一種鋼管復合樁的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及深海橋梁粧基工程領(lǐng)域，特別設(shè)及一種鋼管復合粧。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，鋼材產(chǎn)量的不斷增加，大直徑鋼管復合粧W承載力高、 沉粧工藝相對簡單、排±量較小及抗彎能力強等優(yōu)點，廣泛應用于跨海大橋、大型深水港碼 頭等重大工程中。
[0003] 雖然鋼管復合粧現(xiàn)已被廣泛應用，但國內(nèi)外粧基規(guī)范中并未給出考慮泥皮、防腐 涂層和剪力環(huán)作用的鋼管復合粧設(shè)計計算方法。當按內(nèi)部強度控制標準計算鋼管復合粧極 限承載力時，采用現(xiàn)有相關(guān)規(guī)范計算時，計算結(jié)果與實際情況不同。當計算結(jié)果偏大時，粧 基偏于不安全；當計算結(jié)果偏小時，將造成材料浪費，成本提高。
[0004] 目前為止，鋼護筒內(nèi)壁的剪力環(huán)嵌固效應和管內(nèi)泥皮/防腐涂裝弱化作用對鋼管 復合粧的影響。目前國內(nèi)的鋼管混凝±結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)范和技術(shù)規(guī)程中基本是通過約束效應 系數(shù)（C。）來考慮鋼管和混凝±之間的相互作用，強度承載力N。和抗彎承載力M。的表達式 是基于大規(guī)模的參數(shù)分析結(jié)果確定的，沒有考慮剪力環(huán)的加強作用和泥皮/防腐涂裝弱化 效應對鋼管混凝±結(jié)構(gòu)的影響。尤其該點，對深海橋梁鋼管復合粧的設(shè)計與使用存在不安 全、不可靠的技術(shù)風險。 【實用新型內(nèi)容】
[0005](一）要解決的技術(shù)問題
[0006] 有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種鋼管復合粧，W在考慮剪力環(huán)和 泥皮/防腐涂裝效應的基礎(chǔ)上，為鋼管復合粧基的各項設(shè)計參數(shù)及計算理論提供依據(jù)。
[0007] (二）技術(shù)方案
[000引為達到上述目的，本實用新型提供了一種鋼管復合粧，該鋼管復合粧包括鋼管、剪 力環(huán)、防腐涂層、泥皮和鋼筋混凝±粧，其中：
[0009] 鋼管，在成孔時作為模板，W提高鋼管復合粧的抗彎及承載性能；
[0010] 剪力環(huán)，焊接于該鋼管的內(nèi)壁，W增強鋼管與混凝±之間的粘結(jié)，提高鋼管復合粧 的抗彎性能；
[0011] 防腐涂層，形成于焊接有剪力環(huán)的該鋼管的內(nèi)壁，W避免開挖過程中海水對鋼管 內(nèi)壁的腐蝕；
[0012] 泥皮，形成于該防腐涂層的表面；
[0013] 鋼筋混凝±粧，誘筑形成于所述內(nèi)壁具有剪力環(huán)、防腐涂層和泥皮的該鋼管內(nèi)部。
[0014] 上述方案中，該剪力環(huán)通過點焊的方式焊接于該鋼管的內(nèi)壁。
[0015] 上述方案中，該剪力環(huán)是截面為矩形、梯形或=角形的鋼條，或者該剪力環(huán)是鋼筋 釘或鋼筋環(huán)。
[0016] 上述方案中，該防腐涂層采用SLF高分子復合環(huán)氧涂料、聚氨醋涂料、改性環(huán)氧玻 璃鱗片涂料或聚醋玻璃鱗片涂料。
[0017] 上述方案中，該泥皮是通過W下方式形成于該防腐涂層的表面；將制作好的具有 剪力環(huán)和防腐涂層的鋼管打入±中，然后將鋼管內(nèi)部±體挖出，此時在鋼管的內(nèi)壁即形成 一層泥皮。
[001引 （S)有益效果
[0019] 從上述技術(shù)方案可W看出，本實用新型具有W下有益效果：
[0020] 1、本實用新型在計算鋼管復合粧承載力時，考慮了泥皮、防腐涂層的弱化作用和 剪力環(huán)的嵌固作用，使得計算結(jié)果更接近于實際情況。
[0021] 2、本實用新型便于計算剪力環(huán)對鋼管復合粧彎曲剛度的影響，W利于剪力環(huán)間距 的設(shè)計和優(yōu)化。
[0022] 3、本實用新型適用于有/無泥皮、有/無剪力環(huán)和有/無防腐涂層的鋼管復合粧 的設(shè)計，且計算結(jié)果偏于安全。
[0023] 4、本實用新型在進行鋼管復合粧設(shè)計時既具有重要的經(jīng)濟效益，又具有較為實用 的價值。
[0024] 5、本實用新型提供的鋼管復合粧，提出的剛度修正公式考慮了泥皮、防腐涂層的 弱化影響W及剪力環(huán)的嵌固作用，進而在考慮剪力環(huán)和泥皮/防腐涂裝效應的基礎(chǔ)上，為 鋼管復合粧基的各項設(shè)計參數(shù)及計算理論提供依據(jù)。
【附圖說明】
[0025] 圖1是本實用新型提供的鋼管復合粧的設(shè)計方法流程圖。
[0026] 圖2是采用圖1所示方法設(shè)計的鋼管復合粧的示意圖。
[0027] 圖3是依照本實用新型實施例的鋼管復合粧抗彎剛度與剪力環(huán)間距的之間呈雙 曲線規(guī)律的示意圖。
【具體實施方式】
[002引為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，W下結(jié)合具體實施例，并 參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。
[0029] 本實用新型提供的鋼管復合粧，主要設(shè)及了鋼管復合粧剛度的計算W及其承載力 的設(shè)計計算，為鋼管復合粧的廣泛應用提供了理論基礎(chǔ)。其中，本實用新型提供的鋼管復合 粧的設(shè)計方法，主要包含兩個方面的內(nèi)容，一方面是鋼管復合粧剛度的設(shè)計，另一方面是鋼 管復合粧承載力的設(shè)計。
[0030] 鋼管復合粧剛度的設(shè)計：考慮泥皮、防腐涂層、剪力環(huán)不同組合效應的鋼管復合粧 抗彎剛度計算公式；EI=kwsEsL+kwcEcIc，P《0. 8 ~1.OF腳=kwsEsL+kwc人EcIc，〇. 8 ~ 1.OF<P《1. 7F，EA=kysEsAs+kycEcA。，抗彎剛度綜合修正系數(shù)k,c=k,N?k,j?k,F、荷載水 平效應系數(shù)A和抗壓剛度綜合修正系數(shù)kyt=kyW?ky, ?kyp的取值建議，為鋼管復合粧的 設(shè)計計算提供了堅實的理論基礎(chǔ)；
[003U 鋼管復合粧承載力設(shè)計；采用疊加理論，規(guī)范ACI(2005)方法適合于帶有泥皮、防 腐涂層、剪力環(huán)共同作用的鋼管復合粧內(nèi)部強度極限承載力的計算，該對于帶有泥皮、防腐 涂層、剪力環(huán)的鋼管復合粧內(nèi)部強度極限承載力的計算有積極的應用價值。
[0032] 如圖1所示，圖1是本實用新型提供的鋼管復合粧的設(shè)計方法流程圖，該方法包括 W下步驟：
[0033] 步驟1 ;計算鋼管復合粧的剛度、豎向承載力及水平承載力；
[0034] 步驟2 ;根據(jù)計算得到的鋼管復合粧的剛度、豎向承載力及水平承載力，設(shè)計出滿 足剛度、豎向承載力及水平承載力要求的鋼管復合粧。
[0035] 其中，步驟1中所述計算鋼管復合粧的剛度，是采用疊加理論分別計算鋼管復合 粧的抗彎剛度和抗壓剛度。
[0036] 采用疊加理論計算鋼管復合粧的抗彎剛度，是采用公式EI=k，sEsIs+k，eEcI。， P《0. 8 ~1.OF,或公式EI=kwsEJs+kwc入Eclc，0. 8 ~1.OF<P《1. 7F，其中kwc= ?kw?k，p，EI是鋼管復合粧的抗彎剛度，k，點考慮鋼管復合粧使用壽命期間的剛度折減 系數(shù)，E,和E。是鋼材與混凝±彈性模量，I,和I。是鋼管和混凝±截面慣性矩，k是考慮泥 皮、防腐涂層、剪力環(huán)的綜合影響系數(shù)，A是荷載水平效應系數(shù)，是考慮泥皮效應的折減 系數(shù)，無泥皮時為1，有泥皮時小于1 ;kw是考慮剪力環(huán)加固效應的修正系數(shù)，無剪力環(huán)時為 1，有剪力環(huán)時大于1 ;kw是考慮防腐涂層的折減系數(shù)，無防腐涂層時為1，有防腐涂層時小 于1。
[0037] 采用疊加理論計算鋼管復合粧的抗壓剛度，是采用公式EA=ky正人+kycEcA。，其中 kyc=kyW?kyj?kyp，EA是鋼管復合粧的抗彎剛度，kys是考慮鋼管復合粧使用壽命期間的剛 度折減系數(shù)，E,和E。是鋼材與混凝±彈性模量，A,和A。是鋼管和混凝±截面慣性矩，ky。是 考慮