[发明专利]再生混凝土带U肋哑铃型柱式桥墩

说明书

技术领域

本发明属于钢与混凝土组合结构的桥梁工程技术领域，涉及桥梁墩柱，尤其是一种再生混凝土带U肋哑铃型柱式桥墩。

背景技术

当今，我国是全世界最大的建筑市场，巨大的混凝土需求量导致砂石逐渐表现出了供不应求的趋势，我国许多地区的优质天然骨料已趋枯竭，而大量的采石活动又对生态环境造成了不可逆的破坏。与此同时，建筑废物的排放量也日益增加，而把废弃混凝土进行再利用，即加工成再生骨料用于生产再生混凝土，被认为是解决废弃混凝土问题的最有效途径。再生混凝土技术的应用一方面可以解决废弃混凝土处理困难所带来的问题，另一方面可以减少对天然骨料的消耗，保护骨料产地的生态环境，符合可持续发展的要求。

然而，由于再生骨料的内在损伤和其表面吸附了一层老砂浆而导致吸水率大，致使其所配成的再生混凝土强度、收缩性能及耐久性能等较普通混凝土差，这是制约再生骨料混凝土推广应用的重要原因之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种承载力高、抗震性能好、造价低廉、施工方便的再生混凝土带U肋哑铃型柱式桥墩，以满足桥梁工程应用的要求，扩大再生混凝土的使用范围。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：再生混凝土带U肋哑铃型柱式桥墩，包括哑铃型截面墩身，哑铃型截面墩身由两块钢板和带U形钢槽的两个圆形钢管焊接组成，平行的两块钢板作为哑铃型截面墩身的横隔墙，两个钢管分别焊接在横隔墙两端，两个圆形钢管各带三个U形钢槽，三个U形钢槽平均分布在圆形钢管上除与横隔墙相接的其他方向；U形钢槽内及平行的两块钢板之间浇筑普通骨料混凝土，圆形钢管内部浇筑再生骨料混凝土。

U形钢槽由外包钢板焊接而成。

U形钢槽宽度B与圆形钢管的直径D比值在0.2185-0.7071范围内。

U形钢槽宽度B与圆形钢管的直径D比值宜取0.4815附近。

U形钢槽长度H与圆形钢管直径D比值宜在0-0.5范围内且不等于0，当取为0时，即取消U形钢槽作用，变成完全哑铃型桥墩。

普通骨料混凝土强度等级不低于C50，再生骨料混凝土强度等级不低于C30，且普通骨料混凝土的强度等级大于再生骨料混凝土。

再生混凝土的骨料粒径在5mm-40mm范围，级配合理。

针对再生骨料混凝土应用存在的问题，发明人设计了一种再生混凝土带U肋哑铃型柱式桥墩，由两块钢板和带U形钢槽的两个圆形钢管焊接组成，U形钢槽内及平行的两块钢板之间浇筑普通骨料混凝土，圆形钢管内部浇筑再生骨料混凝土。由于大直径钢管约束再生混凝土的“套箍”作用，将钢材与混凝土结合在一起，在轴向压力作用下，混凝土的膨胀将受到钢管约束，混凝土处于三向受压状态，将大大提高混凝土的承载力；另外，灌注了普通混凝土的U形钢槽与横隔墙又可以有效地防止钢管发生局部屈曲，构件的延性性能明显改善，耗能能力大大提高，具有优越的抗震性能。此外，外包钢板和钢管可以同时作为模板使用，因此施工中不必进行模板工程，可加快施工进度，提高经济效益。本发明克服了由于强度及耐久性能差等导致再生混凝土使用受限的问题，有利于再生混凝土在桥梁工程中的推广应用和工程垃圾资源化，可应用在地震烈度较大地区、建筑材料难以运输的区域的斜交桥梁；对于受地震破坏后的桥梁，可以立即将破坏的桥梁破碎出再生骨料，用再生骨料部分替代天然骨料来修复或重建桥梁，减少了运输成本，有利于恢复灾后重建。

附图说明

图1是本发明再生混凝土带U肋哑铃型柱式桥墩的结构示意图。

图中：1圆形钢管，2钢板，3U形钢槽，4普通骨料混凝土，5再生骨料混凝土。

具体实施方式

如图1所示，本发明再生混凝土带U肋哑铃型柱式桥墩包括哑铃型截面墩身，哑铃型截面墩身由两块钢板2和带U形钢槽3的两个圆形钢管1焊接组成，平行的两块钢板作为哑铃型截面墩身的横隔墙，两个钢管分别焊接在横隔墙两端，两个圆形钢管各带三个U形钢，三个U形钢槽平均分布在圆形钢管上除与横隔墙相接的其他方向；U形钢槽内及平行的两块钢板之间浇筑普通骨料混凝土4，圆形钢管内部浇筑再生骨料混凝土5。

制作过程