[实用新型]一种FRP管与半预制半现浇再生混凝土预应力叠合桥墩

说明书

技术领域

本实用新型土木工程技术领域，具体涉及一种FRP管与半预制半现浇再生混凝土预应力叠合桥墩。

背景技术

随着经济的快速发展和城市化进程的加快，旧建筑物拆除导致废弃物的堆积和新建筑物建设对建筑资源的大量需求，致使在造成环境污染、土地占用的同时又使得原本资源短缺的现状愈演愈烈，带来了一系列能源消耗、环境污染的问题，人与资源环境之间的矛盾日益加重，走可持续发展道路，对建筑垃圾再利用的行动已迫在眉睫。

据统计，我国每年产生的混凝土垃圾量每年以8%的速度增长，预计2020年达到6.38亿吨，而天然骨料却以每年约80亿吨的量被消耗，将建筑垃圾中的混凝土制成再生骨料混凝土或再生块体混凝土放置于结构中，循环利用、变废为宝，解决了资源与环境的问题，实现了建筑行业的可持续发展。

传统桥墩以钢筋混凝土形式为主，虽有刚度大、整体性好，但抗腐蚀性能及受压屈曲的问题较为薄弱。而本实用新型所涉及的FRP管再生混凝土叠合桥墩结合了传统钢筋混凝土、钢管混凝土、预应力、建筑垃圾再利用和FRP新型材料五者的优点，施工简单，造价较低，有效解决了传统桥墩抗腐蚀差、抗屈曲能力低的缺点。

发明内容

为提供一种节能环保、耐腐蚀、抗屈曲能力好的钢管混凝土，本实用新型提供一种FRP管与半预制半现浇再生混凝土预应力叠合桥墩。墩身采用FRP复合材料，FRP管同心位置放置预制预应力钢管再生混凝土芯柱，FRP管和预制芯柱之间浇筑钢筋再生混凝土，承台则以再生块体混凝土为基体，浇筑普通混凝土制成。

为了解决上述问题及实现上述要求，本实用新型采取如下的技术解决方案：一种FRP管与半预制半现浇再生混凝土预应力叠合桥墩，其特征在于，钢管中布置多根预应力筋，钢管内壁与预应力筋之间浇筑再生骨料混凝土，钢管、预应力筋和管内再生骨料混凝土形成一个预制芯柱，最外层为FRP管，在预制芯柱与FRP管之间浇筑钢筋再生骨料混凝土，承台为再生块体混凝土承台。

所述的预应力筋为螺纹钢筋、刻痕钢丝或钢绞线。

墩身截面为圆形、方形、矩形。

一个墩身中可有多个预制芯柱，相邻预制芯柱之间均浇筑再生骨料混凝土，组成多芯柱叠合桥墩。

预制芯柱内、外均浇筑再生骨料混凝土。

墩身最外层为FRP管。

一种FRP管与半预制半现浇再生混凝土预应力叠合桥墩的制备方法，其特征在于，

（1）在钢管内沿其长度方向放置多根预应力筋，在钢管内浇筑再生骨料混凝土，振捣密实；

（2）待其到达一定强度后，切断预应力筋并进行放张，待再生块体混凝土承台浇筑完成；

(3)达到一定强度后，将芯柱通过预埋锚栓和承台连接，在钢管同心位置放置FRP管，并在之间绑扎箍筋、纵筋，浇筑再生骨料混凝土，即形成FRP管与半预制半现浇再生混凝土预应力叠合桥墩。

FRP管内径与预制芯柱半径之差大于10cm。

提前将废旧混凝土块体充分浇水润湿，浇筑再生块体混凝土承台时，在成型模板内投放提前润湿的废旧混凝土块体，再加入普通混凝土（8），再生块体混凝土与普通混凝土的重量比在2:1-4:1之间。

本实用新型的创新性：1.墩身外层复合材料FRP管作为结构的一部分，免去后期拆模的工序，缩短施工工期，节省人力、物力、财力，且FRP管具有轻质高强的特点，使桥墩的抗腐蚀能力、耐久性能显著提高;；预制钢管混凝土芯柱较钢筋混凝土而言抗压、抗剪能力显著提高，在相同承载力下可缩小墩身截面，扩大使用空间的同时又可大大较少混凝土用量，减小结构自重；抗屈曲能力较好，解决了桥墩局部失稳的问题；塑性、韧性较强，工作可靠度得到提高；可防止混凝土脆性破坏，充分发挥混凝土的作用；钢管混凝土芯柱中预应力钢筋可以有效提高桥墩的弹性刚度和延性，且能减小地震后的桥墩的残余变形，耗能能力强，具有良好的自复位能力；墩身中浇筑再生混凝土，具有绿色，节能，降低成本的特点；利用再生块体混凝土材料做承台，很大简化了废弃混凝土利用时的处理过程，使建筑垃圾得到了高效的循环利用，实现了建筑业的可持续发展。

附图说明

图1为一种圆形截面FRP管与圆形截面预制钢管混凝土预应力芯柱俯视图

图2为一种圆形截面FRP管与方形截面预制钢管混凝土预应力芯柱俯视图。

图3为一种方形截面FRP管与圆形截面预制钢管混凝土预应力芯柱俯视图。

图4为一种方形截面FRP管与方形截面预制钢管混凝土预应力芯柱俯视图。

图5为承台轴侧图。