本申请涉及建筑工程领域，尤其涉及一种钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱及其施工方法。
背景技术：
1、随着建筑工程技术的不断发展，装配式钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱得到了广泛的应用，其常见于桥梁、公路交通以及大型公共建筑等结构。通过节段预制拼装、预制模壳现浇等方式，有效提升施工效率，缩短建设周期，减少现场施工对周边环境的影响。
2、预制模壳现浇技术首先安装免拆除的预制模板外壳，再吊装固定钢筋骨架，最后在模壳内现浇混凝土。然而现有的预制uhpc模壳钢-uhpc组合模壳填芯混凝土钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱施工现场，仍需绑扎、吊装钢筋骨架等工序，相较于传统工艺施工效率并未得到大幅提升。此外，预制模壳易在吊装、运输及浇筑过程中出现变形翘曲，甚至导致模壳开裂损坏。为了抑制混凝土现浇过程中的胀模，通常通过加厚模壳提升其刚度，然而这会导致模壳结构质量上升，对施工及运输造成不利影响。并且，现有技术难以提升外壳与内层现浇混凝土柱的连接性能，混凝土柱结构的整体性不佳，影响结构的承载能力。
技术实现思路
1、本申请的目的之一在于提供一种钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱及其施工方法，其能兼顾施工效率和结构承载力，旨在解决现有的预制模壳现浇技术中存在的施工效率低下等问题。
2、本申请的技术方案是：
3、一种钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱，包括由外至内依次浇筑而成的组合模壳和混凝土柱；所述组合模壳位于最外层，用于保护所述混凝土柱；所述混凝土柱位于最内层，用于承担荷载。
4、作为本申请的一种技术方案，所述组合模壳和所述混凝土柱的横截面均呈方形状或者圆形状。
5、作为本申请的一种技术方案，所述组合模壳包括由外至内依次浇筑而成的uhpc外壳和钢板内壳；所述uhpc外壳由超高性能混凝土浇筑而成，且处于最外层；所述钢板内壳位于所述uhpc外壳与所述混凝土柱之间，且包括钢壳体、多排短剪力钉以及多个加劲肋，多排所述短剪力钉沿着所述钢壳体的长度方向而依次成排地焊接在所述钢壳体的外周壁上，多个所述加劲肋沿着所述钢壳体的长度方向而间隔地焊接在所述钢壳体的内周壁上。
6、作为本申请的一种技术方案，所述钢壳体由多个依次首尾相连的钢板围设而成。
7、作为本申请的一种技术方案，所述组合模壳由两组u型状的模壳结构拼装组合而成，每组所述模壳结构均包括由外至内依次浇筑而成的u型状的uhpc外壳和u型状的钢板内壳；两组所述钢板内壳相对应的端侧之间对齐固定并焊接而成，两组所述uhpc外壳相对应的端侧之间通过现浇uhpc湿接缝而相固定连接。
8、作为本申请的一种技术方案，所述uhpc外壳由超高性能混凝土浇筑而成，且处于最外层；所述钢板内壳位于所述uhpc外壳与所述混凝土柱之间，且包括u型状的钢壳体、多排短剪力钉以及多个加劲肋，多排所述短剪力钉沿着所述钢壳体的长度方向而依次成排地焊接在所述钢壳体的外壁上，多个所述加劲肋沿着所述钢壳体的长度方向而间隔地焊接在所述钢壳体的内壁上。
9、作为本申请的一种技术方案，所述钢壳体由多个依次连接的钢板围设而成u型状。
10、一种如以上所述的钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱的施工方法，包括以下步骤：
11、s1，按照设计将多排加劲肋焊接于钢板的内璧上，将所述钢板向内弯折成方形状或者圆形状并焊接成型，将多排短剪力钉焊接于所述钢板的外壁上，组成钢板内壳；
12、s2，将所述钢板内壳放置在柱壳外模内而进行uhpc外壳浇筑，并养护所述uhpc外壳至设计强度，完成组合模壳的制作；
13、s3，将预制的所述组合模壳运输至现场，在地面或已有结构上利用预制插槽定位并安装所述组合模壳，并使用支撑杆完成所述组合模壳的固定；
14、s4，将所述组合模壳作为钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱外模，通过所述钢板内壳顶部的开口进行混凝土浇筑，待混凝土达到设计强度70％以上后拆除外部的所述支撑杆，完成所述钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱的施工。
15、一种如以上所述的钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱的施工方法，包括以下步骤：
16、s1，按照设计将多排加劲肋焊接于钢板的内璧上，将所述钢板向内弯折成u型状，将多排短剪力钉焊接于所述钢板的外壁上，组成u型状的钢板内壳；
17、s2，将所述钢板内壳放置在柱壳外模内而进行u型状的uhpc外壳浇筑，并养护所述uhpc外壳至设计强度，完成u型状的模壳结构的制作；
18、s3，将两组所述钢板内壳相对应的端侧之间对齐固定并焊接而成；在两组所述uhpc外壳相对应的端侧的接缝外侧之间固定定位外模，并在两组所述uhpc外壳之间现浇uhpc湿接缝，从而将两组所述模壳结构拼装而成完整的组合模壳；
19、s4，将预制的所述组合模壳运输至现场，在地面或已有结构上利用预制插槽定位并安装所述组合模壳，并使用支撑杆完成所述组合模壳的固定；
20、s5，将所述组合模壳作为钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱外模，通过所述钢板内壳顶部的开口进行混凝土浇筑，待混凝土达到设计强度70％以上后拆除外部的所述支撑杆，完成所述钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱的施工。
21、本申请的有益效果：
22、(1)本结构及方法中将uhpc外壳与钢板内壳相结合，形成外层uhpc、内层钢板的组合模壳结构，能够充分发挥uhpc材料高强、高耐候性的优点，并利用钢板提升模壳整体刚度与强度，形成轻质高强结构，解决运输、吊运等过程中受力不利的问题，大幅提升钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱工程质量；
23、(2)钢板内壳在预制节段可以作为uhpc外壳的内模，同时在钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱服役阶段替代传统柱身钢筋骨架，解决了钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱施工过程中钢筋骨架吊装及定位复杂的问题，优化现填芯混凝土墩柱的施工工序；同时，其钢板内壳采用结构内模与钢筋骨架一体化的设计，能够有效提升钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱的预制与施工效率；
24、(3)钢板内壳通过短剪力钉与加劲肋增强uhpc外壳与现浇混凝土柱的连接性能，有效提升钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱的整体性；
25、(4)由uhpc外壳与钢板内壳相结合而组成的uhpc钢板组合模壳结构在钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱轴向参与受力，在钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱径向与uhpc外壳协同受力约束内层现浇混凝土，提升混凝土柱的承载能力与抗震能力。
1.一种钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱，其特征在于，包括由外至内依次浇筑而成的组合模壳和混凝土柱；所述组合模壳位于最外层，用于保护所述混凝土柱；所述混凝土柱位于最内层，用于承担荷载。
2.根据权利要求1所述的钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱，其特征在于，所述组合模壳和所述混凝土柱的横截面均呈方形状或者圆形状。
3.根据权利要求1所述的钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱，其特征在于，所述组合模壳包括由外至内依次浇筑而成的uhpc外壳和钢板内壳；所述uhpc外壳由超高性能混凝土浇筑而成，且处于最外层；所述钢板内壳位于所述uhpc外壳与所述混凝土柱之间，且包括钢壳体、多排短剪力钉以及多个加劲肋，多排所述短剪力钉沿着所述钢壳体的长度方向而依次成排地焊接在所述钢壳体的外周壁上，多个所述加劲肋沿着所述钢壳体的长度方向而间隔地焊接在所述钢壳体的内周壁上。
4.根据权利要求3所述的钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱，其特征在于，所述钢壳体由多个依次首尾相连的钢板围设而成。
5.根据权利要求1所述的钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱，其特征在于，所述组合模壳由两组u型状的模壳结构拼装组合而成，每组所述模壳结构均包括由外至内依次浇筑而成的u型状的uhpc外壳和u型状的钢板内壳；两组所述钢板内壳相对应的端侧之间对齐固定并相焊接，两组所述uhpc外壳相对应的端侧之间通过现浇uhpc湿接缝而相固定连接。
6.根据权利要求5所述的钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱，其特征在于，所述uhpc外壳由超高性能混凝土浇筑而成，且处于最外层；所述钢板内壳位于所述uhpc外壳与所述混凝土柱之间，且包括u型状的钢壳体、多排短剪力钉以及多个加劲肋，多排所述短剪力钉沿着所述钢壳体的长度方向而依次成排地焊接在所述钢壳体的外壁上，多个所述加劲肋沿着所述钢壳体的长度方向而间隔地焊接在所述钢壳体的内壁上。
7.根据权利要求6所述的钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱，其特征在于，所述钢壳体由多个依次连接的钢板围设而成u型状。
8.一种如权利要求1至4中任一项所述的钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.一种如权利要求5至7中任一项所述的钢-uhpc组合模壳填芯混凝土墩柱的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
