一種FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力疊合樁基礎及制備方法技術

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樁基礎及制備方法，疊合樁基礎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基樁，待其施工完成后，將預制空心預應力基樁與以再生塊體混凝土作混凝土基本骨架的承臺用鋼筋搭接現澆在一起，并在鋼管內澆筑鋼筋再生骨料混凝土，即形成疊合樁基礎。本發明專利技術整體經濟便捷，顯著提高樁基礎結構的抗震、承載能力抗上拔力、抗傾覆力和耐久性能。

【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樁基礎及制備方法
本專利技術土木工程
，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樁基礎。
技術介紹
面對日益嚴重的環境和資源問題，建筑垃圾的大量堆積和工程建設對資源的需求無異于雪上加霜，使人與自然的矛盾進一步加大，加大對建筑垃圾的循環利用及新資源的開發已刻不容緩。據統計，我國每年產生的混凝土垃圾量正在增長速度，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。鋼管混凝土作為新興的結構形式，已被廣泛應用于建筑結構中。而本專利技術所涉及的FRP管再生骨料混凝土疊合樁基礎結合了傳統鋼筋混凝土、鋼管混凝土、建筑垃圾再利用和FRP新型材料四者的優點，施工簡單，造價較低，有效解決了傳統樁基礎抗腐蝕、抗上拔力、抗傾覆力、抗震差的缺點。
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樁基礎及制作方法。樁基采用FRP復合材料，FRP管同心位置放置預制預應力鋼管混凝土芯柱，FRP管和預制芯柱之間澆筑鋼筋再生骨料混凝土，承臺則以再生塊體混凝土為基體，澆筑再生骨料混凝土制成。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樁基礎，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基樁，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。基樁截面為圓形、方形、矩形。一個基樁中可有多個預制芯柱，相鄰預制芯柱之間均澆筑再生骨料混凝土，組成多芯柱疊合樁基礎。預制芯柱內、外均澆筑再生骨料混凝土。基樁最外層為FRP管。一種FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力疊合樁基礎的制備方法，其特征在于，（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，并在二者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基樁，將其放置于挖好的基礎孔洞中，在鋼管內放置鋼筋籠及澆筑再生骨料混凝土；（3）將樁基與以再生塊體混凝土作混凝土基本骨架的承臺用鋼筋搭接澆筑在一起，即形成FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力疊合樁基礎。其中預制預應力芯柱采用先張法制作，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（8），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）樁基外層復合材料FRP管作有機復合材料具有輕質高強的特點，使樁基礎的抗腐蝕能力、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屈曲能力較好，解決了樁基礎局部失穩的問題；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樁基礎的彈性剛度和延性，且能減小地震后的樁基礎的殘余變形，耗能能力強，具有良好的自復位能力。（4）樁基中澆筑再生骨料混凝土，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仰視圖。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仰視圖。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仰視圖。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仰視圖。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樁基礎仰視圖。圖7為一種FRP管與半現澆半預制再生骨料混凝土預應力多芯柱疊合樁基礎仰視圖。圖8為一種FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力疊合樁基礎軸側圖。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樁基礎。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，再生骨料混凝土（4）、普通混凝土（8）的強度和配合比以及樁基孔洞的大小。2.固定FRP管（1）及鋼管（5），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、錨固并將縱筋預留出一部分。3.將再生骨料混凝土（4）泵送至FRP管與鋼管（5）之間，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基樁。5.將預制空心預應力基樁運送至施工現場，放入打好的基礎孔洞內。6.在預制空心預應力基樁的空心鋼管內放置由箍筋（2）、縱筋（3）組成的鋼筋籠，并澆筑再生骨料混凝土（4）。7.搭支承臺模板，將預留的縱筋與承臺鋼筋骨架搭接在一起，并有間隙的將再生塊體混凝土（7）放置與承臺模板內，澆筑普通混凝土（8），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樁基礎。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樁基礎。該疊合樁基礎施工步驟和實施例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樁基礎。該疊合樁基礎施工步驟和實施例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樁基礎。該疊合樁基礎施工步驟和實施例2一致。實施例5:一種FRP管與半現澆半預制再生骨料混凝土預應力多芯柱疊合樁基礎。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，再生骨料混凝土（4）、普通混凝土（8）的強度和配合比以及樁基孔洞的大小。2.固定FRP管（1）及鋼管（5），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、錨固并將縱筋預留出一部分。3.將再生骨料混凝土（4）泵送至FRP管與鋼管（5）之間，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基樁。5.將預制空心預應力基樁運送至施工現場，放入打好的基礎孔洞內。6.在預制空心預應力基樁的空心鋼管內放置由箍筋（2）、縱筋（3）組成的鋼筋籠，并澆筑再生骨料混凝土（4）。7.搭支承臺模板，將預留的縱筋與承臺鋼筋骨架搭接在一起，并有間隙的將再生塊體混凝土（7）放置與承臺模板內，澆筑普通混凝土（8），即形成帶有16根預應力筋的雙芯柱FRP管與半現澆半預制再生混凝土預應力疊合樁基礎。具體實施例中，可采用圓形、矩形、方形相結合的多芯柱疊合樁基礎，而FRP材料也本文檔來自技高網...

【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樁基礎，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基樁，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樁基礎，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基樁，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樁基礎，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樁基礎，其特征在于，基樁截面為圓形、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樁基礎，其特征在于，一個基樁中可有多個預制芯柱，相鄰預制芯柱之間均澆筑再生骨料混凝土，組成多芯柱疊合樁基礎。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樁基礎，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...

【專利技術屬性】
技術研發人員：熊進剛，李召行，雷斌，鄭輝，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