外包frp预应力再生混凝土管桩的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑基础工程中的粧基工程领域，尤其涉及一种外包FRP预应力再生混凝土管粧。
【背景技术】
[0002]随着世界经济的迅猛发展，钢筋混凝土结构进入了高速发展的时期，新建建筑物的施工和旧建筑物的拆除都会产生大量的废弃混凝土。2014年，我国建筑垃圾生产量超过15亿吨。2020年左右，我国建筑垃圾产生量可能将达到峰值。再生利用废弃混凝土，不仅可以减少对自然资源的开发，还可以减少向自然排放垃圾的数量，具有显著的社会、经济和环境效益。然而，由于老砂浆的存在，再生粗骨料的性能和天然粗骨料相比有很大差异，如表观密度低、压碎指标高、孔隙率高、吸水率高。再生混凝土与普通混凝土相比，在物理、力学和耐久性能等方面存在差异，将再生骨料应用到粧基础中，必须采用新的施工工艺来提高粧体的承载力和耐久性。
[0003]型钢混凝土结构能充分发挥钢材和混凝土各自优点，是一种承载力高、延性好、抗震性能好的结构，目前已广泛应用到国内外建筑结构中，但是在粧基础中应用较少，尤其是预制粧。混凝土管粧以其粧身质量可靠、适应性强、造价经济等优点，可广泛应用到房屋建筑工程、道路桥梁、海港码头、海洋工程中。对于服役于海洋、港口、盐碱地区、地下水或者土壤中侵蚀性介质浓度较高的内陆地区的钢筋混凝土粧而言，粧体将长期遭受腐蚀性物质的侵蚀，如氯离子渗透、硫酸盐腐蚀、冻融循环等，粧基耐久性问题非常突出。粧体在侵蚀性介质的作用下，钢筋锈蚀，混凝土成分变化、体积膨胀，最终开裂剥落，粧体丧失承载力，严重缩短了钢筋混凝土粧的使用寿命。因此，迫切需要改进钢筋混凝土粧的施工工艺，采取有效措施提尚粧基耐久性。
[0004]目前，国家倡导“以塑代钢”政策，鼓励使用并积极推广塑料制品等新型化学建材。纤维增强复合材料(FRP)因其优良的耐化学腐蚀性、电绝缘性、阻燃性、几何稳定性、质轻、强度高且易于加工的优点，被广泛应用于建筑、工业、农业、电子、医疗、汽车等领域。尽管如此，按照当前预制混凝土粧的施工工艺，制作过程需要支模、拆模等多种工序，耗费大量的钢模或者木模，增加了工作量和施工成本。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种粧基耐久性好、单粧承载力和抗变形能力强的外包FRP预应力再生混凝土管粧。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:外包FRP预应力再生混凝土管粧，主要由FRP管、圆形钢筋笼骨架、十字形钢骨和再生混凝土制成，圆形钢筋笼骨架和十字形钢骨置于FRP管内(即:FRP管外包纵向预应力筋、螺旋箍筋、十字形钢骨)，在管内浇筑再生混凝土，张拉预应力筋，采用离心工艺使再生混凝土沿FRP管四周均匀密实，再生混凝土在FRP管内形成圆形内腔；圆形钢筋笼骨架由纵向预应力筋和螺旋箍筋焊接而成。
[0007]FRP管由上下两个半圆形的FRP管拼接而成，并用FRP粘结剂将接口密封粘牢。
[0008]纵向预应力筋采用预应力混凝土用钢棒，纵向预应力筋沿圆周均匀布置，纵向预应力筋间距不小于6cm ;螺旋箍筋采用低碳钢热乳圆盘条或混凝土制品用冷拔低碳钢丝，直径为4mm?8mm。
[0009]十字形钢骨由两个条状钢板通过榫卯连接成十字形并与螺旋箍筋焊接，条状钢板所用钢材为Q215B或Q235B，每个内撑钢板宽度为40mm?80mm，厚度为10mm?20mm，每个内撑间距为lm ;或者十字形钢骨由两根直径25mm以上的钢筋十字交叉焊接而成。
[0010]再生混凝土由新砂浆和再生粗骨料组成，再生粗骨料粒径范围为5mm?25mm，强度等级为C50?C60。
[0011]上述外包FRP预应力再生混凝土管粧，还包括端板和粧套箍，十字形钢骨与螺旋箍筋和端板焊接，三者同心布置。
[0012]针对目前混凝土管粧存在的问题，发明人充分发挥FRP管的优点，将FRP管和再生混凝土相结合，设计制作了一种全新的组合构件一一外包FRP预应力再生混凝土管粧，主要由FRP管、圆形钢筋笼骨架、十字形钢骨和再生混凝土制成，圆形钢筋笼骨架和十字形钢骨置于FRP管内，再生混凝土在FRP管内形成圆形内腔；圆形钢筋笼骨架由纵向预应力筋和螺旋箍筋焊接而成。其中，耐腐蚀、轻质高强的FRP管外包粧体，能有效防止粧体遭受腐蚀，解决了管粧的腐蚀性问题，提高粧基耐久性；内撑的十字形钢骨则可充分发挥钢材、预应力钢筋和混凝土各自的优势，改善再生混凝土受力性能，提高单粧承载力和稳定性，增大粧体侧向刚度，减小横向变形；充分利用废弃混凝土作为再生骨料，有利于再生混凝土在建筑基础工程中推广应用。
[0013]相对于传统混凝土管粧，本发明具有以下突出优点:
[0014]1.粧体外包耐腐蚀、轻质高强的FRP管，可有效阻隔腐蚀性介质侵蚀预应力粧，防止粧体劣化，解决了腐蚀环境下粧基的耐久性问题；
[0015]2.内撑十字形钢骨，可充分发挥钢材、预应力钢筋和混凝土各自的优势，改善再生混凝土受力性能，提高单粧承载力和稳定性，增大粧体侧向刚度，减小横向变形，减小截面尺寸。
[0016]3.FRP管可以作为浇筑混凝土的施工模板，节约了传统施工工艺所用的钢模，且免除了拆模工序，加快了施工速度，提高了经济效益；
[0017]4.外包FRP管有效保护内在混凝土，可以减小保护层厚度，在满足承载力要求的前提下，可以减少管粧尺寸，节省材料，降低造价；
[0018]5.充分利用建筑垃圾作为再生骨料，有利于再生混凝土在建筑基础工程中推广应用和建筑垃圾资源化，起到保护环境的作用。
【附图说明】
[0019]图1是本发明外包FRP预应力再生混凝土管粧的结构示意图。
[0020]图2是图1再生混凝土管粧沿A-A切割线的粧体横截面图。
[0021]图3是图1再生混凝土管粧沿B-B切割线的粧体横截面图。
[0022]图4是图1再生混凝土管粧沿C-C切割线的粧体横截面图。
[0023]图5是图1再生混凝土管粧中再生混凝土的示意图。
[0024]图中:1FRP管；2加密区螺旋箍筋；3