[发明专利]一种组合墩柱、墩柱施工用对心机构以及墩柱施工方法

说明书

本发明公开了一种组合墩柱、墩柱施工用对心机构以及墩柱施工方法，属于桥梁工程技术领域。包括UHPC管、米字型钢、废弃纤维再生混凝土，所述UHPC管充当永久模具设置于外层，所述米字型钢设置于UHPC管的内部，且与UHPC管同心圆设置，所述废弃纤维再生混凝土分层浇注于UHPC管与米字型钢之间形成再生混凝土芯，所述UHPC管、再生混凝土芯和米字型钢连接成一体；所述UHPC管包括普通硅酸盐水泥、矿物掺和料、石英砂、石英粉、钢纤维、高效减水剂和水，各组分拌合质量比为：所述UHPC管包括普通硅酸盐水泥、矿物掺和料、石英砂、石英粉、钢纤维、高效减水剂和水。本技术方案用以提高组合墩柱的抗压强度、抗拉强度、韧性和耐久性等性能，延长组合墩柱的使用寿命。

技术领域

本发明属于一种桥梁工程技术领域，具体涉及一种组合墩柱、墩柱施工用对心机构以及墩柱施工方法。

背景技术

钢管混凝土组合墩柱由于钢管对内部核心区的混凝土的套箍效应，使得钢管混凝土组合墩柱具有较高的抗压承载能力、良好的塑性与韧性，耐高温和耐腐蚀等优点，并且其构造简单、施工方便，具有较高的经济效益。因此，钢管混凝土组合墩柱广泛适用于高层主体建筑、桥梁工程等领域中。然而，钢管混凝土组合墩柱现阶段还存在一些不足：(1)由于两种材料的弹性模量和线膨胀系数差异，使得两者在界面处性能一般，结构整体性不佳；(2)钢材普遍存在易锈蚀，耐久性差等问题，需要额外涂装防锈层，增加了结构的建设和养护成本；(3)混凝土的使用不仅对环境具有严重破坏，而且混凝土在自然界中逐渐劣化，力学性能降低，整体性不足甚至破碎。因此，建筑行业迫切需要寻找新的材料和工艺来代替，满足建筑业可持续发展的必然需求。

近些年，随着我国城镇化改造的推进，出现了一大批新建建筑，同时也面临老旧建筑拆除和建筑废料处理的严峻问题。这些建筑废料的处理不仅耗费大量的资金和场地资源，并且对环境也产生了严重污染。因此，最大程度地实现建筑废料的回收再利用是改善以上现状的有效方法。目前，国内外学者普遍将建筑废料中的废弃建筑物混凝土通过碎化后作为再生混凝土骨料，部分或全部取代天然骨料，得到再生混凝土(RAC)，使其作为一种绿色可持续发展的建筑材料。

如公开号为CN 108894432 A的发明专利公开的一种超高性能钢纤维混凝土管约束再生块体混凝土柱，其结构主要由UHPFRC管、再生混凝土和普通混凝土组成；将再生混凝土和普通混凝土按要求混合，然后浇筑于UHPFRC管内部。UHPFRC管与内部混凝土形成组合墩柱，在受到上部荷载作用时，UHPFRC管会对内部混凝土起到套箍效应，提高墩柱的承载能力。采用该组合墩柱结构，虽然可以节约混凝土和钢材、增强结构的抗压承载力，但是由于再生混凝土骨料缺陷和内部微裂缝等缺点，该结构存在抗拉强度低、韧性低等问题，并且无法满足恶劣环境下结构的耐久性要求。

综上所述，再生混凝土的使用可以有效解决建筑废料处理的问题，但是如何改善组合墩柱的抗压强度、抗拉强度、韧性等性能，满足结构的耐久性要求，延长组合墩柱的使用寿命成为亟需解决的工作难点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种组合墩柱、墩柱施工用对心机构以及墩柱施工方法，用以提高组合墩柱的抗压强度、抗拉强度、韧性和耐久性等性能，延长组合墩柱的使用寿命。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：