本發明專利技術公開一種FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力疊合橋墩及制備方法，疊合橋墩由FRP管、鋼管、FRP管與鋼管之間布置的預應力鋼筋、縱筋、箍筋、承臺中的普通混凝土、FRP管與鋼管之間及鋼管內的再生骨料混凝土以及承臺中的再生塊體混凝土組成，FRP管、鋼管及二者之間的預應力筋、縱筋、箍筋、再生骨料混凝土形成一個帶有豎向預應力的預制空心預應力墩身，待其施工完成后，將預制空心預應力墩身與用再生塊體混凝土作混凝土基本骨架的承臺錨固在一起，并在鋼管內澆筑鋼筋再生骨料混凝土，即形成FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力疊合橋墩，其中預制預應力芯柱采用先張法制作，本發明專利技術整體經濟便捷，顯著提高橋墩結構的抗震、承載能力和耐久性能。
【技術實現步驟摘要】
一種FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力疊合橋墩及制備方法
本專利技術屬于土木工程
，具體涉及一種FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力疊合橋墩。
技術介紹
隨著經濟的快速發展和城市化進程的加快，舊建筑物拆除導致廢棄物的堆積和新建筑物建設對建筑資源的大量需求，致使在造成環境污染、土地占用的同時又使得原本資源短缺的現狀愈演愈烈，帶來了一系列能源消耗、環境污染的問題，人與資源環境之間的矛盾日益加重，走可持續發展道路，對建筑垃圾再利用的行動已迫在眉睫。據統計，我國每年產生的混凝土垃圾量每年以8%的速度增長，預計2020年達到6.38億噸，而天然骨料卻以每年約80億噸的量被消耗，將建筑垃圾中的混凝土制成再生骨料混凝土或再生塊體混凝土放置于結構中，循環利用、變廢為寶，解決了資源與環境的問題，實現了建筑行業的可持續發展。傳統橋墩以鋼筋混凝土形式為主，雖有剛度大、整體性好，但抗腐蝕性能及受壓屈曲的問題較為薄弱。而本專利技術所涉及的FRP管再生混凝土疊合橋墩結合了傳統鋼筋混凝土、鋼管混凝土、預應力、建筑垃圾再利用和FRP新型材料五者的優點，施工簡單，造價較低，有效解決了傳統橋墩抗腐蝕差、抗屈曲能力低的缺點。
技術實現思路
為提供一種節能環保、耐腐蝕、抗屈曲能力好的鋼管混凝土，本專利技術提供一種FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力疊合橋墩及制作方法。墩身采用FRP復合材料，在FRP管與鋼管之間澆筑預制預應力再生骨料混凝土層，鋼管內澆筑再生骨料混凝土，承臺則以再生塊體混凝土為基體，澆筑普通混凝土制成。為了解決上述問題及實現上述要求，本專利技術采取如下的技術解決方案：一種FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力疊合橋墩，其特征在于，外層FRP管與鋼管之間布置多根預應力筋及箍筋、縱筋，二者之間澆筑再生骨料混凝土，FRP管、鋼管、預應力筋、箍筋、縱筋和再生骨料混凝土形成一個預制空心預應力墩身，鋼管內部放置由箍筋、縱筋組成的鋼筋籠，并澆筑再生骨料混凝土，承臺為再生塊體混凝土承臺。所述的預應力筋為螺紋鋼筋、刻痕鋼絲或鋼絞線。墩身截面為圓形、方形、矩形。一個墩身中可有多個預制空心預應力墩身，相鄰預制空心預應力墩身之間均澆筑再生骨料混凝土，組成多芯柱疊合橋墩。預制芯柱內、外均澆筑再生骨料混凝土。墩身最外層為FRP管。一種FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力疊合橋墩的制備方法，其特征在于步驟如下：（1）在FRP管與鋼管之間沿其長度方向放置多根預應力筋、箍筋、縱筋，并在FRP管與鋼管之間澆筑再生骨料混凝土，振搗密實；（2）待其到達一定強度后，切斷預應力筋并進行放張，形成預制空心預應力墩身，待再生塊體混凝土承臺澆筑完成并達到一定強度后，將預制空心預應力墩身通過預埋錨栓和承臺連接，并在鋼管內放置鋼筋籠及澆筑再生骨料混凝土，即形成FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力疊合橋墩。FRP管內徑與預制芯柱半徑之差大于10cm。提前將廢舊混凝土塊體充分澆水潤濕，澆筑再生塊體混凝土承臺時，在成型模板內投放提前潤濕的廢舊混凝土塊體，再加入普通混凝土，再生塊體混凝土與普通混凝土的重量比在2:1-4:1之間。本專利技術的創新性：（1）墩身外層復合材料FRP管作為結構的一部分，免去后期拆模的工序，縮短施工工期，節省人力、物力、財力，且FRP管具有輕質高強的特點，使橋墩的抗腐蝕能力、耐久性能顯著提高。（2）現澆鋼管混凝土較鋼筋混凝土而言抗壓、抗剪能力顯著提高，在相同承載力下可縮小墩身截面，擴大使用空間的同時又可大大較少混凝土用量，減小結構自重；抗屈曲能力較好，解決了橋墩局部失穩的問題；塑性、韌性較強，工作可靠度得到提高；可防止混凝土脆性破壞，充分發揮混凝土的作用。（3）預制預應力再生骨料混凝土層中預應力鋼筋可以有效提高橋墩的彈性剛度和延性，且能減小地震后的橋墩的殘余變形，耗能能力強，具有良好的自復位能力。（4）墩身中澆筑再生混凝土，具有綠色，節能，降低成本的特點。（5）利用再生塊體混凝土材料做承臺，很大簡化了廢棄混凝土利用時的處理過程，使建筑垃圾得到了高效的循環利用，實現了建筑業的可持續發展。附圖說明圖1為一種圓形截面FRP管與圓形截面預制鋼管混凝土預應力芯柱俯視圖。圖2為一種圓形截面FRP管與方形截面預制鋼管混凝土預應力芯柱俯視圖。圖3為一種方形截面FRP管與圓形截面預制鋼管混凝土預應力芯柱俯視圖。圖4為一種方形截面FRP管與方形截面預制鋼管混凝土預應力芯柱俯視圖。圖5為承臺軸側圖。圖6為一種FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力疊合橋墩俯視圖。圖7為一種FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力多芯柱疊合橋墩俯視圖。圖8為一種FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力疊合橋墩軸側圖。圖中：1—FRP管；2—箍筋；3—縱筋；4—再生混凝土；5—鋼管；6—預應力鋼筋，7—再生塊體混凝土。具體實施方式下面結合說明書附圖對本專利技術做進一步的描述。實施例1:一種圓形截面FRP管與圓形截面預制鋼管混凝土預應力疊合橋墩。1根據設計要求，確定鋼管（5）、再生塊體混凝土（7）的尺寸和預應力筋（6）數量、直徑、布置位置，以及再生骨料混凝土（4）、普通混凝土（8）的強度和配合比。2.固定FRP管（1）及鋼管（5），按設計要求在二者之間布置預應力筋（6）、箍筋（2）、縱筋（3），對預應力鋼筋（6）張拉、錨固并支好承臺模板，將再生塊體混凝土（7）有間隙的布置于其模板中。3.將再生骨料混凝土（4）及普通混凝土（8）分別泵送至FRP管與鋼管之間夾層及承臺模板內，并振搗密實。4.待再生骨料混凝土（4）達到一定強度后，切斷預應力筋（6），進行放張，形成預制空心預應力墩身，并將承臺模板拆除，形成再生塊體混凝土承臺。5.將預制鋼管混凝土預應力芯柱及再生塊體混凝土承臺運送至施工現場，將其二者錨固在一起，并安裝固定在橋墩預定位置。6.在鋼管內放置由箍筋（2）、縱筋（3）組成的鋼筋籠，并澆筑再生骨料混凝土（4），即形成帶有8根預應力筋的FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力疊合橋墩。實施例2:一種圓形截面FRP管與方形截面預制鋼管混凝土預應力疊合橋墩。該疊合橋墩施工步驟和實施例1一致。實施例3:一種方形截面FRP管與圓形截面預制鋼管混凝土預應力疊合橋墩。該疊合橋墩施工步驟和實施例1一致。實施例4:一種方形截面FRP管與方形截面預制鋼管混凝土預應力疊合橋墩。該疊合橋墩施工步驟和實施例1一致。實施例5:一種FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力多芯柱疊合橋墩。1.根據設計要求，確定鋼管（5）、再生塊體混凝土（7）的尺寸和預應力筋（6）數量、直徑、布置位置，以及再生骨料混凝土（4）、普通混凝土（8）的強度和配合比。2.固定FRP管（1）及鋼管（5），按設計要求在二者之間布置預應力筋（6）、箍筋（2）、縱筋（3），對預應力鋼筋（6）張拉、錨固并支好承臺模板，將再生塊體混凝土（7）有間隙的布置于其模板中。3.將再生骨料混凝土（4）及普通混凝土分別泵送至FRP管與鋼管之間夾層及承臺模板內，并振搗密實。4.待再生骨料混凝土（4）達到一定強度后，切斷預應力筋（6），進行放張，形成預制空心預應力墩身，并將承臺模板拆除，形成再生塊體混凝土承臺。5.將預制鋼管混凝土預應力芯柱及再生塊體混凝土承臺運送至施工現場，將其二者錨固在一起，并安本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力疊合橋墩，其特征在于，外層FRP管（1）與鋼管（5）之間布置多根預應力筋（6）及箍筋（2）、縱筋（3），二者之間澆筑再生骨料混凝土（4），FRP管（1）、鋼管（5）、預應力筋（6）、箍筋（2）、縱筋（3）和再生骨料混凝土（4）形成一個預制空心預應力墩身，鋼管（5）內部放置由箍筋（2）、縱筋（3）組成的鋼筋籠，并澆筑再生骨料混凝土（4），承臺為再生塊體混凝土承臺。
【技術特征摘要】
1.一種FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力疊合橋墩，其特征在于，外層FRP管（1）與鋼管（5）之間布置多根預應力筋（6）及箍筋（2）、縱筋（3），二者之間澆筑再生骨料混凝土（4），FRP管（1）、鋼管（5）、預應力筋（6）、箍筋（2）、縱筋（3）和再生骨料混凝土（4）形成一個預制空心預應力墩身，鋼管（5）內部放置由箍筋（2）、縱筋（3）組成的鋼筋籠，并澆筑再生骨料混凝土（4），承臺為再生塊體混凝土承臺。2.根據權利要求1所述的一種FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力疊合橋墩，其特征在于，所述的預應力筋（6）為螺紋鋼筋、刻痕鋼絲或鋼絞線。3.根據權利要求1所述的一種FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力疊合橋墩，其特征在于，墩身截面為圓形、方形、矩形。4.根據權利要求1所述的一種FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力疊合橋墩，其特征在于，一個墩身中可有多個預制空心預應力墩身，相鄰預制空心預應力墩身之間均澆筑再生骨料混凝土，組成多芯柱疊合橋墩。5.根據權利要求1所述的一種FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力疊合橋墩，其特征在于，預制芯柱內、外均澆筑再生骨料混凝土（4）。6.根據權利要求1所述的一種FRP管與半現澆半...
【專利技術屬性】
技術研發人員：雷斌，李召行，鄭輝，熊進剛，田欽，晏育松，
申請(專利權)人：南昌大學，
類型：發明
國別省市：江西,36
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