[发明专利]T型截面钢管再生混凝土墩身

说明书

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，尤其涉及一种T型截面钢管再生混凝土墩身。

背景技术

再生混凝土是指将废弃的混凝土块经过破碎、清洗、分级后，按一定比例与级配混合，部分或全部代替砂石等天然集料(主要是粗集料)，再加入水泥、水等配制而成的新混凝土。再生混凝土按集料的组合形式可以有以下几种情况：集料全部为再生集料；粗集料为再生集料、细集料为天然砂；粗集料为天然碎石或卵石、细集料为再生集料；再生集料替代部分粗集料或细集料。然而，由于再生骨料中附着老砂浆的影响，与普通混凝土相比，再生混凝土在单轴压力作用下更加容易出现微裂纹，进而导致再生混凝土的单轴抗压强度普遍小于普通混凝土，影响了其推广应用。

随着我国城镇化进程的发展，建筑垃圾排放量逐年增长，可再生组分比例也不断提高。然而，大部分建筑垃圾未经任何处理，被运往郊外或城市周边进行简单填埋或露天堆存，这不仅浪费了土地和资源，还污染了环境；另一方面，随着人口日益增长，建筑业对砂石骨料的需求量不断增加。长期以来，由于砂石骨料来源广泛易得，价格低廉，被认为是取之不尽、用之不竭的原材料而被随意开采，从而导致资源枯竭、山体滑坡、河床改道，严重破坏了自然环境。生产和利用建筑垃圾再生骨料对于节约资源、保护环境和实现建筑业的可持续发展具有重要意义。

再生混凝土的推广应用有利于建筑垃圾资源化，符合环保和可持续发展要求。可持续发展的重要特征是环境保护和对自然资源的保护。充分利用再生混凝土，不但能有效降低建筑垃圾的数量，减少建筑垃圾对自然环境的污染，起到保护环境的作用；而且利用再生骨料配置而成的再生骨料混凝土还能减少建筑工程中对天然骨料的开采，达到节约天然沙石资源的目的。再生混凝土技术实现了对废混凝土的回收利用，形成新的建材产品，具有显著的经济、社会和环境效益。因此，从环境保护与资源有效利用的角度来讲，再生混凝土被认为是生态绿色混凝土，大力开展其技术研究和应用研究是有益而且必要的，符合建筑行业的循环经济模式和国家提倡的低碳经济政策要求，也是人类可持续发展伟大战略的重要措施之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种承载力较高、抗震性能良好的T型截面钢管再生混凝土墩身，适用于弯坡、匝道对桥墩纵横及抗扭刚度要求较高的桥梁中以及抗震、城市景观等有特殊要求的桥梁。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：T型截面钢管再生混凝土墩身，包括T型墩身，T型墩身由四个圆形钢管与六块矩形钢板(缀板)焊接组成，圆形钢管分为主钢管和副钢管，主钢管位于T型墩身的拐角处，每个副钢管均采用双钢板与主钢管焊接作为T型墩身的三肢，副钢管位于各肢的端部；钢管内部及其与钢板围成的格室内焊接有抗剪栓钉并浇筑钢纤维微膨胀再生混凝土。

双钢板与副钢管相切焊接。

抗剪栓钉呈梅花状布置，抗剪栓钉布置数量每平米20～40个，抗剪栓钉长度80～20mm，抗剪栓钉直径为8～16mm，抗剪栓钉布置数与抗剪栓钉的直径成反比关系，抗剪栓钉的直径与长度成正比关系。

主钢管直径D与副钢管直径d或dd满足关系式0.33D<d<0.67D及arcsin(d/D)+arcsin(dd/D)<85°。

主钢管直径D与T型墩身横向两副钢管圆心间距L满足关系式L<2.8D，且主钢管圆心平分L。

主钢管圆心和T型墩身纵向副钢管圆心间距K与主钢管直径D满足关系式K<2.5D。

钢纤维微膨胀再生混凝土强度等级为C30～C40，钢纤维长度为40～50mm、长径比为60～90，钢纤维参量体积率为0.9％～1.6％。

钢纤维微膨胀再生混凝土中，膨胀剂的掺量以使混凝土产生0.2～0.4MPa预压力为宜。

T型墩身的含钢率为7％～12％，圆形钢管的壁厚不宜小于5mm，钢板的厚度不宜小于3mm。