纖維增強預製混凝土管柱及其施工方法
2023-10-25 10:18:32 1
專利名稱：纖維增強預製混凝土管柱及其施工方法
技術領域：
本發明涉及土木 工程中鋼筋混凝土結構構件，具體是一種纖維增強預製混凝土管柱及其施工方法。
背景技術：
鋼筋混凝土技術已經相當成熟，對於鋼筋混凝土柱的研究也有大量的成果。普通的鋼筋混凝土柱由於結構構件布置的影響和柱體截面尺寸的限制，致使鋼筋混凝土柱的剪跨比相對減小，其抗剪能力大大減弱。通過增強纖維材料的裹束，可以有效提高柱體的延性和承載力，增強其變形性能，但增強纖維材料暴露在自然環境中極易受到外界環境腐蝕，特別是粘結物質(環氧樹脂等)在高溫等環境影響下極易失去作用，嚴重影響增強纖維材料對柱體的加固性能，而且柱體受載過程中產生徑向變形，對柱體外側的保護層和裝飾層形成膨脹破壞，又進一步加速了外部環境對增強纖維材料的腐蝕影響。目前，我國的鋼筋混凝土結構多採用現澆結構，現澆結構的澆築過程中，由於漏振導致的構件表面出現麻面、蜂窩、露筋等質量問題較為普遍，整體結構質量難以保證。同時， 現澆結構存在施工周期長、生產效率低、工人勞動強度高、產生大量建築垃圾、施工帶來的噪聲也困擾周圍的居民等諸多問題。
發明內容
本發明旨在解決現有鋼筋混凝土結構構件存在的上述諸多問題，而提供一種可以大大減少施工現場溼作業、提高施工速度、有效抵抗外界動載的撞擊、抗震性能好的纖維增強預製混凝土管柱及其施工方法。本發明解決其技術問題採用的技術方案是
一種纖維增強預製混凝土管柱，包括現澆鋼筋混凝土柱、增強纖維材料層，它還包括混凝土預製管，所述混凝土預製管的內壁通過柔性材料粘結層粘貼有增強纖維材料層，所述現澆鋼筋混凝土柱澆注在所述混凝土預製管中。上述纖維增強預製混凝土管柱的施工方法，其施工工序是
a.在預製構件廠製作混凝土預製管，達到養護要求後拆模；混凝土預製管的模數尺寸按照柱體截面設計尺寸而定，壁厚為20 50mm，高度2 6m;
b.在混凝土預製管內壁均勻塗抹厚度為3 8mm的柔性材料粘結層，待達到粘貼要求後，粘貼增強纖維材料層；
c.將粘貼好增強纖維材料層的混凝土預製管運至施工現場，製作和綁紮鋼筋骨架，吊裝就位混凝土預製管和鋼筋網籠，澆築混凝土製作現澆鋼筋混凝土柱。採用上述技術方案的本發明與現有技術相比，具備以下優點
①混凝土預製管作為內部現澆結構的外圍模板使用，省去了現場施工中柱模的支護工序，提高了施工速度；
②混凝土預製管使內部結構免受外界環境腐蝕，提高了構件的耐久性；③柔性材料粘結層可以有效減緩柱體徑向變形產生的膨脹破壞；
④增強纖維材料有效地提高構件的延性和承載能力，增強其抗剪能力，兼具耗能和減
晨作用。
圖1為本發明所述纖維增強預製混凝土管柱(圓柱)示意圖。圖2為本發明所述纖維增強預製混凝土管柱(方柱)示意圖。圖中混凝土預製管1，柔性材料粘結層2，增強纖維材料層3，柱縱筋4、架立箍筋 5，現澆混凝土 6，單肢箍筋7。
具體實施例方式以下結合實施例詳述本發明。參見圖1、圖2，本實施例給出了圓柱型和方柱型兩種結構形式的纖維增強預製混凝土管柱，均由混凝土預製管1、柔性材料粘結層2、增強纖維材料層3及現澆鋼筋混凝土柱構成，增強纖維材料層3由柔性材料粘結層2粘貼在混凝土預製管1的內壁上，現澆鋼筋混凝土柱澆注在混凝土預製管1中。圓柱型現澆鋼筋混凝土柱由柱縱筋4、架立箍筋5和現澆混凝土 6構成，方柱型現澆鋼筋混凝土柱由柱縱筋4、架立箍筋5、現澆混凝土 6和單肢箍筋 7構成。具體實施工序如下
首先，在預製構件廠製作不同模數尺寸的混凝土預製管1，達到養護要求後拆模；混凝土預製管ι按照柱體截面設計尺寸預製，壁厚為20 50mm，高度可根據實際需要做成2 6m不等；混凝土預製管1作為內部現澆結構的外圍模板使用。其次，在混凝土預製管1內壁均勻塗抹一定厚度的柔性材料粘結層2，待達到粘貼要求後，粘貼增強纖維材料層3 ；柔性材料粘結層2厚度約為3 8mm，兼具粘貼增強纖維材料和減緩內部鋼筋混凝土柱膨脹擠壓的雙重作用；增強纖維材料層3可根據柱體的徑向變形要求選取不同增強纖維材料，可根據實際需要粘貼1 3層。最後，將粘貼好增強纖維材料層3的混凝土預製管1運至施 工現場，製作和綁紮鋼筋骨架，吊裝就位預製管和鋼筋網籠，澆築混凝土。現澆鋼筋混凝土柱的配筋主要根據柱體設計承載值進行結構設計。上述纖維增強預製混凝土管柱可廣泛應用於鋼筋混凝土框架結構中，可有效提高柱體的延性，增強柱體的變形性能，提高柱體的承載能力，還可起到耗能和減震的作用， 並保證內部現澆鋼筋混凝土柱免受外界環境及化學腐蝕，同時可節約模板等施工成本的投入，具有良好的經濟效益和結構應用性。
權利要求
1.一種纖維增強預製混凝土管柱，包括現澆鋼筋混凝土柱、增強纖維材料層，其特徵在於，它還包括混凝土預製管，所述混凝土預製管的內壁通過柔性材料粘結層粘貼有增強纖維材料層，所述現澆鋼筋混凝土柱澆注在所述混凝土預製管中。
2.如權利要求1所述的纖維增強預製混凝土管柱的施工方法，其施工工序是a.在預製構件廠製作混凝土預製管，達到養護要求後拆模；混凝土預製管的模數尺寸按照柱體截面設計尺寸而定，壁厚為20 50mm，高度2 6m;b.在混凝土預製管內壁均勻塗抹厚度為3 8mm的柔性材料粘結層，待達到粘貼要求後，粘貼增強纖維材料層；c.將粘貼好增強纖維材料層的混凝土預製管運至施工現場，製作和綁紮鋼筋骨架，吊裝就位混凝土預製管和鋼筋網籠，澆築混凝土製作現澆鋼筋混凝土柱。
全文摘要
本發明涉及土木工程中鋼筋混凝土結構構件，具體是一種纖維增強預製混凝土管柱及其施工方法。該纖維增強預製混凝土管柱由現澆鋼筋混凝土柱、增強纖維材料層，柔性材料粘結層、混凝土預製管構成，其施工工序是在預製構件廠製作混凝土預製管，達到養護要求後拆模；在混凝土預製管內壁均勻塗抹一定厚度的柔性材料粘結層，待達到粘貼要求後，粘貼增強纖維材料層；將粘貼好增強纖維材料層的混凝土預製管運至施工現場，製作和綁紮鋼筋骨架，吊裝就位混凝土預製管和鋼筋網籠，澆築混凝土製作現澆鋼筋混凝土柱。該纖維增強預製混凝土管柱可減少施工現場溼作業，提高施工速度，有效抵抗外界動載撞擊，抗震性能好。
文檔編號E04C3/34GK102182277SQ201110076798
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月29日 優先權日2011年3月29日
發明者廖永, 蘇幼坡, 高林 申請人:山西宏廈第一建設有限責任公司, 河北聯合大學, 鵬達建設集團有限公司