双向加筋复合材料管包裹的混凝土桩及施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及土木工程粧基工程领域，具体涉及一种双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧及施工方法。
【背景技术】
[0002]腐蚀环境下混凝土中钢筋锈蚀是导致结构破坏的主要原因之一，粧基础也不例夕卜。粧基础大部分位于常水位以下，其腐蚀尤为严重。钢筋混凝土粧中钢筋的腐蚀可能导致粧基础竖向抗压承载力部分损失，也会导致粧基础抗拉和抗弯承载力大部分甚至全部丧失。因此，腐蚀环境下粧基础的抗腐蚀和抗浮是亟待解决的两个关键问题。目前，腐蚀环境中钢筋混凝土粧抗腐蚀通常采用以下方式实现:第一，提高混凝土的密实度，从而减小对钢筋的腐蚀；第二，在钢筋表面涂抹抗腐蚀的环氧涂层，减少钢筋腐蚀；第三，采用耐腐蚀的材料对钢筋混凝土粧进行包裹(Pando 2003)，形成复合材料粧，中国专利201010604399.6，公开了一种复合材料板粧及其制备方法，其中提出隔绝腐蚀性物质与钢筋接触的方法。然而，传统钢筋混凝土粧的抗腐蚀措施往往不能治标治本，腐蚀环境下钢筋混凝土粧的抗拉和抗弯性不但不能得到提高，甚至不能保证。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧及施工方法，克服了传统的钢筋混凝土粧在腐蚀环境下钢筋不耐腐蚀和腐蚀后抗拉、抗弯承载力严重损失的缺陷。
[0004]实现本发明目的的技术解决方案为:
本发明与现有技术相比，其显著优点在于:(1)复合材料外管提供握裹力；(2)纵向复合材料纤维筋与复合材料外管整体制作，提高了粧身的整体承载力；(3)横向复合材料纤维筋在复合材料外管内壁凸出成肋，提高了复合材料与混凝土粧芯的咬合力；(4)复合材料代替钢筋，整体抗腐蚀。
【附图说明】
[0005]图1为本发明的双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧的结构示意图。
[0006]图2为本发明的双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧的双向加筋复合材料管的截面示意图，其中(a)为圆形截面；(b)为矩形截面；(C)为X形截面。
[0007]图3为本发明的带有粧靴与保护帽的双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧。
[0008]图4为本发明的双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧与上部结构连接示意图。
[0009]图5为本发明一种双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧复合材料加筋体的纤维方向示意图，其中图(a)为纵向复合材料纤维筋纤维方向示意图，图(b)为横向复合材料纤维筋纤维方向示意图。
[0010]
【具体实施方式】
结合图1和图2，一种双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧，包括复合材料外管1、纵向复合材料纤维筋2、横向复合材料纤维筋3和混凝土粧芯4。若干根纵向复合材料纤维筋2沿复合材料外管I周向设置在复合材料外管I铺层中，若干根横向复合材料纤维筋3沿复合材料外管I长度方向间隔布置，横向复合材料纤维筋3设置在所述铺层中或设置在复合材料外管I内壁，复合材料外管I内设置混凝土粧芯4。
[0011]所述横向复合材料纤维筋3的截面为矩形，在复合材料管内凸出成肋，提高与混凝土的咬合力。
[0012]所述复合材料外管I截面形状任意，可以为规则的圆形、矩形等，也可以为不规则的X形、椭圆形等。
[0013]结合图5，粧基以抗拉压为主时纤维方向偏于环向，以支护为主时纤维方向偏于轴向，充分发挥纤维筋的承载力。故纵向复合材料纤维筋2的长度方向与轴向的纤维方向重合(如图5 (a)所示)，横向复合材料纤维筋3环向与材料纤维方向重合(如图5 (b)所示)。
[0014]—种双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧的施工方法，施工步骤如下:
步骤1、在复合材料外管I铺层过程中，卷入纵向复合材料纤维筋2和横向复合材料纤维筋3，得到双向加筋复合材料管，用以抵抗腐蚀介质接触混凝土，提高粧身承载力。其中横向复合材料纤维筋3设置在铺层中或设置在复合材料外管I内壁；横向复合材料纤维筋3的截面为矩形。
[0015]步骤2、根据工程特性和场地条件选择预制打入或现场灌注双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧。
[0016]预制打入双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧，步骤如下:
步骤2-1、将步骤I中的双向加筋复合材料管固定；
步骤2-2、在双向加筋复合材料管内浇筑混凝土 ；
步骤2-3、对混凝土粧芯4进行养护，使其成型，得到双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧;
步骤2-4、将上述双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧运输至现场，并进行吊装；
步骤2-5、静压或锤击沉粧。
[0017]静压沉粧时，在双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧底部设置配套的预制粧靴9。
[0018]锤击沉粧时，在双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧粧顶设置配套的保护帽10。
[0019]现场灌注双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧，步骤如下:
步骤a、将双向加筋复合材料管运至现场；
步骤b、在设计粧位处通过泥浆护壁或全套管方法成孔；
步骤C、清孔；
步骤d、吊装双向加筋复合材料管；
步骤e、将双向加筋复合材料管下放入孔，并固定；
步骤f、在双向加筋复合材料管内浇筑混凝土 ；
步骤g、养护成型。
[0020]步骤3、凿粧头，监测成粧质量。
[0021]步骤4、将纵向复合材料纤维筋2与上部结构11固连。
[0022]实施例1
结合图1和图2 (a)，一种双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧，包括复合材料外管1、纵向复合材料纤维筋2、横向复合材料纤维筋3和混凝土粧芯4。8根纵向复合材料纤维筋2沿复合材料外管I周向设置在复合材料外管I铺层中，10根横向复合材料纤维筋3沿复合材料外管I长度方向等间距布置，横向复合材料纤维筋3设置在所述铺层中，复合材料外管I内设置混凝土粧芯4。
[0023]所述横向复合材料纤维筋3的截面为矩形。
[0024]所述复合材料外管I截面为圆形。
[0025]结合图3，一种双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧的施工方法，施工步骤如下: 步骤1、在复合材料外管I铺层过程中，卷入纵向复合材料纤维筋2和横向复合材料纤维筋3，得到双向加筋复合材料管。其中横向复合材料纤维筋3设置在所述铺层中，横向复合材料纤维筋3的截面为矩形。
[0026]步骤2、根据工程特性和场地条件选择预制打入双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧。
[0027]预制打入双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧，步骤如下:
步骤2-1、将步骤I中的双向加筋复合材料管固定；
步骤2-2、在双向加筋复合材料管内浇筑混凝土 ；
步骤2-3、对混凝土粧芯4进行养护，使其成型，得到双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧;
步骤2-4、将上述双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧运输至现场，并进行吊装；
步骤2-5、静压沉粧，沉粧时，在双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧底部设置配套的预制粧靴9。
[0028]步骤3、凿粧头，监测成粧质量；
步骤4、将纵向复合材料纤维筋2与上部结构11固连。
[0029]实施例2
结合图1和图2 (b)，一种双向加筋复合材料管包裹的混凝土粧，包括复合材料外管1、纵向复合材料纤维筋2、横