[发明专利]一种加强钢管和管内混凝土粘结作用的方法及其结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种加强钢管和管内混凝土粘结作用的方法及其结构。

背景技术

随着钢管混凝土结构设计理论和施工技术的不断完善和改进，目前国内外已有大量的工程（包括公路、铁路桥梁和高层建筑）采用了钢管混凝土结构，并取得了显著的经济效益。但由于钢管和混凝土两种材料在力学性能上存在较大的差异，因此在化学收缩、温度变形和重力等因素的影响下，容易在钢管内壁发生钢管与管内混凝土分离（即脱粘或脱空）现象。脱粘现象的发生将改变原有钢管混凝土构件的受力模式，导致钢管混凝土构件的弹性模量和承载能力下降，变形加大。为了减少钢管混凝土脱粘现象的发生，目前已有学者提出了一些方法和措施。喻临新等（喻临新、薄风丽.钢管混凝土脱空问题的技术对策.公路，2004,1）提出的拱顶预压、低温封拱，在混凝土浇筑前横向插入两道正交的全螺纹螺栓及外裹保温材料等方法。童林等（童林、夏桂云、吴美君等.钢管混凝土脱空的探讨.公路，2003,5）提出在钢管内设置纵向加劲肋和横向法兰圈的加强措施。上述这些方法和措施不但工序复杂、施工难度较大，而且对于其实际防脱粘效果尚缺少实例和时间的验证。对于已建成的钢管混凝土结构，可采用管壁钻孔压注水泥浆等补救措施填补脱空处（叶跃忠、文志红、潘绍伟.钢管混凝土脱粘及灌浆补救效果试验研究.西南交通大学学报，2004,39(3)），但对于补救后的结构无法保证不会再度出现脱粘现象。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种加强钢管和管内混凝土粘结作用的方法及其结构。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种加强钢管和管内混凝土粘结作用的方法，包括钢管和螺纹钢筋，其特征在于，按以下步骤进行：（1）将螺纹钢筋加工成环状螺旋钢筋；（2）在向钢管内浇筑核心混凝土之前，将环形螺旋钢筋焊接在钢管的内壁上；（3）向钢管内浇筑核心混凝土。

进一步地，所述环状螺旋钢筋的外径尺寸与钢管的内径尺寸相等。

进一步地，步骤（2）中所述环形螺旋钢筋沿钢管的内壁全长布置。

进一步地，步骤（2）中所述环形螺旋钢筋采用点焊固定在钢管的内壁上。

同时，本发明还提供一种加强钢管和管内混凝土粘结作用的结构，包括钢管和螺纹钢筋，其特征在于：所述螺纹钢筋卷曲成环状螺旋钢筋，所述环状螺旋钢筋焊接在钢管的内壁上，所述钢管内浇筑有核心混凝土。

进一步地，所述环状螺旋钢筋的外径尺寸与钢管的内径尺寸相等。

进一步地，所述环形螺旋钢筋沿钢管的内壁全长布置。

进一步地，所述环形螺旋钢筋采用点焊固定在钢管的内壁上。

本发明的有益效果是：通过在钢管内设置环形螺旋钢筋，可以在增加较小施工工作量的前提下，显著增强钢管和管内核心混凝土的粘结作用，有效降低钢管核心混凝土脱粘（或脱空）现象的发生。

附图说明

图1为本发明实施例的构造示意图。

图2为本发明实施例未浇筑混凝土时的构造示意图。

图3为图2中A-A处的剖视示意图。

图中：1-钢管 2-环形螺旋钢筋 3-核心混凝土。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。

 参考图1~3，一种加强钢管和管内混凝土粘结作用的方法，包括钢管1和螺纹钢筋，其特征在于，按以下步骤进行：（1）将螺纹钢筋加工成环状螺旋钢筋2；（2）在向钢管1内浇筑核心混凝土2之前，将环形螺旋钢筋2焊接在钢管1的内壁上；（3）向钢管1内浇筑核心混凝土2。

在本实施例中，所述环状螺旋钢筋2的外径尺寸与钢管1的内径尺寸相等，以便于将环状螺旋钢筋2焊接在钢管1的内壁上。

在本实施例中，步骤（2）中所述环形螺旋钢筋2沿钢管1的内壁全长布置，但不局限于此，可以是分段布置；步骤（2）中所述环形螺旋钢筋2采用点焊固定在钢管1的内壁上，只增加较小施工工作量，但不局限于该种焊接方式。

另外，本发明还提供一种加强钢管和管内混凝土粘结作用的结构，包括钢管1和螺纹钢筋，其特征在于：所述螺纹钢筋卷曲成环状螺旋钢筋2，所述环状螺旋钢筋2焊接在钢管1的内壁上，所述钢管1内浇筑有核心混凝土3。

在本实施例中，所述环状螺旋钢筋2的外径尺寸与钢管1的内径尺寸相等，以便于将环状螺旋钢筋2焊接在钢管1的内壁上。

在本实施例中，所述环形螺旋钢筋2沿钢管1的内壁全长布置，但不局限于此，可以是分段布置；所述环形螺旋钢筋2采用点焊固定在钢管1的内壁上，只增加较小施工工作量，但不局限于该种焊接方式。