【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及带永久模板构件的沿海及跨海混凝土桥墩，尤其涉及拼装式frp模块海水海砂混凝土组合桥墩及施工方法。
技术介绍
1、沿海及海洋环境中的桥梁易因高浓度的氯离子侵蚀而发生钢筋锈蚀，并最终降低结构使用寿命。其中，桥墩结构直接承受海水环境的侵蚀，在干湿交替的影响下成为了桥梁结构的易损构件之一。同时，沿海及海洋环境中的桥墩还面临着车辆或船舶的撞击风险，并由此引起整体桥梁结构的倒塌。此外，在桥墩建造过程中还存在河砂材料短缺的问题。因而需要解决沿海及跨海混凝土桥墩在建造和使用过程中的问题。
2、申请公布号为cn116427621a、名称为“frp永久模板海水海砂混凝土柱及制作方法”的中国专利技术专利申请，公开了该frp永久模板海水海砂混凝土柱包括两块u型frp拉挤型材拼接成的永久模板、抽芯铆钉、frp螺栓、frp纵筋、frp箍筋、海水海砂混凝土柱。u型frp拉挤型材永久模板用抽芯铆钉、frp螺栓固定，frp螺栓、frp纵筋、frp箍筋共同形成该矩形内部的frp骨架。
3、上述技术方案采用了海水海砂混凝土，海水海砂混凝土采用海水、海砂等易于取材的材料，降低了混凝土的制造成本，方便了材料制作。但是由于海水、海砂中氯离子的存在，会加快混凝土中的钢筋锈蚀，降低加筋混凝土构件的使用寿命，上述技术方案同时采用了纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer，简称frp)制成的螺栓、纵筋和箍筋,frp螺栓、纵筋和箍筋具有耐久性好、承载力高的特点，将frp与海水海砂混凝土组合可以避免钢筋锈蚀，解决原材料获
4、但是对于矩形桥墩，上述技术方案中的frp模板对箍筋的替代作用较弱，在参与受力及增强约束效应上较少。矩形桥墩因设计荷载的不同，断面尺寸会发生变化，需要frp模板的生产和制作在适应工业化的同时也可以满足不同断面尺寸的桥墩。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种拼装式frp模块海水海砂混凝土组合桥墩及施工方法。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供一种拼装式frp模块海水海砂混凝土组合桥墩，包括拼装式frp带筋模板和海水海砂混凝土，拼装式frp带筋模板包括多个上下依次堆叠的“回”字形的层模板，层模板由a型frp模块和b型frp模块交错布置并依次首尾相接形成“回”字形，上下层的a型frp模块和b型frp模块的接触面通过粘接剂粘接在一起；a型frp模块和b型frp模块均具有朝内布置的肋板，同层a型frp模块和b型frp模块相接的端部的肋板上下重叠，各肋板沿肋板长度方向的中部以及上下重叠的端部开设预留孔，各预留孔内穿有frp纵筋，各层层模板或者部分层层模板的多根frp纵筋外绑扎有frp箍筋；拼装式frp带筋模板围合形成的模腔内灌注海水海砂混凝土。
4、作为其中一种具体的实施方式，所述a型frp模块包括a型箱形体和连接在a型箱形体其中一侧面的双肋板，双肋板水平方向的一端端部与a型箱形体对应端端部齐平，双肋板水平方向另一端端部与a型箱形体对应端的端部之间留有空间；b型frp模块包括b型箱形体和连接在b型箱形体其中一侧面的单肋板，b型箱形体高度与a型箱形体的高度一致，b型frp模块的单肋板设置的高度位于a型frp模块的双肋板的两肋板之间，单肋板水平方向的一端端部与b型箱形体对应端端部齐平，单肋板水平方向另一端端部与b型箱形体对应端的端部之间留有空间，b型箱形体头部接于a型箱形体尾部的预留空间内且抵靠在双肋板侧的a型箱形体尾部侧面上，a型箱形体头部接于b型箱形体尾部的预留空间内且抵靠在b型箱形体尾部侧面上。
5、作为其中一种具体的实施方式，所述双肋板位于a型箱形体侧面的上下两端，单肋板位于b型箱形体侧面中部，a型箱形体尾部的预留空间长度等于b型箱形体的宽度，b型箱形体尾部的预留空间长度等于a型箱形体的宽度。
6、作为其中一种具体的实施方式，下层a型frp模块和b型frp模块形成的“回”字形与上层a型frp模块和b型frp模块形成的“回”字形呈纵向翻转180度，且下层b型箱形体位于上层b型箱形体的正下方，下层a型箱形体位于上层a型箱形体的正下方。
7、作为其中一种具体的实施方式，所述a型箱形体和b型箱形体均为中空方柱形，与车辆或船舶存在碰撞可能性的a型箱形体和b型箱形体内填充有耗能缓冲材料。
8、作为其中一种具体的实施方式，各层层模板的双肋板与单肋板在重叠部分在端部的预留孔的内侧开设有通孔，上下层的双肋板与单肋板重叠部分的各对应的通孔中可穿设临时螺杆，临时螺杆的两端分别通过螺栓连接固定。
9、作为其中一种具体的实施方式，各层层模板的a型frp模块和b型frp模块与海水海砂混凝土接触的面设置有砾石界面。
10、本专利技术还提供一种拼装式frp模块海水海砂混凝土组合桥墩的施工方法，包括以下步骤：
11、s1、在工厂按照设计尺寸采用拉挤工艺并按设计尺寸剪裁生产a型frp模块和b型frp模块，并在肋板上钻取预留孔，在a型frp模块和b型frp模块与海水海砂混凝土接触的面上进行砾石界面处理，在与车辆或船舶存在碰撞可能性的区域的a型箱形体和b型箱形体中填充耗能缓冲材料；
12、s2、一组多个a型frp模块通过顶面、底面的粘接剂翻转交错连接在一起，一组多个b型frp模块通过顶面、底面的粘接剂翻转交错连接在一起，一组a型frp模块和一组b型frp模块依次交错布置并通过在接触面上涂抹粘接剂粘接形成矩形，按设计位置放置frp箍筋，将临时螺杆穿过通孔和frp箍筋，将临时螺杆与frp箍筋绑扎同时调整frp箍筋的位置，形成一个frp模块单元；
13、s3、在frp模块单元接触面上涂抹粘接剂，在粘接剂凝结前将各个frp模块单元组装起来，在对应的预留孔内布设frp纵筋并与frp箍筋绑扎形成带筋模板；
14、s4、将带筋模板运输到施工地点，浇筑海水海砂混凝土，形成拼装式frp模块海水海砂混凝土组合桥墩。
15、本专利技术具有如下有益效果：
16、1、与传统的矩形桥墩相比，箱形体在环向形成一个整体frp板，并通过砾石界面及穿筋frp肋板连接与混凝土共同受力，可以代替部分甚至全部的箍筋；与frp箍筋弯曲刚度较低无法在矩形断面角点间提供较高的侧向约束相比，箱形体及肋板在侧面提供较高的弯曲刚度，可以在矩形桥墩角点间提供较强的侧面约束效应增强了对矩形桥墩的约束作用；肋板可以对穿过其中的frp筋进行定位及约束，在固定纵筋位置的同时限制纵筋的侧向变形，增强约束作用；箱形frp板内可以填充耗能缓冲材料，增强桥墩的抗撞击能力。
17、2、与采用拉挤工艺的frp-混凝土墩、柱相比，采用两种标准化frp板进行组装，可以适应不同矩形断面尺寸的桥墩建造，不需因断面尺寸的变化而制作新的frp模具。
18、3、相对于传统钢筋混凝土桥墩，采用海水海砂混凝土代替普通混凝土可以避免河砂供应的问题，采用frp筋代替钢本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.拼装式FRP模块海水海砂混凝土组合桥墩，其特征在于：包括拼装式FRP带筋模板和海水海砂混凝土，拼装式FRP带筋模板包括多个上下依次堆叠的“回”字形的层模板，层模板由A型FRP模块(1)和B型FRP模块(2)交错布置并依次首尾相接形成“回”字形，上下层的A型FRP模块(1)和B型FRP模块(2)的接触面通过粘接剂粘接在一起；A型FRP模块(1)和B型FRP模块(2)均具有朝内布置的肋板，同层A型FRP模块(1)和B型FRP模块(2)相接的端部的肋板上下重叠，各肋板沿肋板长度方向的中部以及上下重叠的端部开设预留孔，各预留孔内穿有FRP纵筋，各层层模板或者部分层层模板的多根FRP纵筋(3)外绑扎有FRP箍筋(4)；拼装式FRP带筋模板围合形成的模腔内灌注海水海砂混凝土。
2.根据权利要求1所述的拼装式FRP模块海水海砂混凝土组合桥墩，其特征在于：所述A型FRP模块(1)包括A型箱形体(11)和连接在A型箱形体(11)其中一侧面的双肋板(12)，双肋板(12)水平方向的一端端部与A型箱形体(11)对应端端部齐平，双肋板(12)水平方向另一端端部与A型箱形体(11)对应端的
3.根据权利要求2所述的拼装式FRP模块海水海砂混凝土组合桥墩，其特征在于：所述双肋板(12)位于A型箱形体(11)侧面的上下两端，单肋板(22)位于B型箱形体(21)侧面中部，A型箱形体(11)尾部的预留空间长度等于B型箱形体(21)的宽度，B型箱形体(21)尾部的预留空间长度等于A型箱形体(11)的宽度。
4.根据权利要求2所述的拼装式FRP模块海水海砂混凝土组合桥墩，其特征在于：下层A型FRP模块(1)和B型FRP模块(2)形成的“回”字形与上层A型FRP模块(1)和B型FRP模块(2)形成的“回”字形呈纵向翻转180度，且下层B型箱形体(21)位于上层B型箱形体(21)的正下方，下层A型箱形体(11)位于上层A型箱形体(11)的正下方。
5.根据权利要求2所述的拼装式FRP模块海水海砂混凝土组合桥墩，其特征在于：所述A型箱形体(11)和B型箱形体(21)均为中空方柱形，与车辆或船舶存在碰撞可能性的A型箱形体(11)和B型箱形体(21)内填充有耗能缓冲材料(6)。
6.根据权利要求5所述的拼装式FRP模块海水海砂混凝土组合桥墩，其特征在于：各层层模板的双肋板(12)与单肋板(22)在重叠部分在端部的预留孔(102)的内侧开设有通孔(103)，上下层的双肋板(12)与单肋板(22)重叠部分的各对应的通孔(103)中可穿设临时螺杆(5)，临时螺杆(5)的两端分别通过螺栓连接固定。
7.根据权利要求6所述的拼装式FRP模块海水海砂混凝土组合桥墩，其特征在于：各层层模板的A型FRP模块(1)和B型FRP模块(2)与海水海砂混凝土接触的面设置有砾石界面。
8.如权利要求7所述的拼装式FRP模块海水海砂混凝土组合桥墩的施工方法，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.拼装式frp模块海水海砂混凝土组合桥墩，其特征在于：包括拼装式frp带筋模板和海水海砂混凝土，拼装式frp带筋模板包括多个上下依次堆叠的“回”字形的层模板，层模板由a型frp模块(1)和b型frp模块(2)交错布置并依次首尾相接形成“回”字形，上下层的a型frp模块(1)和b型frp模块(2)的接触面通过粘接剂粘接在一起；a型frp模块(1)和b型frp模块(2)均具有朝内布置的肋板，同层a型frp模块(1)和b型frp模块(2)相接的端部的肋板上下重叠，各肋板沿肋板长度方向的中部以及上下重叠的端部开设预留孔，各预留孔内穿有frp纵筋，各层层模板或者部分层层模板的多根frp纵筋(3)外绑扎有frp箍筋(4)；拼装式frp带筋模板围合形成的模腔内灌注海水海砂混凝土。
2.根据权利要求1所述的拼装式frp模块海水海砂混凝土组合桥墩，其特征在于：所述a型frp模块(1)包括a型箱形体(11)和连接在a型箱形体(11)其中一侧面的双肋板(12)，双肋板(12)水平方向的一端端部与a型箱形体(11)对应端端部齐平，双肋板(12)水平方向另一端端部与a型箱形体(11)对应端的端部之间留有空间；b型frp模块(2)包括b型箱形体(21)和连接在b型箱形体(21)其中一侧面的单肋板(22)，b型箱形体(21)高度与a型箱形体(11)的高度一致，b型frp模块(2)的单肋板(22)设置的高度位于a型frp模块(1)的双肋板(12)的两肋板之间，单肋板(22)水平方向的一端端部与b型箱形体(21)对应端端部齐平，单肋板(22)水平方向另一端端部与b型箱形体(21)对应端的端部之间留有空间，b型箱形体(21)头部接于a型箱形体(11)尾部的预留空间内且抵靠在双肋板(12)侧的a型箱形体(11)尾部侧面上，a型箱形体(11)头部接于b型箱形体(21)尾部的预留...
【专利技术属性】
技术研发人员：佟兆杰，余振鹏，高达文，李永进，
申请(专利权)人：福建江夏学院，
类型：发明
国别省市：
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