【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种预制装配墩柱-基础结构，特别是一种frp复合筋再生混凝土预制装配墩柱-基础承插节点及工法，属于结构工程。
技术介绍
1、建设交通强国战略旨在推动交通基础设施的建设、技术的创新以及管理的优化，来实现交通运输的高效、便捷、安全和绿色的发展。桥梁作为基础设施节点工程，建设需求巨大。传统的桥梁建造采用现场浇筑建造方式，存在施工周期长、环境污染大、施工质量不易控制等问题，预制装配技术的引入可以解决施工周期长、减少环境污染、保障构件质量等问题，预制装配采用frp复合筋和uhpc具有高强度和高耐久性优点，特别适用近海、湖泊沼泽、高寒地区、城市道路及环境保护苛刻地区的桥梁建造。
2、然而，我国位于环太平洋地震带和亚欧地震带之间，地震活跃度高，对交通桥梁的影响颇大。结构节点是各构件的枢纽，属于重点设计优化区域，而桥梁预制装配结构节点连接构造是最薄弱的部分，应提出一种适用于强震区的墩柱-基础节点连接构造和施工工艺，以满足于强震区实际桥梁工程的抗震性能。目前所提出的桥梁下部预制装配结构节点构造的抗震性能仍然较为薄弱，已不能很好的服务于未来的交通道路事业，特别是位于在强震区的结构，极大地需求装配式结构节点连接有非常优秀的“安全性”和“抗震性能”服务于强震区，在强震区的桥梁预制装配结构节点连接构造的需求迎面而来。
3、在装配式墩柱节点连接技术中，承插连接具有连接简便、适应性强和减少现场施工等优势，而传统的墩柱-基础承插节点构造连接为满足抗震需求通常需要较大的承插深度，如cn107869150a公开的一种预制装配柱
4、因此，亟待提出一种新型的装配式墩柱-基础承插式节点构造以解决上述问题。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的上述缺陷，本专利技术提出了一种frp复合筋再生混凝土预制装配墩柱-基础承插节点及工法，其能很好的满足连接节点抗震性能，并具有施工工艺简单、绿色固体废物回收利用、耐腐蚀、低承插深度和高延性等优势特征，并为桥梁工程领域的装配式墩柱-基础节点连接设计提供一种全新的解决方案。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、frp复合筋再生混凝土预制装配墩柱-基础承插节点，由预制再生混凝土墩柱和再生混凝土基础组成，所述预制再生混凝土墩柱承插入再生混凝土基础的基础孔槽内，所述预制再生混凝土墩柱包括墩身纵向fpr复合筋以及墩身箍筋；所述再生混凝土基础包括预埋金属波纹管、预埋灌浆高压管以及水平抗力装置；所述墩身纵向fpr复合筋预埋于预制再生混凝土墩柱的内部四周，其底部延伸出预制墩柱的部分插入预埋金属波纹管内部，且在预埋金属波纹管内部灌注有高强混凝土uhpc；所述预埋金属波纹管预埋于再生混凝土基础承插槽的底部，其上端的金属波纹管出浆口顶面与再生混凝土基础承插槽底面平齐；预埋金属波纹管侧壁连接有伸出到再生混凝土基础上表面的预埋灌浆高压管；所述水平抗力装置包括上层的t型纵向钢梁、下层的十字型纵向钢梁、受力钢板和中部加强连接钢板；所述水平抗力装置埋置于再生混凝土基础预留承插槽的四周，位于再生混凝土基础内部基础纵向钢筋和基础箍筋的下方，与基础纵向钢筋和基础箍筋焊接；所述受力钢板焊接在t型纵向钢梁和十字型纵向钢梁的一端，且受力钢板伸出再生混凝土基础承插槽的四周并限于预制再生混凝土墩柱底部四侧面与基础承插槽四周之间；所述受力钢板背部与t型纵向钢梁之间焊接有受力钢板支撑；所述t型纵向钢梁和十字型纵向钢梁的另一端焊接有锚固钢板；多块受力钢板之间以及多块锚固钢板之间均通过水平连接钢板和竖向连接钢板焊接在一起；所述中部加强连接钢板上设置有t型孔和十字型孔，t型纵向钢梁和十字型纵向钢梁分别穿过t型孔和十字型孔并焊接在加强连接钢板中部从而形成整体，中部加强连接钢板之间焊接有水平连接钢板。
4、进一步地，所述金属波纹管出浆口为在预埋金属波纹管的上端一侧切开的一个口，其高度不小于40mm，宽度不小于40mm，在切口的三个边缘分别焊接有钢板，钢板长度不小于90mm，从而形成金属波纹管出浆口；所述金属波纹管出浆口远端朝向预制再生混凝土墩柱与再生混凝土基础两者间隙的方向。
5、进一步地，所述插入预埋金属波纹管内的墩身纵向fpr复合筋长度不小于10倍的墩身纵向fpr复合筋直径；所述预埋金属波纹管的直径不小于墩身纵向fpr复合筋直径的2-3倍；所述水平抗力装置水平埋置再生混凝土基础的水平距离不小于承插深度的3-6倍。
6、进一步地，所述受力钢板与预制再生混凝土墩柱底部四侧面及承插槽四侧面的水平距离均不小于20mm，与预制再生混凝土墩柱底部表面的垂直距离不小于20mm，而位于再生混凝土基础内部的水平抗力装置与基础纵向钢筋和基础箍筋通过焊接连接固定。
7、进一步地，所述高强混凝土uhpc的抗压强度不低于120mpa，抗拉强度不低于10mpa。
8、进一步地，伸出预制再生混凝土墩柱的所述墩身纵向fpr复合筋数量为预制再生混凝土墩柱内墩身纵向fpr复合筋总数量的1/2-1/4倍；所述预制再生混凝土墩柱的承插深度不小于0.6倍的预制再生混凝土墩柱边长。
9、进一步地，所述预埋金属波纹管的内径取值比墩身纵向fpr复合筋大20-40mm，或内径60mm中的较大值，且厚度不小于2mm；所述预埋灌浆高压管的内径取20-40mm，壁厚不小于0.5mm。
10、进一步地，所述在预制再生混凝土墩柱底面与再生混凝土基础承插槽底面之间设置有10-30mm的坐浆层。
11、进一步地，所述再生混凝土基础内部的基础箍筋布置于承插槽的四周，贯穿再生混凝土基础中部且与基础纵筋搭接。
12、上述frp复合筋再生混凝土预制装配墩柱-基础承插节点的施工方法，包括以下步骤：
13、s1、在工厂绑扎墩身纵向fpr复合筋、墩身箍筋和预留好要伸出预制再生混凝土墩柱插入基础预埋金属波纹管的墩身纵向fpr复合筋，墩身纵向fpr复合筋和墩身箍筋绑扎完成后形成钢筋网架，支护模板，浇筑再生混凝土，试件养护，拆除模板，完成预制再生混凝土墩柱的制作；
14、s2、在工厂加工水平抗力装置的t型纵向钢梁、十字型纵向钢梁、受力钢板、水平连接钢板、竖向连接钢板、锚固钢板、受力钢板支撑和中部加强连接钢板构件，将受力钢板、锚固钢板分别焊接在t型纵向钢梁、十字型纵向钢梁的一端，通过用中部加强连接钢板将t型纵向钢梁和十字型纵向钢梁连接在一起并焊接，通过水平连接钢板和竖向连接钢板焊接在受力钢板、锚固钢板和中部加强连接钢板，将受力钢板支撑斜向焊接于t型纵向钢梁上部和受力钢板侧面，形成整体受力钢骨架，完成水平抗力装置的制作；
15、s3、在现场绑扎再生混凝土基础的基础纵向钢筋、基础箍筋，预留放置预制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.FRP复合筋再生混凝土预制装配墩柱-基础承插节点，由预制再生混凝土墩柱(1)和再生混凝土基础(4)组成，所述预制再生混凝土墩柱(1)承插入再生混凝土基础(4)的基础孔槽内，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的FRP复合筋再生混凝土预制装配墩柱-基础承插节点，其特征在于：所述金属波纹管出浆口(20)为在预埋金属波纹管(5)的上端一侧切开的一个口，其高度不小于40mm，宽度不小于40mm，在切口的三个边缘分别焊接有钢板，钢板长度不小于90mm，从而形成金属波纹管出浆口(20)；所述金属波纹管出浆口(20)远端朝向预制再生混凝土墩柱(1)与再生混凝土基础(4)两者间隙的方向。
3.根据权利要求1所述的FRP复合筋再生混凝土预制装配墩柱-基础承插节点，其特征在于：所述插入预埋金属波纹管(5)内的墩身纵向FPR复合筋(2)长度不小于10倍的墩身纵向FPR复合筋(2)直径；所述预埋金属波纹管(5)的直径不小于墩身纵向FPR复合筋(2)直径的2-3倍；所述水平抗力装置(10)水平埋置再生混凝土基础(4)的水平距离不小于承插深度的3-6倍。
4.根据权利
5.根据权利要求1所述的FRP复合筋再生混凝土预制装配墩柱-基础承插节点，其特征在于：所述高强混凝土UHPC(7)的抗压强度不低于120MPa，抗拉强度不低于10MPa。
6.根据权利要求1所述的FRP复合筋再生混凝土预制装配墩柱-基础承插节点，其特征在于：伸出预制再生混凝土墩柱(1)的所述墩身纵向FPR复合筋(2)数量为预制再生混凝土墩柱(1)内墩身纵向FPR复合筋(2)总数量的1/2-1/4倍；所述预制再生混凝土墩柱(1)的承插深度不小于0.6倍的预制再生混凝土墩柱(1)边长。
7.根据权利要求1所述的FRP复合筋再生混凝土预制装配墩柱-基础承插节点，其特征在于：所述预埋金属波纹管(5)的内径取值比墩身纵向FPR复合筋(2)大20-40mm，或内径60mm中的较大值，且厚度不小于2mm；所述预埋灌浆高压管(6)的内径取20-40mm，壁厚不小于0.5mm。
8.根据权利要求1所述的FRP复合筋再生混凝土预制装配墩柱-基础承插节点，其特征在于：在预制再生混凝土墩柱(1)底面与再生混凝土基础(4)承插槽底面之间设置有10-30mm的坐浆层(19)。
9.根据权利要求1所述的FRP复合筋再生混凝土预制装配墩柱-基础承插节点，其特征在于：所述再生混凝土基础(4)内部的基础箍筋(9)布置于承插槽的四周，贯穿再生混凝土基础(4)中部且与基础纵筋(8)搭接。
10.一种根据权利要求1-9任意一项所述的FRP复合筋再生混凝土预制装配墩柱-基础承插节点的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.frp复合筋再生混凝土预制装配墩柱-基础承插节点，由预制再生混凝土墩柱(1)和再生混凝土基础(4)组成，所述预制再生混凝土墩柱(1)承插入再生混凝土基础(4)的基础孔槽内，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的frp复合筋再生混凝土预制装配墩柱-基础承插节点，其特征在于：所述金属波纹管出浆口(20)为在预埋金属波纹管(5)的上端一侧切开的一个口，其高度不小于40mm，宽度不小于40mm，在切口的三个边缘分别焊接有钢板，钢板长度不小于90mm，从而形成金属波纹管出浆口(20)；所述金属波纹管出浆口(20)远端朝向预制再生混凝土墩柱(1)与再生混凝土基础(4)两者间隙的方向。
3.根据权利要求1所述的frp复合筋再生混凝土预制装配墩柱-基础承插节点，其特征在于：所述插入预埋金属波纹管(5)内的墩身纵向fpr复合筋(2)长度不小于10倍的墩身纵向fpr复合筋(2)直径；所述预埋金属波纹管(5)的直径不小于墩身纵向fpr复合筋(2)直径的2-3倍；所述水平抗力装置(10)水平埋置再生混凝土基础(4)的水平距离不小于承插深度的3-6倍。
4.根据权利要求1所述的frp复合筋再生混凝土预制装配墩柱-基础承插节点，其特征在于：所述受力钢板(13)与预制再生混凝土墩柱(1)底部四侧面及承插槽四侧面的水平距离均不小于20mm，与预制再生混凝土墩柱(1)底部表面的垂直距离不小于20mm，而位于再生混凝土基础(4)内部的水平抗力装置(10)与基础纵向钢筋(8)和基础箍筋(9)通过焊接连接固定。
5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：许莉，吴尚明，张广达，江帆，陈明跃，郭孔毅，肖泽荣，邱华，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：
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