔，620、第二层模板，621、预留孔洞，622、第二中心孔，630、第三层模板，631、第三中心孔，640、侧面模板，650、盖帽，660、柱塞。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述：

实施例一

请参考图3至图9、图16、图18至图22和图24，本发明实施例一提供一种结构柱的模板，结构柱的模板，包括在钢立柱510的径向方向上设置阶梯状的结构面模板600，所述结构面模板600为m层，包括垂直于钢立柱510的轴向中心向外分布且带有与所述钢立柱510直径相同的第一中心孔611的第一层模板610，以及位于所述第一层模板610上的第二层模板620至第m层模板，其中m≥2；沿所述结构面模板600的边界垂直延伸设置且位于所述钢立柱510外围的侧面模板640。

本发明实施例一提供的结构柱的模板，通过m层模板构成的阶梯状的结构面模板600能够使先期结构柱的结构面形成阶梯面，与先期结构柱的结构面为平面的方案相比，增大了施工后的先期结构柱在其结构面的接触面积，从而使先后期施工的结构柱的交界面为阶梯面而非平面，提高了先期结构柱与后期结构柱的结合效果，提高了先后期结构在交界面的结构稳定性，提高了先后期结构柱在交界面的施工节点处的工程质量。

请参考图3至图9、图16、图18至图22和图24，本发明实施例一提供的结构柱的模板中的结构面模板600可以采用以下两种层叠方式。本发明实施例中结构面模板600的m层模板包括但不限于3层模板，还可以是2层模板、4层模板、5层模板和6层模板等。模板的层数越多，形成的结构柱的结构面的阶梯面越多，则接触面积越大，则先期结构柱与后期结构柱的结合效果越好，其交界面的结构稳定性越好，工程质量越高。

结构面模板层叠方式一：

请参考图3至图9和图16，该模板层叠方式一中，所述第二层模板620至第m层模板为沿第一层模板610的边界向钢立柱510的轴向中心方向延伸且面积依次递减的矩形环状板。以m＝3的层叠模板为例，本层叠方式一中第一层模板610、第二层模板620至第三层模板630的面积依次递减的矩形环状板，且沿第二层模板620、第三层模板均是沿第一层模板610的边界向钢立柱510的轴向中心方向延伸的由于其是沿第一层模板610的边界向钢立柱510的轴向中心方向延伸，通过第一层模板610的边界可实现第二层模板620至第m层模板的快速定位，以便于第二层模板620、第m层模板的层层铺设施工，从而快速形成层叠的m层模板为阶梯状。请参考图13，该结构面模板层叠方式一能够形成结构柱呈中心高边界低的阶梯面的结构面。

结构面模板层叠方式二：

请参考图18至图22和图24，该结构面模板层叠方式二中，所述第一层模板610至第m层模板为垂直于钢立柱510的轴向中心向外分布、带有与所述钢立柱510直径相同的中心孔且面积依次递减的矩形板。以m＝3层模板为例，请参考图18至图21，第一层模板610带有第一中心孔611，第二层模板620带有第二中心孔622，第三层模板630带有第三中心孔631，其中第一中心孔611＝第二中心孔622＝第三中心孔631。请参考图23，该结构面模板层叠方式二，m层模板均以轴向中心为起点，每一层模板均需要与钢立柱511进行对准定位，其能够形成呈中心低边界高的阶梯状的结构面的结构柱。由于结构面模板600的m层模板均带有中心孔，其能够保证与钢立柱510的稳定连接。

请参考图7和图22，本发明实施例一提供的结构柱的模板，所述侧面模板640可以沿所述结构面模板600的边界垂直向上延伸设置。由此进行由上至下先后期结构柱的施工顺序。

请参考图16和图24，本发明实施例一提供的结构柱的模板，所述侧面模板640可以沿所述结构面模板600的边界垂直向下延伸设置。由此进行由下至上先后期结构柱的施工顺序。

本发明实施例一的侧面模板640的延伸方向可以向上或者向下，其可以根据施工环境所在空间局限性和便利性进行灵活的设置。

请参考图3、图5、图7、图18、图20和图22，本发明实施例一提供的结构柱的模板，在所述第二层模板620至第m-1层模板中的任意一个或者几个模板上设置有与钢筋套筒相对应分布的预留孔洞621。预留孔洞621用于定位钢筋套筒的位置。以m＝3层模板为例，预留孔洞621设置在第二层模板620上，其能够保证钢筋套筒连接钢筋后的稳定性和坚固性。

实施例二

请参考图9至图11、图13至图15和图16至图17，本发明实施例二提供一种阶梯面的先期结构柱580，包括钢立柱510，以及包裹所述钢立柱510施工的先期钢筋混凝土结构，所述先期钢筋混凝土结构包括先期混凝土540、预埋在所述先期混凝土540之内的先期钢筋520以及与所述先期钢筋520相对应分布且连接的钢筋套筒530，所述先期钢筋混凝土结构的结构面540a为阶梯面，所述阶梯面为n个梯级面，沿所述钢立柱510的轴向中心向外依次为第一梯级面至第n梯级面，其中n≥2。本发明实施例二是以n＝3个梯级面为例进行说明。其中钢筋套筒530可以为钢筋接驳器。其中图10至图11中的阶梯面的先期结构柱可以为图3至图9中的结构面模板600施工形成。其中所述先期钢筋混凝土结构的结构面540a是指所述先期钢筋混凝土结构的上端面或者下端面。

请参考图8至图11，本发明实施例二提供的阶梯面的先期结构柱，所述钢筋套筒530纵向分布在第二梯级面至第n-1梯级面中的任意一个或者几个梯级面上。钢筋套筒530的纵向分布位置，能够使其与钢筋的连接更加可靠、稳定。由于钢筋套筒530分布在中间梯级面，而不是分布在第一梯级面和第n个梯级面上，故能够防止泥浆灌入钢筋套筒530，避免堵塞的情况。为了进一步防止钢筋套筒530灌入泥浆而堵塞，请参考图10，在浇筑混凝土540之前可以通过柱塞660对钢筋套筒530进行保护；请参考图11，在浇筑混凝土540之前也可以通过盖帽650对钢筋套筒530进行保护。

为了进一步防止钢筋套筒530灌入泥浆而堵塞，本发明实施例二提供的阶梯面的先期结构柱，所述钢筋套筒530位于所述先期钢筋混凝土结构的结构面一侧的端面与所处梯级面齐平。

请参考图10至图11，为了进一步防止钢筋套筒530灌入泥浆而堵塞，本发明实施例二提供的阶梯面的先期结构柱，所述钢筋套筒530位于所述先期钢筋混凝土结构的结构面一侧的端面沿所处梯级面向外延伸，并且所述钢筋套筒530向外延伸的延伸距离位于所述钢筋套筒530所处梯级面与上一梯级面之间。即所在梯级面<钢筋套筒530的延伸距离≤上一梯级面。

请参考图13至图14，本发明实施例二提供的先期结构柱，所述阶梯面540a包括但不限于三个梯级面，沿所述钢立柱510的轴向中心向外依次为第一梯级面540b、第二梯级面540c和第三梯级面540d，所述钢筋套筒530纵向分布在第二梯级面540c的梯级面上。

本发明实施例二提供的阶梯面的先期结构柱，由于先期钢筋混凝土结构的结构面为阶梯面并且梯级面为2个以上，相比于先期钢筋混凝土结构的结构面为平面构成的先期结构柱来说，先期结构柱的结构面为阶梯面增大了与后期结构柱的接触面积，则在先期结构柱与后期结构柱的交界面会形成阶梯状，即先后期施工的结构柱的交界面为阶梯面而非平面，从而提高了先期结构柱与后期结构柱的结合效果，提高了先后期结构在交界面的结构稳定性，提高了先后期结构柱在交界面的施工节点处的工程质量。

请参考图7至图11、图13至图17、图18至图25，本发明实施例二还提供了一种上述的阶梯面的先期结构柱的施工方法，包括：

请参考图7、图16、图22和图24，施工如上述实施例一的结构柱的模板600；

请参考图8至图9、图12、图16、图22和图24，在第二层模板620至第m-1层模板中的任意一个或者向个模板上设置有与钢筋套筒530相对应分布的预留孔洞621，通过所述预留孔洞621设置所述钢筋套筒530，将所述先期钢筋520与所述钢筋套筒530连接；

请参考图9至图11、图13至图17、图22至图25，在模板内浇筑先期混凝土540形成阶梯面的先期结构柱。

本发明实施例二提供的阶梯面的先期结构柱的施工方法，能够形成上述阶梯面的先期结构柱。

实施例三

请参考图3至图25，本发明实施例三提供一种阶梯式交界面的结构柱500，包括如上述的阶梯面的先期结构柱580，以及位于所述先期结构柱580之上或者之下的后期结构柱590，所述先期结构柱580与后期结构柱590的交界面570为阶梯式。

请参考图3至图25，本发明实施例三还提供一种阶梯式交界面的结构柱的施工方法，包括：

请参考图3至图14、图16至图25，施工如上述的阶梯面的先期结构柱580；

请参考图10至图14，拆除先期结构柱的模板，施工后期结构柱的模板；

请参考图12，通过所述钢筋套筒530连接与所述先期钢筋520相对应分布的后期钢筋550；

在后期结构柱的模板内施工后期混凝土形成后期结构柱560，以使先期结构柱580与后期结构柱560的交界面570为阶梯式。

本发明实施例三提供的阶梯式交界面的结构柱及其施工方法，能够使先期结构柱与后期结构柱的交界面为阶梯式，则先后期施工的结构柱的交界面为阶梯面而非平面，提高了先期结构柱与后期结构柱的结合效果，提高了先后期结构在交界面的结构稳定性，提高了先后期结构柱在交界面的施工节点处的工程质量。

本发明不限于上述具体实施方式，凡在本发明的权利要求书内所作出的各种变化，均在本发明的权利要求书的保护范围之内。