[发明专利]一种预应力FRP束钢筒混凝土管桩基础结构及施工方法

说明书

本发明公开一种预应力FRP束钢筒混凝土管桩基础结构及施工方法，包括内部预应力混凝土管桩、筛孔式钢管、混凝土材料、钢筒、锌铝合金涂层、预应力FRP束层和富树脂层；本发明通过筛孔式钢管的设置使得混凝土可以通过管壁表面的圆孔相互融通，形成类似栓钉似的内部构造，有效提高了与混凝土之间的连接性能，增强了结构的抗剪承载力；通过对原料选择和比例搭配制备的富树脂层不仅可以美化产品，而且可保护产品不受周围介质侵害，提高其耐候、耐水、耐腐蚀性能，具有延长产品使用寿命；通过防腐蚀抗侵蚀剂的添加可以提高混凝土均质性，使腐蚀物质难以进入到混凝土内部，同时可以减少混凝土的徐变，提高混凝土抗渗能力和耐久能力。

技术领域

本发明涉及预应力混凝土管桩技术领域，尤其涉及一种预应力FRP束钢筒混凝土管桩基础结构及施工方法。

背景技术

在我国，预应力混凝土管桩已广泛应用于各类民用建筑、工业建筑、铁路、桥梁等工程中，尤以民用建筑用量最大，因其单桩承载力高、设计应用范围广、单桩承载力造价低、施工速度快等优点得到市场广泛认可；

但其因抵抗水平力差、耐腐蚀性较差等缺点而受到诸多限制，特别是在临海地区，因其土壤中含有大量的氯离子，氯离子通过渗透、扩散等方式进入混凝土内部到达钢筋表面，当钢筋表面的氯离子浓度达到临界值时，钢筋表面的钝化膜会被破坏，从而造成钢筋的腐蚀使结构发生早期损坏，丧失了结构的耐久性能，对建筑安全性能的影响较大，因此，本发明提出一种预应力FRP束钢筒混凝土管桩基础结构及施工方法以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提出一种预应力FRP束钢筒混凝土管桩基础结构及施工方法，该预应力FRP束钢筒混凝土管桩基础结构及施工方法通过筛孔式钢管的设置使得在浇筑混凝土的过程中，混凝土可以通过管壁表面的圆孔相互融通，形成类似栓钉似的内部构造，有效提高了与混凝土之间的连接性能，增强了结构的抗剪承载力；通过本发明所述的原料选择和比例搭配制备的富树脂层不仅可以美化产品，而且可保护产品不受周围介质侵害，提高其耐候、耐水、耐腐蚀性能，具有延长产品使用寿命的功能；通过防腐蚀抗侵蚀剂的添加可以提高混凝土均质性，使腐蚀物质难以进入到混凝土内部，同时可以减少混凝土的徐变，提高混凝土抗渗能力和耐久能力。

为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种预应力FRP束钢筒混凝土管桩基础结构，包括内部预应力混凝土管桩、筛孔式钢管、混凝土材料、钢筒、锌铝合金涂层、预应力FRP束层和富树脂层，所述内部预应力混凝土管桩由桩身、钢筋笼和端头板组成，所述筛孔式钢管上均匀分布有圆孔，所述混凝土材料由混凝土和防腐蚀抗侵蚀剂混合而成，所述防腐蚀抗侵蚀剂成分为45％-65％偏硅酸钙、0.5％-6％塑化剂、8％-10％轻烧氧化镁和硅铝质材料，所述锌铝合金涂层配比为85％的锌和15％的铝，所述预应力FRP束层由树脂基体和束状复合材料组成，所述富树脂层由表面毡和富树脂剂组成。

进一步改进在于：所述端头板为环面钢板且环面中部等径圆周上设有主锚筋孔，所述钢筒直径大于筛孔式钢管直径，所述预应力FRP束层围绕钢筒双方向缠绕形成钢芯FRP包裹束。

进一步改进在于：所述偏硅酸钙成分为硅灰石，所述塑化剂为聚羧酸类、氨基磺酸类、萘系磺酸类、三聚氰胺类减水剂中的一种或两种以上的混合物，所述硅铝质材料成分为Al₂O₃和SiO₂。

进一步改进在于：所述富树脂剂由乙烯基树脂85-90％、触变剂2-2.5％、丙二醇0.1-0.3％、紫外线吸收剂1-1.2％、消泡剂0.1-0.3％、250目石英砂3-5％、色浆2-4％、促进剂0.5-1％和固化剂1-1.5％混合而成，其中乙烯基树脂采用粘度1000-1500cps的树脂。

进一步改进在于：所述树脂基体成分为环氧树脂、聚酯和乙烯基酯，所述束状复合材料成分为碳纤维、芳纶纤维及玻璃纤维的混合物。

一种预应力FRP束钢筒混凝土管桩基础结构施工方法，包括以下步骤：