耐蚀钢管双焊接螺旋筋UHPC-NC复合桩制造技术

一种耐蚀钢管双焊接螺旋筋UHPC

【技术实现步骤摘要】
耐蚀钢管双焊接螺旋筋UHPC
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NC复合桩


[0001]本专利技术涉及土木工程桥梁领域，尤其涉及跨海大桥桥墩基础形式，具体是一种耐蚀钢管双焊接螺旋筋UHPC
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NC复合桩。

技术介绍

[0002]跨海大桥基础结构——桥墩、桥梁承受着海洋大气、海风、海水、海浪冲蚀等多种腐蚀损伤因素的交互作用，对桥梁结构的完整性和稳定性造成损伤。这种结构完整性损伤会在飓风载荷和车辆的交变载荷下加剧，对桥梁产生严重破坏，甚至导致桥梁坍塌。大量工程经验表明，不重视海洋桥梁的腐蚀问题会造成巨大的经济损失和垮桥事故，腐蚀与防护已经成为海洋桥梁建设时需要考虑的重要问题，提倡全寿命经济方法，同时钢管混凝土普遍存在的界面脱粘脱空问题，影响结构受力状态及耐久性，会导致一系列安全、经济问题。
[0003]目前对于海洋环境下海上设施的基础类型主要是钢筋混凝土桩和钢管混凝土桩；钢筋混凝土桩和钢管混凝土桩不仅施工复杂、效率低，还常年受到海洋环境的腐蚀，导致钢筋、钢管锈蚀，使桩发生早期损坏，丧失结构的耐久性能，另一方面，钢管混凝土桩造价高、经济效应不佳。
[0004]申请公布号为109881662A的专利技术专利申请公开了“一种大直径高性能UHPC
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钢管复合桩基”，该复合桩基仍存在以下不足之处：（1）混凝土的热膨胀系数是8～12xE
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6/℃，钢管热膨胀系数为11.7xE
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6/℃, 两者导热系数不一样，钢管和混凝土之间仍容易发生脱粘脱空，导致传力效果不好；而且没有出现约束作用，钢管和混凝土两者没有共同发挥作用；（2）海洋环境下普通钢管出现严重锈蚀，减少使用寿命。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种耐蚀钢管双焊接螺旋筋UHPC
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NC复合桩，以解决现有技术中存在的耐久性和抗腐蚀性能差、钢管混凝土界面容易脱粘脱空、造价高的不足之处。
[0006]解决上述技术问题的技术方案是：一种耐蚀钢管双焊接螺旋筋UHPC
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NC复合桩，包括钢管、浇筑在钢管内的混凝土，所述的钢管为耐腐蚀钢管，该耐腐蚀钢管的内壁沿其长度方向焊接有螺旋筋；所述的混凝土为UHPC
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NC混凝土，该UHPC
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NC混凝土现浇在已焊接有螺旋筋的耐腐蚀钢管内部空腔中。
[0007]本专利技术的进一步技术方案是：所述的耐腐蚀钢管的外壁沿其长度方向还焊接有螺旋筋。
[0008]本专利技术的进一步技术方案是：所述的耐腐蚀钢管为由具有防腐蚀、抗氯离子侵蚀的耐候钢制成。
[0009]本专利技术的再进一步技术方案是：所述耐腐蚀钢管的内径为1000mm～3000mm，壁厚为15 mm～30mm。
[0010]本专利技术的再进一步技术方案是：所述的螺旋筋为由耐蚀钢材料制成的高强筋，螺
旋筋的直径为9～40mm。
[0011]本专利技术的进一步技术方案是：所述的UHPC
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NC混凝土包括UHPC混凝土和NC混凝土，UHPC混凝土浇筑在耐腐蚀钢管内部下端，NC混凝土浇筑在耐腐蚀钢管内部上端。
[0012]本专利技术的再进一步技术方案是：所述UHPC混凝土与NC混凝土结合的上表面为经开凿磨面处理的表面。
[0013]本专利技术的更进一步技术方案是：所述UHPC混凝土的等级采用C120等级及以上，NC混凝土的等级采用C30～C50等级。
[0014]由于采用上述结构，本专利技术之耐蚀钢管双焊接螺旋筋UHPC
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NC复合桩与现有技术相比，具有以下有益效果：1.具有良好的耐久性和抗腐蚀性能由于海上桩柱直接暴露在海洋盐雾、海洋大气、海风、海水、海浪冲蚀等环境中，腐蚀环境极为苛刻，而本专利技术的钢管采用耐腐蚀钢管，具有良好的耐久性和抗腐蚀性能。
[0015]进一步的，本专利技术的耐腐蚀钢管为由具有防腐蚀、抗氯离子侵蚀的耐候钢制成，能进一步提高其耐久性和抗腐蚀性能。
[0016]另外，本专利技术的耐腐蚀钢管内壁上沿其长度方向焊接有螺旋筋，UHPC
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NC混凝土现浇在已焊接有螺旋筋的耐腐蚀钢管内部空腔中。本专利技术通过在耐腐蚀钢管的长度方向内壁上焊接螺旋筋，可保证UHPC
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NC混凝土与耐腐蚀钢管之间的粘结强度，防止混凝土与耐腐蚀钢管出现脱粘脱空的现象，从而保证结构受力状态及耐久性。
[0017]还有，由于传统混凝土存在不可避免的缺陷，比如自身具有很多的缝隙。在高温或低温、阴雨连绵或是艳阳高照的情况下缝隙便会进一步增大，使用寿命降低。而本申请采用的UHPC
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NC混凝土中的UHPC混凝土其密度大，自身基本没有任何缝隙，即使受外力影响产生细微的缝隙，UHPC混凝土也具有神奇的自愈能力，从而可大大延长其使用寿命。
[0018]2.可防止混凝土与耐腐蚀钢管出现脱粘脱空的现象本专利技术的耐腐蚀钢管内壁上沿其长度方向焊接有螺旋筋，UHPC
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NC混凝土现浇在已焊接有螺旋筋的耐腐蚀钢管内部空腔中。本专利技术通过在耐腐蚀钢管的长度方向内壁上焊接螺旋筋，可保证UHPC
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NC混凝土与耐腐蚀钢管之间的粘结强度，防止混凝土与耐腐蚀钢管出现脱粘脱空的现象。
[0019]另外，在耐腐蚀钢管内壁焊接螺旋筋还可堵住UHPC
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NC混凝土和降低腐蚀钢管与UHPC混凝土、耐腐蚀钢管与NC混凝土界面的脱粘脱空现象。
[0020]3. 传力效果好本专利技术的耐腐蚀钢管内壁上沿其长度方向焊接有螺旋筋，UHPC
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NC混凝土现浇在已焊接有螺旋筋的耐腐蚀钢管内部空腔中。其中腐蚀钢管对其内部的混凝土起到约束作用，使UHPC混凝土与NC混凝土处于三向受压状态，而内部的UHPC混凝土与NC混凝土又反作用防止耐腐蚀钢管发生局部屈曲。而且螺旋筋焊接形成的剪力环起到嵌固UHPC混凝土与NC混凝土的作用，保证了UHPC混凝土与NC混凝土与耐腐蚀钢管共同承受荷载，提高界面粘结强度。因此，本专利技术的钢管和混凝土能共同发挥作用，其整体传力效果好。
[0021]4. 能够阻碍核心混凝土的滑移本专利技术的螺旋筋为由耐蚀钢材料制成的高强筋，其等间距焊接于耐腐蚀钢管内壁上，对作为核心混凝土的UHPC
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NC混凝土进行嵌固，能够阻碍核心混凝土的滑移。
[0022]5. 能够提供足够大的承载力本专利技术浇筑在钢管内的混凝土为UHPC
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NC混凝土，可用于承受足够的桥梁载荷。
[0023]进一步的，本专利技术的UHPC
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NC混凝土包括UHPC混凝土和NC混凝土，其中UHPC混凝土自密性较好，即其密度大，自身基本没有任何缝隙，即使受外力影响产生细微的缝隙，UHPC混凝土也具有神奇的自愈能力，能够提供较大的承载力；并且UHPC混凝土在与NC混凝土结合的上表面进行开凿磨面处理，可提高界面粘结强度。另外，本专利技术的螺旋筋焊接形成的剪力环起到嵌固UHPC混凝土本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐蚀钢管双焊接螺旋筋UHPC
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NC复合桩，包括钢管、浇筑在钢管内的混凝土，其特征在于：所述的钢管为耐腐蚀钢管（1），该耐腐蚀钢管（1）的内壁沿其长度方向焊接有螺旋筋（2）；所述的混凝土为UHPC
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NC混凝土（3），该UHPC
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NC混凝土（3）现浇在已焊接有螺旋筋（2）的耐腐蚀钢管（1）内部空腔中。2.根据权利要求1所述的耐蚀钢管双焊接螺旋筋UHPC
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NC复合桩，其特征在于：所述的耐腐蚀钢管（1）的外壁沿其长度方向还焊接有螺旋筋（2）。3.根据权利要求1所述的耐蚀钢管双焊接螺旋筋UHPC
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NC复合桩，其特征在于：所述的耐腐蚀钢管（1）为由具有防腐蚀、抗氯离子侵蚀的耐候钢制成。4.根据权利要求3所述的耐蚀钢管双焊接螺旋筋UHPC
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NC复合桩，其特征在于：所述耐腐蚀钢管（1）的内径为1000mm～3000mm，壁厚为15 mm～30mm。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓年春，吕国华，李武峻，姚敦荣，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：