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不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件的制作方法

文檔序號:8219566閱讀:322來源:國知局
不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種結(jié)構(gòu)構(gòu)件,特別是一種由不銹鋼管和珊瑚自密實混凝土組成的組合構(gòu)件,尤其適用于高溫、高濕、高鹽惡劣條件下的島礁建港、跨海大橋等工程。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國海洋資源的開發(fā)和利用,走向遠海、深海成為了海洋工程發(fā)展的必然趨勢。傳統(tǒng)的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑、橋梁工程等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,然而在遠海、深海條件下,存在著如下幾方面的現(xiàn)狀:首先,在高溫、高濕、高鹽環(huán)境,傳統(tǒng)的鋼管需進行防腐處理,遠海的復(fù)雜條件使得防腐處理和維護成本非常高;其次,在遠海條件下混凝土骨料材料缺乏,遠距離運輸成本高;最后,在傳統(tǒng)的鋼管混凝土施工中,需要對澆注的混凝土進行振搗密實,需要較多的施工機械。
[0003]與碳素鋼相比,不銹鋼材料具有良好的耐腐蝕性能和耐久性,使建筑結(jié)構(gòu)安全可靠、結(jié)實耐久且后期維護成本低,但不銹鋼結(jié)構(gòu)也有著初期造價高的缺點。
[0004]遠海島礁上有著大量的珊瑚礁資源,因此可以利用珊瑚砂或珊瑚礁碎塊、水泥及其他膠凝材料拌制成珊瑚礁混凝土,普通的珊瑚礁混凝土強度較低、耐久性較差,而且由于其流動性差,在填充鋼管時需要振搗,施工復(fù)雜且有泌水離析的風險,因此,不適合單獨在尚溫、尚濕、尚鹽的遠海惡劣條件下使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有普通鋼管混凝土和珊瑚礁混凝土存在的上述缺點和不足,提供一種不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件。此構(gòu)件特別適用于高溫、高濕、高鹽和原材料不足的遠海島礁建港工程。構(gòu)件具有強度高、抗風抗浪性強、耐久性好、施工方便以及維護成本低等特點。
[0006]本發(fā)明提供的不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件,包括不銹鋼管和管內(nèi)填充的珊瑚自密實混凝土。所述的珊瑚自密實混凝土是利用珊瑚砂和珊瑚礁碎塊分別作為細骨料和粗骨料,水泥粉煤灰作為膠凝材料,聚羧酸系高效減水劑作為外加劑,使用水拌制而成。利用混凝土泵,將上述珊瑚自密實混凝土灌入不銹鋼管中,無需振搗。
[0007]所述不銹鋼管內(nèi)的頂端采用高強度砂漿堵頭封頂。
[0008]所述不銹鋼管可以為圓管、方管或矩形管。
[0009]所述不銹鋼管長度較短時為整根,兩端通過焊接封堵;長度較長時可以為多跟連接,連接方式包括焊接、鉚接。
[0010]所述不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件主要為受壓構(gòu)件,布置形式可以為平直柱狀結(jié)構(gòu)或弧形拱狀結(jié)構(gòu)。
[0011]
本發(fā)明的優(yōu)點和效果: 本發(fā)明是由不銹鋼管和珊瑚自密實混凝土組成的復(fù)合構(gòu)件,其優(yōu)點是可充分發(fā)揮各自的材料特性,強度高,耐腐蝕性強,且施工成本低。
[0012]所述的珊瑚自密實混凝土骨料為珊瑚砂或珊瑚礁碎塊,最大限度地提高了島礁材料利用率,降低了施工成本。
[0013]所述的珊瑚自密實混凝土流動性良好,避免了施工過程中的振搗過程,適合長管施工,提高了施工速度,保障了施工質(zhì)量。
[0014]所述的不銹鋼管耐腐蝕性強,提高了結(jié)構(gòu)耐久性,降低了后期維護成本。
[0015]
【附圖說明】
圖1是本發(fā)明不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件的幾種典型橫截面示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件的單節(jié)構(gòu)件澆注示意圖。
[0017]圖3是本發(fā)明不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件的多節(jié)構(gòu)件澆注示意圖。
[0018]圖4是本發(fā)明不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件的高強度砂漿堵頭封頂示意圖。
[0019]圖5是本發(fā)明不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件的在高粧碼頭中的布置面示意圖。
[0020]圖6是本發(fā)明不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件的在跨海橋梁中的布置面示意圖。
[0021]圖中的附圖標號為:1不銹鋼管;2珊瑚自密實混凝土 ;3混凝土泵;4多節(jié)構(gòu)件連接裝置;5高強度砂漿堵頭;6柱狀不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件;7拱形不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件。
[0022]
【具體實施方式】
下面參照附圖對本發(fā)明進一步說明。
[0023]如圖1所示,一種不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件,包括不銹鋼管1,管內(nèi)填充的珊瑚自密實混凝土 2,形成的實心不銹鋼管。所述不銹鋼管可以為圓管(圖1中A所示)、方管(圖1中B所示)或矩形管(圖1中C所示)。
[0024]本發(fā)明提供的不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件,主要應(yīng)用于遠海島礁建港工程,作為受壓構(gòu)件,如島礁高粧碼頭的粧基礎(chǔ)、跨海橋梁的橋墩和橋拱等。
[0025]本發(fā)明所述的珊瑚自密實混凝土利用珊瑚砂和珊瑚礁碎塊分別作為細骨料和粗骨料,珊瑚砂粒徑范圍為0.15~5mm,珊瑚礁碎塊粒徑為10_30mm。以混凝土設(shè)計強度為C30為例,水灰比0.31,每立方米的基準質(zhì)量配合比,膠凝材料:水:細骨料:粗骨料:外加劑=564:175:792:807:5.1=1.00:0.31:1.40:1.43:0.009。
[0026]本發(fā)明提供的珊瑚自密實混凝土擴展度應(yīng)在600-700mm,V型漏斗時間7_25s。
[0027]具體施工過程如圖2-圖4所示,利用混凝土泵3將珊瑚自密實混凝土 2澆灌進不銹鋼管I中,澆注即將完成時,在不銹鋼管I上端預(yù)留3-5cm空隙(見圖2、圖3),使用普通高強度砂漿堵頭5封頂(見圖4),內(nèi)部混凝土養(yǎng)護28天即可達到設(shè)計強度。
[0028]
應(yīng)用實例I
如圖5所示,可使用柱狀不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件6作為高粧碼頭的粧基礎(chǔ),此粧基礎(chǔ)可在預(yù)制場預(yù)制或現(xiàn)場澆筑完成。澆筑完成的不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件粧具有軸壓成載能力強,耐久性良好,后期維護成本低的特點。
[0029]
應(yīng)用實例2
如圖6所示,可使用拱形不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件7作為跨海橋梁的橋墩或橋拱,橋墩可在預(yù)制場預(yù)制或現(xiàn)場澆筑完成,橋拱需在預(yù)制場內(nèi)澆筑并養(yǎng)護。澆筑完成的不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件橋墩和橋拱均具有軸壓成載能力強,耐久性良好,后期維護成本低的特點。
【主權(quán)項】
1.一種不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件,其特征在于包括不銹鋼管,管內(nèi)填充的珊瑚自密實混凝土。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件,其特征在于所述的不銹鋼管為圓管、方管或矩形管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件,其特征在于所述的珊瑚自密實混凝土是利用珊瑚砂或珊瑚礁碎塊作為骨料,水泥粉煤灰作為膠凝材料,聚羧酸系高效減水劑作為外加劑,使用水拌制而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件,其特征在于所述不銹鋼管內(nèi)的頂端采用高強度砂漿堵頭封頂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件,其特征在于所述組合構(gòu)件的布置形式為平直柱狀結(jié)構(gòu)或弧形拱狀結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】一種不銹鋼管-珊瑚自密實混凝土組合構(gòu)件,包括不銹鋼管和管內(nèi)填充的珊瑚自密實混凝土。本發(fā)明的主要優(yōu)點是:首先,克服了普通鋼管混凝土抗腐蝕性差的確定,采用不銹鋼管,提高了結(jié)構(gòu)耐久性,降低了后期維護成本;并且不銹鋼管在混凝土澆筑時,可作為模板使用,節(jié)省了模板費用和安裝拆卸模板的時間,提高了施工速度;其次,珊瑚自密實混凝土骨料為珊瑚砂或珊瑚礁碎塊,最大限度地提高了島礁材料利用率,降低了施工成本;最后,珊瑚自密實混凝土流動性良好,避免了施工過程中的振搗過程,適合長管施工,提高了施工速度,保障了施工質(zhì)量。本發(fā)明尤其適用于高溫、高濕、高鹽惡劣條件下的島礁建港、跨海大橋等工程。
【IPC分類】E01D101-30, E02B17-00, E01D19-02, E01D101-24
【公開號】CN104532812
【申請?zhí)枴緾N201410773365
【發(fā)明人】陳松貴, 陳漢寶, 周然, 薛晶, 黃美玲, 周加杰, 羅家寧
【申請人】交通運輸部天津水運工程科學研究所
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月16日
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