一种超高性能混凝土与普通混凝土组合桩及其施工方法技术

本发明专利技术涉及一种超高性能混凝土与普通混凝土组合桩及其施工方法，该组合桩包括超高性能混凝土预制筒，所述超高性能混凝土预制筒侧壁上开设有多个孔洞，所述超高性能混凝土预制筒放置于桩孔内且二者的中心线相重合，所述超高性能混凝土预制筒内浇筑有普通混凝土以形成普通混凝土内芯，所述超高性能混凝土预制筒外壁通过其孔洞由内向外流出普通混凝土以形成普通混凝土粘结外层，所述普通混凝土粘结外层介于超高性能混凝土预制筒外壁与桩孔内壁之间。本发明专利技术结构构造简单、材料新颖且力学性能良好，能够减小桩径，节约造价，有效解决桩基施工出现的问题，提高桩的质量及耐久性，具有良好的力学性能和经济效益，具有非常广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及土木建筑
，尤其是一种超高性能混凝土与普通混凝土组合粧及其施工方法。
技术介绍
灌注粧基础由于承载力高、沉降量小以及抗震性能好等优点，在高层建筑、桥梁等结构的基础中得到了广泛的应用。柱基础承载力大，一般粧截面较大，而且由于地下环境复杂、对施工工艺要求较高等原因，经常出现混凝土粧体与基岩之间不凝固、粧身混凝土不凝、岩渣沉积成层，粧身出现空洞体等断粧质量问题，粧基属于隐蔽工程，质量问题不易发现，检查困难而且费用较高。粧基在酸性土壤中还会受到土壤的侵蚀，影响结构的安全。造成这些问题的主要原因是粧孔内水文地质条件复杂，施工质量难以控制，而且普通的钢筋混凝土(RC)强度低、韧性差、孔隙率高，在荷载和环境作用下容易出现损坏，降低了使用寿命O超高性能混凝土(UHPC)是以细砂为骨料，掺入大量硅灰等矿物掺合料、高效减水剂和微细钢纤维，形成的一种高强度、高耐久性、高韧性、密实的混凝土材料，与普通的混凝土相比，剔除了粗骨料(石子)，是细料致密材料与纤维增强材料复合而成的高性能混凝土，抗压强度及抗拉强度均比普通的混凝土要高出很多。利用UHPC承压可以减小粧基的尺寸大小，节省材料和施工工作量，能取得很好的经济效果，同时UHPC良好的使用性能可以大大提高粧基的使用寿命。虽然UHPC性能很好，但造价要比普通的混凝土高很多，如果粧基全部用UHPC，则很不经济。
技术实现思路
为了克服目前钢筋混凝土灌注粧截面较大、施工质量容易出现问题的不足，本专利技术的目的在于提供一种结构构造简单、施工容易方便、材料新颖且力学性能和经济效益良好的超高性能混凝土与普通混凝土组合粧及其施工方法。为了实现上述目的，本专利技术的一技术方案是:一种超高性能混凝土与普通混凝土组合粧，包括超高性能混凝土预制筒，所述超高性能混凝土预制筒侧壁上开设有多个孔洞，所述超高性能混凝土预制筒放置于粧孔内且二者的中心线相重合，所述超高性能混凝土预制筒内浇筑有普通混凝土以形成普通混凝土内芯，所述超高性能混凝土预制筒外壁通过其孔洞由内向外流出普通混凝土以形成普通混凝土粘结外层，所述普通混凝土粘结外层介于超高性能混凝土预制筒外壁与粧孔内壁之间。进一步的，所述超高性能混凝土预制筒外壁到圆心的距离比粧孔的半径小5?1cm0进一步的，所述孔洞的直径为5?10cm。进一步的，所述超高性能混凝土预制筒侧壁内配置钢筋或不配置有钢筋。进一步的，所述超高性能混凝土预制筒是由多个预制节段叠加组成。进一步的，所述普通混凝土内芯不配置钢筋笼。进一步的，所述普通混凝土粘结外层不配置钢筋笼。为了实现上述目的，本专利技术的另一技术方案是:一种超高性能混凝土与普通混凝土组合粧的施工方法，按以下步骤进行: (1)根据设计要求制作超高性能混凝土预制筒，并在超高性能混凝土预制筒侧壁上开设多个孔洞； (2)采用人工或者机械的作业方式制作粧孔，将超高性能混凝土预制筒放置于粧孔内，并使超高性能混凝土预制筒的中心线与粧孔的中心线相重合； (3)往超高性能混凝土预制筒内灌注普通混凝土以形成普通混凝土内芯，同时部分普通混凝土在灌注过程中从孔洞流到超高性能混凝土预制筒外以形成普通混凝土粘结外层； (4 )采用正常养护，形成组合粧。进一步的，在步骤(I)中，所述超高性能混凝土预制筒外壁到圆心的距离比组合粧的设计半径小5~10cm。进一步的，所述孔洞的直径为5~10cm。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果:该超高性能混凝土与普通混凝土组合粧构造简单、材料新颖且力学性能良好，利用UHPC的高强度、高韧性和耐腐蚀等优点减小粧基的截面尺寸，利用预制筒内浇筑混凝土保证粧基的浇筑质量，提高粧基的耐久性，有效解决目前普通钢筋混凝土粧出现空洞、夹层甚至断粧和受土壤侵蚀损坏等问题，并与普通混凝土结合，节约造价，取得良好的力学性能和经济效益，具有非常广泛的应用前景。【附图说明】图1为本专利技术实施例的主视图。图2为超高性能混凝土预制筒的开孔示意图。图中:1_超高性能混凝土预制筒，2-孔洞，3-普通混凝土内芯，4-普通混凝土粘结外层，5-粧孔内壁，6- 土壤。【具体实施方式】为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。如图1~2所示，一种超高性能混凝土与普通混凝土组合粧，包括超高性能混凝土预制筒1，所述超高性能混凝土预制筒I侧壁上开设有多个均匀阵列分布的孔洞2，所述超高性能混凝土预制筒I放置于粧孔内且二者的中心线相重合，所述超高性能混凝土预制筒I内浇筑有普通混凝土以形成普通混凝土内芯3，所述超高性能混凝土预制筒I外壁通过其孔洞2由内向外流出普通混凝土以形成普通混凝土粘结外层4，所述普通混凝土粘结外层4介于超高性能混凝土预制筒I外壁与粧孔内壁5之间。 在本实施例中，用于制作超高性能混凝土预制筒I的超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)是指高强度、高耐久性、高韧性、密实的混凝土材料。所述超高性能混凝土预制筒I侧壁内可以配置钢筋，也可以不配置有钢筋。在本实施例中，所述超高性能混凝土预制筒I外壁到圆心的距离比粧孔(或组合粧)的半径小5~10cm，即普通混凝土粘结外层4的厚度为5~10cm。所述超高性能混凝土预制筒I的壁厚根据设计计算确定，所述孔洞2的直径为5~10cm。在本实施例中，所述超高性能混凝土预制筒I可以分节段预制，即超高性能混凝土预制筒I是由多个预制节段叠加组成。在本实施例中，所述普通混凝土内芯3和普通混凝土粘结外层4均不配置钢筋笼。如图1~2所示，一种超高性能混凝土与普通混凝土组合粧的施工方法，按以下步骤进行: (1)在施工现场外，根据设计要求提前制作好超高性能混凝土预制筒1，并在超高性能混凝土预制筒I侧壁上开设多个均匀分布的孔洞2 ; (2)在施工现场土壤6，采用人工或者机械的作业方式制作粧孔，将超高性能混凝土预制筒I放置于粧孔内的正确位置，并使超高性能混凝土预制筒I的中心线与粧孔的中心线相重合； (3)往超高性能混凝土预制筒I内灌注普通混凝土以形成普通混凝土内芯3，同时部分普通混凝土在灌注过程中从孔洞2流到超高性能混凝土预制筒I外以形成普通混凝土粘结外层4 ； (4 )采用正常养护，形成组合粧。在本实施例中，在步骤(I)中，所述超高性能混凝土预制筒I外壁到圆心的距离比组合粧的设计半径(即粧孔半径)小5~10cm，所述孔洞2的直径为5~10cm。本专利技术不局限于上述的最佳实施方式，任何人在本专利技术的启示下都可以得出其他各种形式的超高性能混凝土与普通混凝土组合粧及其施工方法。凡依本专利技术申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利技术的涵盖范围。【主权项】1.一种超高性能混凝土与普通混凝土组合粧，其特征在于:包括超高性能混凝土预制筒，所述超高性能混凝土预制筒侧壁上开设有多个孔洞，所述超高性能混凝土预制筒放置于粧孔内且二者的中心线相重合，所述超高性能混凝土预制筒内浇筑有普通混凝土以形成普通混凝土内芯，所述超高性能混凝土预制筒外壁通过其孔洞由内向外流出普通混凝土以形成普通混凝土粘结外层，所述普通混凝土粘结外层介于超高性能混凝土预制筒外壁与粧孔内壁之间。2.根据权利要求1所述的超高性能混凝土与普通混凝土组合粧，其特征在于:所述超高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高性能混凝土与普通混凝土组合桩，其特征在于：包括超高性能混凝土预制筒，所述超高性能混凝土预制筒侧壁上开设有多个孔洞，所述超高性能混凝土预制筒放置于桩孔内且二者的中心线相重合，所述超高性能混凝土预制筒内浇筑有普通混凝土以形成普通混凝土内芯，所述超高性能混凝土预制筒外壁通过其孔洞由内向外流出普通混凝土以形成普通混凝土粘结外层，所述普通混凝土粘结外层介于超高性能混凝土预制筒外壁与桩孔内壁之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘君平，陈宝春，刘欣昊，徐帅，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35