[發明專利]一種表面抗凍抗裂的半聯通式復合墩柱及其施工方法

在審

• 申請號: 202211550344.0
• 申請日: 2022-12-05
• 公開（公告）號: CN115821730A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 葛勇;陳歆;劉旭;蔡小平;楊文萃
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: E01D19/02
• 分類號: E01D19/02;E01D21/00;C04B18/22
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 侯靜

1.一種表面抗凍抗裂的半聯通式復合墩柱，其特征在于墩柱包括內部普通混凝土及表面抗凍抗裂混凝土層，且內部普通混凝土與表面抗凍抗裂混凝土層之間設置開孔間隔層，表面抗凍抗裂混凝土層內部設置鋼筋籠；

所述的開孔間隔層為開孔鋼管或鋼絲網，開孔鋼管上均布孔陣；所述的開孔間隔層兩側對稱均布多個螺紋連接件，且一側螺紋連接件設置于內部普通混凝土內，一側螺紋連接件設置于開孔間隔層與鋼筋籠之間的表面抗凍抗裂混凝土層內；所述的螺紋連接件由螺紋桿及小枝組成，螺紋桿一端設置于開孔間隔層上，另一端設置小枝，小枝垂直于螺紋桿軸線。

2.根據權利要求1所述的一種表面抗凍抗裂的半聯通式復合墩柱，其特征在于所述的開孔間隔層的厚度為0.4mm～0.6mm；所述的開孔鋼管內外表面均作壓紋處理。

3.根據權利要求1所述的一種表面抗凍抗裂的半聯通式復合墩柱，其特征在于所述的開孔鋼管上的開孔為圓孔或正方形孔；所述的鋼絲網的網格為正方形網格；所述的圓孔直徑為28mm～30mm，且相鄰圓孔圓心之間的距離為33mm～35mm；所述的正方形孔規格為28mm～30mm×28mm～30mm，且相鄰正方形孔中心之間的距離為33mm～35mm；所述的正正方形網格的規格為28mm～30mm×28mm～30mm。

4.根據權利要求1所述的一種表面抗凍抗裂的半聯通式復合墩柱，其特征在于所述的螺紋桿的長度為48mm～52mm，且螺紋桿上未設置螺紋部分的直徑為4mm～6mm，設置螺紋部分的直徑為6mm～8mm；所述的小枝長度為30mm～35mm，直徑為4mm～6mm；開孔間隔層同側相鄰螺紋桿之間的距離為相鄰開孔中心距離的10倍～12倍。

5.根據權利要求1所述的一種表面抗凍抗裂的半聯通式復合墩柱，其特征在于所述的表面抗凍抗裂混凝土層中粗骨料粒徑≤20mm；所述的表面抗凍抗裂混凝土層為摻有抗凍抗裂顆粒、抗凍纖維與抗裂纖維的混凝土，且抗凍抗裂顆粒占混凝土中細骨料體積的4％～8％，抗凍纖維占混凝土體積的0.84‰～0.88‰。

6.根據權利要求5所述的一種表面抗凍抗裂的半聯通式復合墩柱，其特征在于所述的抗凍抗裂顆粒為陶砂、紅磚粉、浮石粉或橡膠粉；所述的抗凍纖維為聚丙烯腈纖維，纖維長度為6mm～8mm，纖維細度為80萬根/g～110萬根/g。

7.根據權利要求5所述的一種表面抗凍抗裂的半聯通式復合墩柱，其特征在于所述的抗裂纖維為短切鋼纖維或短切玄武巖纖維；當所述的抗裂纖維為短切鋼纖維時，短切鋼纖維直徑為0.5mm～0.6mm，長度為混凝土中粗骨料最大粒徑的1.5倍～2倍，具體為30mm～40mm，抗裂纖維占混凝土體積的0.8％～1.2％；當所述的抗裂纖維為短切玄武巖纖維時，短切玄武巖纖維直徑為13μm～18μm，纖維長度為6mm～18mm，抗裂纖維占混凝土體積的0.8‰～1.2‰。

8.根據權利要求1所述的一種表面抗凍抗裂的半聯通式復合墩柱，其特征在于所述的鋼筋籠由直徑為28mm～32mm的主筋及直徑為8mm～14mm的箍筋綁扎而成；所述的鋼筋籠主筋上設置墊塊，且墊塊為開口圓盤狀的細石纖維混凝土，綁扎于主筋上。

9.根據權利要求8所述的一種表面抗凍抗裂的半聯通式復合墩柱，其特征在于所述的鋼筋籠中主筋外緣距離墩柱表面的距離＝箍筋直徑+鋼筋的混凝土保護層厚度45mm＝所述的鋼筋籠中主筋內緣距離開孔間隔層的距離。

10.如權利要求1所述的一種表面抗凍抗裂的半聯通式復合墩柱的施工方法，其特征在于所述的施工方法為現澆法，它是按以下步驟進行：

一、預制開孔間隔層與螺紋連接件并完成焊接；

二、在帶螺紋連接件的開孔間隔層外綁扎鋼筋籠，布設墊塊；

三、打磨鋼模板，噴涂脫模劑；

四、在鋼筋籠外吊裝鋼模板；

五、在開孔間隔層內外兩側同步澆注混凝土，其中開孔間隔層外側澆注抗凍抗裂混凝土，開孔間隔層內側澆注普通混凝土，保持兩側澆注高度上升速度一致，邊澆注邊振搗；

六、澆筑完成1天后拆模，用塑料膜和毛氈裹覆墩柱，同時在墩柱頂部開始滴灌養護；

七、養護7～14天后停止滴灌并撤下塑料布和毛氈，即完成施工方法。