一种带拉筋中空夹层钢管混凝土浇筑体及其施工方法技术

一种带拉筋中空夹层钢管混凝土浇筑体及其施工方法，包括由若干直钢板构件组装焊接而成的同心内、外钢管，其中构成外侧钢管的两块直钢板构件上焊接有弯钩，两个同心放置的钢管形成的中空夹层内浇筑有混凝土，还包括内置于中空夹层的双向对拉箍筋，对拉箍筋沿钢管高度方向均匀布置，同定位纵筋制作成钢筋笼的形式，通过焊接与弯钩套设相结合的工法，将箍筋笼与中空夹层钢管的夹层内表面进行有效连接。本发明专利技术施工操作简易方便，弥补中空夹层钢管混凝土浇筑体内外钢管对混凝土的约束效果不足、内层钢管对混凝土无约束作用的缺陷，提高中空夹层钢管混凝土浇筑体的承载力，使其结构性能得到进一步优化。

【技术实现步骤摘要】
一种带拉筋中空夹层钢管混凝土浇筑体及其施工方法
本专利技术涉及建筑
，具体为一种带拉筋中空夹层钢管混凝土浇筑体及其施工方法。
技术介绍
钢管混凝土浇筑体是在钢管中充填混凝土而制成的建筑构件，兼具钢材与混凝土各自优良的力学特征，成为超高层建筑、大跨度桥梁、隧道、深井、海洋平台和输电铁塔等土木工程领域常用的结构构件。其中，中空夹层钢管混凝土浇筑体是在内外两层同心钢管之间浇筑素混凝土而形成的一种新型组合柱，除了具备传统钢管混凝土浇筑体的抗压承载力高、塑性和韧性良好、便于施工、耐火性好以及节约造价等优势之外，还具备自重轻、抗弯刚度大、抗震性能好、连接处理便捷等特点。中空夹层钢管混凝土浇筑体的内外层钢管取代了传统钢筋混凝土柱中的钢筋，可以利用其内层钢管孔洞作为管线的竖向运输通道及桥梁拉索的锚固端，适用于超高层建筑、高架桥的桥墩、海洋平台结构的支架柱、巨型组合框架柱、输变电杆塔、大尺寸灌注桩及可能遭遇冰冻荷载作用的土木工程领域。但是中空夹层钢管混凝土浇筑体在实际的应用中也存在着一些不足。中空夹层钢管混凝土浇筑体存在内、外钢管对混凝土约束不足的缺陷，内层钢管尤甚；且随着空心率的增大，中空夹层钢管混凝土浇筑体的承载力将明显削弱。
技术实现思路
本专利技术解决了现有技术的不足而提供了一种自重轻、承载力高、延性好、施工方便的带拉筋中空夹层钢管混凝土浇筑体及其施工方法，结合了中空夹层钢管焊接、节点处理简易方便和拉筋对钢管有效拉结两者的优势；通过采用对拉拉筋约束方式，将拉筋制成钢筋笼的形式，与内、外方钢管壁通过焊接与相切套设形成有效连接，节省用钢量、降低焊接操作难度的同时，增强了中空夹层钢管混凝土浇筑体中内、外钢管对混凝土的约束效果，并且拉筋直径越大，增强效果越明显。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种带拉筋中空夹层钢管混凝土浇筑体，包括内钢管、同轴安装在内钢管外侧的外钢管以及浇筑在内、外钢管之间夹层内的混凝土，所述内、外钢管之间的夹层内安装有钢筋笼，所述钢筋笼内外两侧分别与内钢管和外钢管固定，通过所述钢筋笼将内、外钢管两者相对的面以及外钢管相对的面固定连接。进一步的，所述钢筋笼为双向对拉箍筋笼，所述双向对拉箍筋笼包括多根沿高度方向布设、起定位作用的定位纵筋和固定在定位纵筋上横向布设双向对拉箍筋，所述双向对拉箍筋在定位纵筋上沿定位纵筋延伸方向、以一定间距布设有多层，所述双向对拉箍筋的两端分别固定在内、外钢管相对面以及外钢管相对面，所述双向对拉箍筋的中部固定在定位纵筋上，所述双向对拉箍筋笼为现有钢筋笼的一种发展，将现有钢筋笼以纵筋受力为主、箍筋受力为辅的方式发展为双向对拉箍筋受力为主、纵筋仅起定位作用的方式，利用与内、外钢管连接的双向对拉箍筋，将受力传到内、外钢管，利用双向对拉箍筋和内、外钢管作为主要受力，从而提高钢管混凝土浇筑体的承载力与延性。进一步的，所述带拉筋中空夹层钢管混凝土浇筑体为钢管混凝土柱或钢管混凝土墙。进一步的，所述双向对拉箍筋的直径大于定位纵筋的直径。进一步的，处于同一层所述双向对拉箍筋在水平方向布置间距为150～200mm，相邻层的双向对拉箍筋纵向布置间距为100mm。进一步的，所述外钢管包括普通钢板构件和弯钩钢板构件，所述弯钩钢板构件包括钢板构件和固定在钢板构件内侧的弯钩，所述双向对拉箍筋笼与弯钩钢板构件连接处设有与弯钩位置对应横向布设的横向钢筋，所述横向钢筋焊接在双向对拉箍筋的端部，将处于同一层的同一方向布设的双向对拉箍筋连接成一整体，至少一块所述普通钢板构件焊接在所述双向对拉箍筋笼上，所述弯钩钢板构件通过弯钩挂装固定在所述双向对拉箍筋笼的横向钢筋上，相邻普通钢板构件、相邻弯钩钢板构件以及相邻普通钢板构件和弯钩钢板构件之间焊接。进一步的，所述弯钩钢板构件在双向对拉箍筋笼上预设的安装位置为焊接施工活动区域，所述焊接施工活动区域方便工人对普通钢板构件与双向对拉箍筋笼进行焊接活动，在普通钢板构件焊接完成后，所述弯钩钢板构件通过弯钩挂装固定在所述双向对拉箍筋笼的横向钢筋上，并且所述弯钩钢板构件与双向对拉箍筋笼外侧相切。进一步的，所述弯钩钢板构件内侧设有多组弯钩，每一组所述弯钩的位置与双向对拉箍筋笼上每一层双向对拉箍筋相对应，每组弯钩包括沿横向钢筋布设的多个弯钩。进一步的，所述内钢管和外钢管为矩形或圆形或椭圆形或圆端形钢管。进一步的，所述弯钩为钢筋弯折成三段构成的、开口朝下的槽型弯钩，所述弯钩的一端焊接在在钢板构件内壁上。一种中空夹层钢管混凝土浇筑体的施工方法，包括如下步骤：a、根据实际施工情况确定内钢管、外钢管、双向对拉箍筋笼的尺寸，组装内钢管和双向对拉箍筋笼，准备用于组装外钢管的普通钢板构件和弯钩钢板构件，所述弯钩钢板构件包括钢板构件和固定在钢板构件内侧的多组弯钩，每一组所述弯钩的位置与双向对拉箍筋笼上每一层双向对拉箍筋相对应，所述双向对拉箍筋笼与弯钩钢板构件连接处设有与弯钩位置对应横向布设的横向钢筋，所述横向钢筋焊接在双向对拉箍筋的端部，将处于同一层的同一方向布设的双向对拉箍筋连接成一整体；b、将内钢管固定在底板或基础后，把双向对拉箍筋笼从上往下套在内钢管外侧，然后将双向对拉箍筋笼内侧与内钢管的外壁焊接固定；c、确定外钢管的普通钢板构件和弯钩钢板构件在双向对拉箍筋笼外侧的预安装位置，所述弯钩钢板构件的预安装位置为方便工人对普通钢板构件与双向对拉箍筋笼进行焊接活动，然后将普通钢板构件同底板或基础相连接，通过弯钩钢板构件的预安装位置将普通钢板构件焊接在双向对拉箍筋笼外侧，然后将弯钩钢板构件通过多组弯钩挂装固定在所述双向对拉箍筋笼的横向钢筋上，并且将弯钩钢板构件的底部与底板或基础固定，最后将相邻普通钢板构件、将弯钩钢板构件焊接组装，使得内钢管和外钢管之间形成有内置双向对拉箍筋笼的中空夹层；d、在中空夹层内浇筑混凝土并振捣密实。通过采用上述方案，在将内钢管与双向对拉箍筋笼连接过后，再固定外钢管时，弯钩钢板构件通过弯钩挂在双向对拉箍筋笼上，从而防止将普通钢板构件与双向对拉箍筋笼焊接后，内、外钢管之间空间过小无法将剩余钢板构件与双向对拉箍筋笼焊接的情况，从而方便对外钢管的安装，而且采用这种方式制作的钢管混凝土浇筑体，弥补了中空夹层钢管混凝土浇筑体内外钢管对混凝土的约束不足、内层钢管对混凝土无约束作用的缺陷，提高中空夹层钢管混凝土浇筑体的承载力，使其结构性能得到进一步优化。进一步的，所述内钢管和外钢管为矩形或圆形或椭圆形或圆端形钢管。进一步的，所述双向对拉箍筋笼包括多根沿高度方向布设、起定位作用的定位纵筋和固定在定位纵筋上横向布设双向对拉箍筋，所述双向对拉箍筋在定位纵筋上沿定位纵筋延伸方向、以一定间距布设有多层，所述双向对拉箍筋的两端分别固定在内、外钢管相对面以及外钢管相对面，所述双向对拉箍筋的中部固定在定位纵筋上。进一步的，所述双向对拉箍筋笼在制作时，双向对拉箍筋笼与弯钩钢板构件相连接的横向钢筋向内缩进与弯钩大小相匹配的一段距离，用于容纳弯钩。进一步的，所述弯钩为钢筋弯折成三段长度为20mm的槽型弯钩，通过焊接将弯钩一边固定在钢板构件内壁上，焊接弯钩的具体步骤如下：首先在钢板构件上按照双向对拉箍筋笼上横向钢筋轴向间距进行弯钩定位标记，在相应标记处焊接弯钩，弯钩开口朝向统一向下。采用上述技术方案后，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带拉筋中空夹层钢管混凝土浇筑体，其特征在于：包括内钢管(1)、同轴安装在内钢管(1)外侧的外钢管(2)以及浇筑在内、外钢管(2)之间夹层内的混凝土(4)，所述内、外钢管(2)之间的夹层内安装有双向对拉箍筋笼，所述双向对拉箍筋笼内外两侧分别与内钢管(1)和外钢管(2)固定，所述钢筋笼将内钢管(1)与外钢管(2)相对面以及外钢管(2)相对面固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种带拉筋中空夹层钢管混凝土浇筑体，其特征在于：包括内钢管(1)、同轴安装在内钢管(1)外侧的外钢管(2)以及浇筑在内、外钢管(2)之间夹层内的混凝土(4)，所述内、外钢管(2)之间的夹层内安装有双向对拉箍筋笼，所述双向对拉箍筋笼内外两侧分别与内钢管(1)和外钢管(2)固定，所述钢筋笼将内钢管(1)与外钢管(2)相对面以及外钢管(2)相对面固定连接。2.根据权利要求1所述的带拉筋中空夹层钢管混凝土浇筑体，其特征在于：所述双向对拉箍筋笼包括多根沿高度方向布设、起定位作用的定位纵筋(8)和固定在定位纵筋(8)上横向布设双向对拉箍筋(3)，所述双向对拉箍筋(3)在定位纵筋(8)上沿定位纵筋(8)延伸方向、以一定间距布设有多层，所述双向对拉箍筋(3)的两端分别连接内钢管(1)和外钢管(2)相对面以及外钢管(2)相对面，所述双向对拉箍筋(3)的中部固定在定位纵筋(8)上。3.根据权利要求2所述的带拉筋中空夹层钢管混凝土浇筑体，其特征在于：所述双向对拉箍筋(3)的直径大于定位纵筋(8)的直径。4.根据权利要求2所述的带拉筋中空夹层钢管混凝土浇筑体，其特征在于：处于同一层所述双向对拉箍筋(3)在水平方向布置间距为150～200mm，相邻层的双向对拉箍筋(3)纵向布置间距为100mm。5.根据权利要求1至4之一所述的带拉筋中空夹层钢管混凝土浇筑体，其特征在于：所述外钢管(2)包括普通钢板构件(5)和弯钩钢板构件(6)，所述弯钩钢板构件(6)包括钢板构件和固定在钢板构件内侧的弯钩，所述双向对拉箍筋笼与弯钩钢板构件(6)连接处设有与弯钩位置对应横向布设的横向钢筋(9)，所述横向钢筋(9)焊接在组成双向对拉箍筋笼的双向对拉箍筋(3)的端部，将处于同一层的同一方向布设的双向对拉箍筋(3)连接成一整体，至少一块所述普通钢板构件(5)焊接在所述双向对拉箍筋笼上，所述弯钩钢板构件(6)通过弯钩挂装固定在所述双向对拉箍筋笼的横向钢筋(9)上，相邻普通钢板构件(5)、相邻弯钩钢板构件(6)以及相邻普通钢板构件(5)与弯钩钢板构件(6)之间焊接。6.根据权利要求5所述的带拉筋中空夹层钢管混凝土浇筑体，其特征在于：所述弯钩钢板构件(6)在双向对拉箍筋笼上预设的安装位置为焊接施工活动区域，所述焊接施工活动区域为方便对普通钢板构件(5)与双向对拉箍筋笼进行焊接活动的区域，在普通钢板构件(5)焊接完成后，所述弯钩钢板构件(6)通过弯钩挂装固定在所述双向对拉箍筋笼的横向钢筋(9)上，并且所述弯钩钢板构件(6)与双向对拉箍筋笼外侧相切。7.根据权利要求5所述的带拉筋中空夹层钢管混凝土浇筑体，其特征在于：所述弯钩钢板构件(6)内侧设有多组弯钩，每一组所述弯钩的位置与双向对拉箍筋笼上每一层双向对拉箍筋(3)位置相对应，每组弯钩包括沿横向钢筋(9)布设的多个弯钩。8.根据权利要求5所述的带拉筋中空夹层钢管混凝土浇筑体，其特征在于：所述内钢管(1)和外钢管(2)为矩形钢管或圆形钢管或椭圆形或圆端形钢管。9.根据权利要求5所述的带拉筋中空夹层钢管混凝土浇筑体，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁发兴，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43