本發(fā)明土木工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種frp管與半預(yù)制半現(xiàn)澆再生混凝土預(yù)應(yīng)力疊合樁基礎(chǔ)。

背景技術(shù)：

面對日益嚴(yán)重的環(huán)境和資源問題，建筑垃圾的大量堆積和工程建設(shè)對資源的需求無異于雪上加霜，使人與自然的矛盾進(jìn)一步加大，加大對建筑垃圾的循環(huán)利用及新資源的開發(fā)已刻不容緩。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年產(chǎn)生的混凝土垃圾量正在增長速度，預(yù)計(jì)2020年達(dá)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(jié)構(gòu)中，循環(huán)利用、變廢為寶，解決了資源與環(huán)境的問題，實(shí)現(xiàn)了建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

鋼管混凝土作為新興的結(jié)構(gòu)形式，已被廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中。而本發(fā)明所涉及的frp管再生骨料混凝土疊合樁基礎(chǔ)結(jié)合了傳統(tǒng)鋼筋混凝土、鋼管混凝土、預(yù)應(yīng)力、建筑垃圾再利用和frp新型材料五者的優(yōu)點(diǎn)，施工簡單，造價(jià)較低，有效解決了傳統(tǒng)樁基礎(chǔ)抗腐蝕、抗上拔力、抗傾覆力、抗震差的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為提供一種節(jié)能環(huán)保、耐腐蝕、抗屈曲能力好的鋼管混凝土，本發(fā)明提供一種frp管與半預(yù)制半現(xiàn)澆再生混凝土預(yù)應(yīng)力疊合樁基礎(chǔ)及制作方法。樁基采用frp復(fù)合材料，frp管同心位置放置預(yù)制預(yù)應(yīng)力鋼管混凝土芯柱，frp管和預(yù)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(shí)現(xiàn)上述要求，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案：一種frp管與半預(yù)制半現(xiàn)澆再生混凝土預(yù)應(yīng)力疊合樁基礎(chǔ)，其特征在于，鋼管中布置多根預(yù)應(yīng)力筋，鋼管內(nèi)壁與預(yù)應(yīng)力筋之間澆筑再生骨料混凝土，鋼管、預(yù)應(yīng)力筋和管內(nèi)再生骨料混凝土形成一個預(yù)制芯柱，最外層為frp管，在預(yù)制芯柱與frp管之間澆筑鋼筋再生骨料混凝土，承臺為再生塊體混凝土承臺。

所述的預(yù)應(yīng)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(yù)制芯柱，相鄰預(yù)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(chǔ)。

預(yù)制芯柱內(nèi)、外均澆筑再生骨料混凝土。

基樁最外層為frp管。

一種frp管與半預(yù)制半現(xiàn)澆再生混凝土預(yù)應(yīng)力疊合樁基礎(chǔ)的制備方法，其特征在于：

（1）在鋼管內(nèi)沿其長度方向放置多根預(yù)應(yīng)力筋，在鋼管內(nèi)澆筑再生骨料混凝土，振搗密實(shí)；

（2）待其到達(dá)一定強(qiáng)度后，將其放置于挖好的基礎(chǔ)孔洞中，并將frp管放置于同心側(cè)最外層，放置好鋼筋籠并澆筑再生骨料混凝土形成柱式基樁；

（3）將基樁與用再生塊體混凝土作混凝土基本骨架的承臺澆筑在一起即形成frp管與半預(yù)制半現(xiàn)澆再生混凝土預(yù)應(yīng)力疊合樁基礎(chǔ)，其中預(yù)制預(yù)應(yīng)力芯柱采用先張法制作。

frp管內(nèi)徑與預(yù)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(nèi)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。

本發(fā)明的創(chuàng)新性：1.樁基外層復(fù)合材料frp管作有機(jī)復(fù)合材料具有輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)，使樁基礎(chǔ)的抗腐蝕能力、耐久性能顯著提高。2.預(yù)制鋼管混凝土芯柱較鋼筋混凝土而言抗屈曲能力較好，解決了樁基礎(chǔ)局部失穩(wěn)的問題；塑性、韌性較強(qiáng)，工作可靠度得到提高；可防止混凝土脆性破壞，充分發(fā)揮混凝土的作用。3.鋼管混凝土芯柱中預(yù)應(yīng)力鋼筋可以有效提高樁基礎(chǔ)的彈性剛度和延性，且能減小地震后的樁基礎(chǔ)的殘余變形，耗能能力強(qiáng)，具有良好的自復(fù)位能力。4.樁基中澆筑再生骨料混凝土，具有綠色，節(jié)能，降低成本的特點(diǎn)。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(huán)利用，實(shí)現(xiàn)了建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

附圖說明

圖1為一種圓形截面frp管與圓形截面預(yù)制鋼管混凝土預(yù)應(yīng)力芯柱仰視圖。

圖2為一種圓形截面frp管與方形截面預(yù)制鋼管混凝土預(yù)應(yīng)力芯柱仰視圖。

圖3為一種方形截面frp管與圓形截面預(yù)制鋼管混凝土預(yù)應(yīng)力芯柱仰視圖。

圖4為一種方形截面frp管與方形截面預(yù)制鋼管混凝土預(yù)應(yīng)力芯柱仰視圖。

圖5為承臺軸側(cè)圖。

圖6為一種frp管與半預(yù)制半現(xiàn)澆再生混凝土預(yù)應(yīng)力疊合樁基礎(chǔ)仰視圖。

圖7為一種frp管與半預(yù)制半現(xiàn)澆再生骨料混凝土預(yù)應(yīng)力多芯柱疊合樁基礎(chǔ)仰視圖。

圖8為一種frp管與半預(yù)制半現(xiàn)澆再生混凝土預(yù)應(yīng)力疊合樁基礎(chǔ)軸側(cè)圖。

圖中：1—frp管；2—箍筋；3—縱筋；4—再生混凝土；5—鋼管；6—預(yù)應(yīng)力鋼筋。圖中：7—再生塊體混凝土。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例1:一種圓形截面frp管與圓形截面預(yù)制鋼管混凝土預(yù)應(yīng)力疊合樁基礎(chǔ)。

1.根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定鋼管（5）、再生塊體混凝土（7）的尺寸和預(yù)應(yīng)力筋（6）數(shù)量、直徑、布置位置，再生骨料混凝土（4）、普通混凝土（8）的強(qiáng)度和配合比以及樁基孔洞的大小。

2.固定鋼管（5），按設(shè)計(jì)要求布置、張拉、錨固預(yù)應(yīng)力鋼筋（6）并支好承臺模板，將再生塊體混凝土（7）有間隙的布置其中。

3.將再生骨料混凝土（4）泵送至鋼管（5），并振搗密實(shí)。

4.待再生骨料混凝土（4）達(dá)到一定強(qiáng)度后，切斷預(yù)應(yīng)力筋（6），進(jìn)行放張，形成預(yù)制鋼管混凝土預(yù)應(yīng)力芯柱。

5.將預(yù)制鋼管混凝土預(yù)應(yīng)力芯柱運(yùn)送至施工現(xiàn)場，放入打好的基礎(chǔ)孔洞內(nèi)。

6.將由縱筋（3）、箍筋（2）綁扎的鋼筋籠放置于預(yù)制芯柱外圍，并將frp管放置在與預(yù)制芯柱同心側(cè)的最外層，澆筑再生骨料混凝土（4），待其施工完成時，搭支承臺模板，將基樁縱筋與承臺鋼筋骨架搭接在一起，且將再生塊體混凝土放置于承臺模板中，并澆筑再生骨料混凝土，即形成帶有5根預(yù)應(yīng)力筋的frp管與半預(yù)制半現(xiàn)澆再生混凝土預(yù)應(yīng)力疊合樁基礎(chǔ)。

實(shí)施例2:一種圓形截面frp管與方形截面預(yù)制鋼管混凝土預(yù)應(yīng)力疊合樁基礎(chǔ)。

1.根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定鋼管（5）、再生塊體混凝土（7）的尺寸和預(yù)應(yīng)力筋（6）數(shù)量、直徑、布置位置，再生骨料混凝土（4）、普通混凝土（8）的強(qiáng)度和配合比以及樁基孔洞的大小。

2.固定鋼管（5），按設(shè)計(jì)要求布置、張拉、錨固預(yù)應(yīng)力鋼筋（6）并支好承臺模板，將再生塊體混凝土（7）有間隙的布置其中。

3.將再生骨料混凝土（4）泵送至鋼管（5），并振搗密實(shí)。

4.待再生骨料混凝土（4）達(dá)到一定強(qiáng)度后，切斷預(yù)應(yīng)力筋（6），進(jìn)行放張，形成預(yù)制鋼管混凝土預(yù)應(yīng)力芯柱。

5.將預(yù)制鋼管混凝土預(yù)應(yīng)力芯柱運(yùn)送至施工現(xiàn)場，放入打好的基礎(chǔ)孔洞內(nèi)。

6.將由縱筋（3）、箍筋（2）綁扎的鋼筋籠放置于預(yù)制芯柱外圍，并將frp管放置在與預(yù)制芯柱同心側(cè)的最外層，澆筑再生骨料混凝土（4），待其施工完成時，搭支承臺模板，將基樁縱筋與承臺鋼筋骨架搭接在一起，且將再生塊體混凝土放置于承臺模板中，并澆筑再生骨料混凝土，即形成帶有9根預(yù)應(yīng)力筋的frp管與半預(yù)制半現(xiàn)澆再生混凝土預(yù)應(yīng)力疊合樁基礎(chǔ)。

實(shí)施例3:一種方形截面frp管與圓形截面預(yù)制鋼管混凝土預(yù)應(yīng)力疊合樁基礎(chǔ)。

該疊合樁基礎(chǔ)施工步驟和實(shí)施例1一致。

實(shí)施例4:一種方形截面frp管與方形截面預(yù)制鋼管混凝土預(yù)應(yīng)力疊合樁基礎(chǔ)。

該疊合樁基礎(chǔ)施工步驟和實(shí)施例2一致。

實(shí)施例5:一種frp管與半預(yù)制半現(xiàn)澆再生骨料混凝土預(yù)應(yīng)力多芯柱疊合樁基礎(chǔ)。

1.根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定鋼管（5）、再生塊體混凝土（7）的尺寸和預(yù)應(yīng)力筋（6）數(shù)量、直徑、布置位置，再生骨料混凝土（4）、普通混凝土（8）的強(qiáng)度和配合比以及樁基孔洞的大小。

2.固定鋼管（5），按設(shè)計(jì)要求布置、張拉、錨固預(yù)應(yīng)力鋼筋（6）并支好承臺模板，將再生塊體混凝土（7）有間隙的布置其中。

3.將再生骨料混凝土（4）泵送至鋼管（5），并振搗密實(shí)。

4.待再生骨料混凝土（4）達(dá)到一定強(qiáng)度后，切斷預(yù)應(yīng)力筋（6），進(jìn)行放張，形成預(yù)制鋼管混凝土預(yù)應(yīng)力芯柱。

5.將預(yù)制鋼管混凝土預(yù)應(yīng)力芯柱運(yùn)送至施工現(xiàn)場，放入打好的基礎(chǔ)孔洞內(nèi)。

6.將由縱筋（3）、箍筋（2）綁扎的鋼筋籠放置于預(yù)制芯柱外圍，并將frp管放置在與預(yù)制芯柱同心側(cè)的最外層，澆筑再生骨料混凝土（4），待其施工完成時，搭支承臺模板，將基樁縱筋與承臺鋼筋骨架搭接在一起，且將再生塊體混凝土放置于承臺模板中，并澆筑再生骨料混凝土，即形成帶有10根預(yù)應(yīng)力筋的frp管與半預(yù)制半現(xiàn)澆再生骨料混凝土預(yù)應(yīng)力多芯柱疊合樁基礎(chǔ)。

具體實(shí)施例中，可采用圓形、矩形、方形相結(jié)合的多芯柱疊合樁基礎(chǔ)，而frp材料也可以由碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（cfrp）、玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（gfrp）等有機(jī)復(fù)合材料所代替。

以上，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)該涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。