一种复合混凝土预制装配柱技术领域
本发明涉及建筑施工领域，具体为一种复合混凝土预制装配柱。
背景技术
装配式结构主体构件在工厂预制、现场拼装，其优点在于工厂化生产、标准化作
业、功能现代化、设计多样化、开间灵活、防火抗震效果佳、立面清晰而有特色、质量保证率
高，符合国家节能减排和建筑工业化的发展战略，一方面采用建筑、装修一体化设计、施工，
装修可随主体施工同步进行进而可以缩短工期，另一方面设计的标准化和管理的信息化，
可以使得预制构件越标准，生产效率越高，相应的预制构件成本就会下降，配合工厂的数字
化管理，整个装配式结构主体构件的性价比会越来越高，这也符合国家的方针政策，即满足
绿色建筑的要求，进而解决了传统建筑生产方式存在的建筑能耗高、资源能源消耗大、建筑
业科技含量较低及生产效率低等问题。
CN203684528U专利文献公开了一种新型装配式混凝土柱,包括上混凝土柱和下混
凝土柱,二者的钢筋骨架连接在一起,二者之间留有浇灌混凝土的浇灌空间,浇灌空间处匹
配围设有具有混凝土浇灌孔的钢板框,由混凝土浇灌孔向钢板框内浇灌混凝土将上混凝土
柱和下混凝土柱连接成整体。如此,本发明突破传统装配式混凝土柱的构造形式,上混凝土
柱和下混凝土柱之间留有浇灌混凝土的浇灌空间,由钢板框的混凝土浇灌孔向浇灌空间内
浇灌混凝土进行全方位填充,钢板框作为浇灌的混凝土的成型模板,浇灌的混凝土在钢板
框内凝固成型,将上混凝土柱和下混凝土柱连接成整体；与现有技术相比,本发明的新型装
配式混凝土柱,其连接更加可靠,整体性强,强度高,实用性强。
CN205000554U专利文献公开了一种用于装配整体结构的混凝土柱,包括预制混凝
柱、柱内钢筋、连接套筒、灌浆孔、对位支撑杆、精确对位孔,所述预制混凝柱成方形,所述柱
内钢筋从预制混凝柱两端伸出,所述柱内钢筋末端设置有连接套筒,所述预制混凝柱侧面
上设置有灌浆孔,所述灌浆孔的输出孔在预制混凝柱的一端端面。本发明通过预制混凝土
柱,端头设置多个精确对位孔,对位支撑杆将上下柱精确对位并支撑上柱,在端头设置灌浆
孔,用以结构拼装完成后灌浆。本设备结构简单,成本低、效率高,施工精度高,所以适合广
泛推广使用。
CN205134738U专利文献公开了一种预制混凝土柱,包括：预制混凝土柱本体,位于
所述预制混凝土柱本体一端的第一钢节点和位于所述预制混凝土柱本体另一端的第二钢
节点,所述第一、第二钢节点契合。通过在预制混凝土柱本体两端增设第一钢节点和第二钢
节点,利用第一、第二刚接点相互契合的原理,可以快速的将两节预制混凝土柱契合连接在
一起,再对该契合处进行电焊固定,便可以确保两节预制混凝土柱之间的对接连接,避免了
传统预制钢筋混凝土柱现场对接湿作业,加快了施工效率。该预制混凝土柱结构简单、成本
低廉；采用钢节点连接后,改善了节点受力和节点延性。
上述装配式建筑预制构件存在新型建筑材料利用率低、自重大、整体性、刚度、抗
震性能差、韧性差、易破损、功能单一、工艺水平不高等问题，远落后于土木工程行业发展速
度。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的缺陷，提供一种复合混凝土预制装配柱。
实现上述目的的技术方案是：一种复合混凝土预制装配柱，包括两端封闭的方形
管柱壳体，方形管柱壳体内设置有钢筋笼、并填充有轻骨料混凝土；
所述钢筋笼包括多根纵筋以及均匀绑扎在纵筋上的箍筋，纵筋的上端向上伸出方形管
柱壳体，所述方形管柱壳体的底部设置有与纵筋同轴线的多个纵筋对接孔。
进一步地，所述方形管柱壳体的四个侧面分别沿长度方向设置有侧面凹槽，所述
侧面凹槽用于在施工时固定预制装配墙板。
进一步地，所述方形管柱壳体采用活性粉末混凝土浇筑成型。
进一步地，所述方形管柱壳体的下端设置有两个尖端相对的三角形凹槽，方形管
柱壳体的上端设置有两个三角形凸起，两个三角形凹槽和两个三角形凸起大小、形状相配
合，并且在长度方向上位置相对应。
进一步地，方形管柱壳体的下部设置有灌浆孔，方形管柱壳体的底部设置有与灌
浆孔连通的出浆孔。
本发明与现有技术相比，具有显著优点：（1）使用活性粉末混凝土作为方形管柱壳
体的材料，使预制装配柱具有高强、高韧性等优异力学性能，与普通混凝土柱相比，可以有
效减少截面尺寸；（2）方形管柱壳体内填充轻骨料混凝土，有效降预制装配柱自重，方便运
输和施工；（3）施工时，先固定好位于下层柱，然后吊装上层柱，使下层柱的纵筋插入上层柱
的纵筋对接孔内，上层柱上端的两个三角形凸起配合设置在下层柱下端的两个三角形凹槽
内，再通过灌浆孔向上层柱和下层柱之间注入灌浆料，使上下柱之间牢固连接在一起，整体
性好；（4）通过设置侧面凹槽，固定预制墙板，可使墙、柱连接为一体，整体性好；（5）大部分
构造通过设计模具形式即可得到，生产工艺简单，易于工业化生产。
附图说明
图1为本发明的第一立体图；
图2为本发明的第二立体图；
图3为图1的A-A向剖视图；
图4为本发明的俯视图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括两端封闭的方形管柱壳体1，方形管柱壳体1采用活性粉末
混凝土浇筑成型，所述活性粉末混凝土由普通硅酸盐水泥、硅灰、掺和料、细骨料、高效减水
剂组成，其中，普通硅酸盐水泥为42.5级及以上强度等级，硅灰中SiO2含量90%以上，掺和料
为超细矿渣粉或磨细Ⅰ级粉煤灰，细骨料为最大粒径不大于2.5mm的石英砂或水洗河砂，高
效减水剂为聚羧酸减水剂，减水率30%以上，活性粉末混凝土抗压强度130MPa～150MPa，抗
折强度20MPa～30MPa，自流平。
方形管柱壳体1的四个侧面分别沿长度方向设置有侧面凹槽2，侧面凹槽2用于在
施工时固定预制装配墙板；方形管柱壳体1的下端设置有两个尖端相对的三角形凹槽3，方
形管柱壳体1的上端设置有两个三角形凸起，两个三角形凹槽3和两个三角形凸起4大小、形
状相配合，并且在长度方向上位置相对应。
方形管柱壳体2内设置有钢筋笼、并填充有轻骨料混凝土6，轻骨料混凝土6由普通
硅酸盐水泥、掺和料、河砂、高效减水剂组成，其中，普通硅酸盐水泥为42.5级及以上强度等
级，掺和料为S95级及以上等级的矿渣粉或Ⅱ级及以上等级的粉煤灰，高效减水剂为聚羧酸
减水剂、萘系减水剂中的一种，减水率25%以上，轻骨料混凝土抗压强度大于30MPa，坍落度
150mm～180mm。
钢筋笼7的结构与现有技术结构相同，包括多根纵筋7-1以及均匀绑扎在纵筋7-1
上的箍筋（图中未示出），纵筋7-1的上端向上伸出方形管柱壳体1，方形管柱壳体1的底部设
置有与纵筋7-1同轴线的多个纵筋对接孔8，并且纵筋对接孔8的深度略大于伸出方形管柱
壳体1的纵筋7-1长度。
方形管柱壳体1的下部设置有灌浆孔9，方形管柱壳体1的底部设置有与灌浆孔9连
通的出浆孔10。
施工时，先固定好位于下层的预制装配柱（下面简称为下层柱），然后吊装上层的
预制装配柱（下面简称为上层柱），使下层柱的纵筋7-1插入上层柱的纵筋对接孔8内，同时
下层柱上端的两个三角形凸起4配合设置在上层柱下端的两个三角形凹槽3内，再通过上层
柱的灌浆孔9向上层柱和下层柱之间注入灌浆料，使上下柱之间牢固连接在一起，整体性
好。
灌浆料由普通硅酸盐水泥、硅灰、掺和料、水洗河砂、高效减水剂组成，其中，普通
硅酸盐水泥为42.5级及以上强度等级，硅灰中SiO2含量90%以上，掺和料为S95级及以上等
级的矿渣粉或Ⅰ级粉煤灰，高效减水剂为聚羧酸减水剂，减水率30%以上，灌浆料抗压强度
80MPa及以上，自流平。
本发明的制作工艺：
首先根据(GB 50010-2010)《混凝土结构设计规范》计算纵筋的牌号、配筋率、箍筋直径
和间距，用铁丝将纵筋、箍筋捆绑固定后，放入模具，再采用活性粉末浇筑方形管柱壳体1的
底部及侧面，等终凝后再浇注轻骨料混凝土及方形管柱壳体1的上表面，并通过模具压制得
到上表面的三角形凸起4及下表面的三角形凹槽3，浇注完毕后室内静置至终凝，20℃以上
环境撒水养护28d，或90℃蒸养24h。