CN106436695A - 一种大跨度桥梁建筑用预制桩柱 - Google Patents

一种大跨度桥梁建筑用预制桩柱 Download PDF

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Abstract

一种大跨度桥梁用预制桩柱，包括圆形钢管、钢管内壁焊接有“Y”型筋肋钢管内壁焊接有“Y”型筋肋，钢管内部填充有混凝土，钢管外侧涂覆抗裂砂浆，本发明预制桩柱外围的圆形钢管可以更好保证产品承受力；铁基合金材料充分满足本发明产品的外部强度要求，还可以抑制混凝土膨胀。

Description

一种大跨度桥梁建筑用预制桩柱
技术领域
本发明涉一种大跨度桥梁用预制桩柱，属于桥梁建筑技术领域。
背景技术
大多数建筑物的地基工程多采用打入或压入混凝土管桩，从而提高地基的承载力，进而保证建筑物的安全。而目前市场上因为其承载能力决定于管桩表面积与土质之间的摩擦力，若土质之间的摩擦力小不能满足承载力要求，就只能采用加长管桩长度或增加管桩数量，才能使管桩达到设计要求的承载力，这样必然增加了桩基工程的造价及难度。
发明内容
一种大跨度桥梁用预制桩柱，包括圆形钢管、钢管内壁焊接有“Y”型筋肋，钢管内部填充有混凝土，钢管外侧涂覆抗裂砂浆，
圆形钢管化学元素组成为（重量百分比）：C:0.12﹪，Mn：6.3﹪，Nb：1.1﹪，Mo：1.3﹪，Mg：0.84﹪，Sn：0.54﹪，Bi：0.43﹪，Cr：0.33﹪，W：0.22﹪，Ti：0.081﹪，V：0.062﹪，Zr：0.043﹪，Ta：0.024﹪，Y：0.013﹪，余量为Fe及不可避免的杂质；
圆形钢管的制备方法：包括以下步骤：按照上述圆形钢管元素组成配料，先将纯铁加入到熔炼炉中，炉温控制在1450℃，待纯铁熔化后，炉温降到1440℃加入锰铁中间合金，后将炉温降低到1430℃加入铌铁中间合金；后将炉温降低到1420℃加入钼铁中间合金；后将炉温降低到1410℃加入其他合金元素，后炉温升高到1430℃，加入精炼净化剂，精炼净化剂加入量为炉料量的0.6％，搅拌10分钟，静置20分钟，待渣与金属液分离，扒渣，后加入覆盖剂，静置30分钟后再次扒渣，之后对进行浇注；浇注温度为1400℃；得到的铸锭进行热处理：首先将铸锭进行加热升温至800℃，升温速率80℃/小时，保温3小时，之后进行淬火处理，淬火介质为水，淬火后将铸锭从室温加热至600℃，升温速率60℃/小时，保温5小时，后降温至400℃，降温速率50℃/小时，保温3小时，后再次降温至300℃，降温速率50℃/小时，保温3小时，后空冷至室温，
将所得的铸锭加热至1100℃，在挤压分流模具上进行热挤压制得原始管坯，
所得的原始管坯进行多级退火，先将其升温至780℃，升温速率100℃/小时，保温4小时，后降温至580℃，降温速率80℃/小时，保温2小时，后再次降温至430℃，保温4小时，后空冷至室温，
退火后的原始管坯进行冷轧，得到圆管胚体
将圆管胚体通过四次拉拔得到圆形钢管，第一次拉拔的拉拔温度为870℃，拉拔速度为7毫米/秒；第二次拉拔的拉拔温度为840℃，拉拔速度为9毫米/秒；第三次拉拔的拉拔温度为820℃，拉拔速度为11毫米/秒；第四次拉拔的拉拔温度为800℃，拉拔速度为13毫米/秒，得到最终的圆形钢管，
所述混凝土制备方法为：称取原料：水泥400份，粉煤灰20份，地开石粉10份，明矾石粉8份，白云石粉7份，海泡石粉7份，铬铁矿粉5份，砂600份，石子1200份，水275份，聚丙烯腈纤维5份、磺化三聚氰胺甲醛树脂6份，松香酸钠4份，脂肪醇聚氧乙烯醚3份，糖钙6份、磷酸二氢钠7份、硫酸钙2份、亚硝酸钙3份，麦芽糊精3份；
将粉煤灰20份，地开石粉10份，明矾石粉8份，白云石粉7份，海泡石粉7份，铬铁矿粉5份混合后煅烧，煅烧过程：先将其加热至500℃，煅烧2小时，之后升温至650℃，煅烧3小时，再次升温至750℃，煅烧1小时，之后随炉冷却，将煅烧后混合物在粉磨机中进行粉磨，转速为100r/min，粉磨3小时，粉磨混合物颗粒度大小为0.52mm，，
将水泥、粉磨混合物和125ml水投入到混凝土搅拌机搅拌5分钟，再加入砂、石子和剩余的水继续搅拌4分钟，之后将聚丙烯腈纤维5份、磺化三聚氰胺甲醛树脂6份，松香酸钠4份，脂肪醇聚氧乙烯醚3份，糖钙6份、磷酸二氢钠7份、硫酸钙2份、亚硝酸钙3份，麦芽糊精3份加入，搅拌后得到混凝土；
所述抗裂砂浆由白水泥53份，粉煤灰10份，矿渣15份，河沙80份，可再分散乳胶粉8份，减水剂3份，水20份原料混合而成。
混凝土通过浇注方式填充到圆形钢管内。
上述发明内容相对于现有技术的有益效果在于：1）本发明预制桩柱外围的圆形钢管可以更好保证产品承受力；2）铁基合金材料充分满足本发明产品的外部强度要求，还可以抑制混凝土膨胀， 3）本发明混凝土材料选用多种混料组成抗压强度达到：7d：32MPa ；28d：51MPa；4）“Y”型筋梁使产品结构性能良好综合提高了产品强度。5）抗裂砂浆保证钢管外部耐候性。
附图说明
图1为预制桩柱截面示意图；
图2为预制桩柱整体示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现详细说明本发明的具体实施方式。
如图1和图2所示一种预制桩柱5，包括圆形钢管1、钢管内壁焊接有“Y”型筋肋3，钢管内部填充有混凝土2，钢管外侧涂覆抗裂砂浆4，
“Y”型筋肋是由铁基合金棒材焊接成“Y”状，整体焊接到钢管内壁上形成“Y”筋肋，在一个水平方向上设施4个“Y”筋肋形成一组“Y”型筋肋，沿钢管管体方向可平行设置多组“Y”型筋肋，每组“Y”型筋肋之间平行相隔15cm。
混凝土通过浇注方式填充到圆形钢管内。
实施例1
一种大跨度桥梁用预制桩柱，包括圆形钢管、钢管内壁焊接有“Y”型筋肋，钢管内部填充有混凝土，钢管外侧涂覆抗裂砂浆，
圆形钢管化学元素组成为（重量百分比）：C:0.12﹪，Mn：6.3﹪，Nb：1.1﹪，Mo：1.3﹪，Mg：0.84﹪，Sn：0.54﹪，Bi：0.43﹪，Cr：0.33﹪，W：0.22﹪，Ti：0.081﹪，V：0.062﹪，Zr：0.043﹪，Ta：0.024﹪，Y：0.013﹪，余量为Fe及不可避免的杂质；
圆形钢管的制备方法：包括以下步骤：按照上述圆形钢管元素组成配料，先将纯铁加入到熔炼炉中，炉温控制在1450℃，待纯铁熔化后，炉温降到1440℃加入锰铁中间合金，后将炉温降低到1430℃加入铌铁中间合金；后将炉温降低到1420℃加入钼铁中间合金；后将炉温降低到1410℃加入其他合金元素，后炉温升高到1430℃，加入精炼净化剂，精炼净化剂加入量为炉料量的0.6％，搅拌10分钟，静置20分钟，待渣与金属液分离，扒渣，后加入覆盖剂，静置30分钟后再次扒渣，之后对进行浇注；浇注温度为1400℃；得到的铸锭进行热处理：首先将铸锭进行加热升温至800℃，升温速率80℃/小时，保温3小时，之后进行淬火处理，淬火介质为水，淬火后将铸锭从室温加热至600℃，升温速率60℃/小时，保温5小时，后降温至400℃，降温速率50℃/小时，保温3小时，后再次降温至300℃，降温速率50℃/小时，保温3小时，后空冷至室温，
将所得的铸锭加热至1100℃，在挤压分流模具上进行热挤压制得原始管坯，
所得的原始管坯进行多级退火，先将其升温至780℃，升温速率100℃/小时，保温4小时，后降温至580℃，降温速率80℃/小时，保温2小时，后再次降温至430℃，保温4小时，后空冷至室温，
退火后的原始管坯进行冷轧，得到圆管胚体
将圆管胚体通过四次拉拔得到圆形钢管，第一次拉拔的拉拔温度为870℃，拉拔速度为7毫米/秒；第二次拉拔的拉拔温度为840℃，拉拔速度为9毫米/秒；第三次拉拔的拉拔温度为820℃，拉拔速度为11毫米/秒；第四次拉拔的拉拔温度为800℃，拉拔速度为13毫米/秒，得到最终的圆形钢管，
所述混凝土制备方法为：称取原料：水泥400份，粉煤灰20份，地开石粉10份，明矾石粉8份，白云石粉7份，海泡石粉7份，铬铁矿粉5份，砂600份，石子1200份，水275份，聚丙烯腈纤维5份、磺化三聚氰胺甲醛树脂6份，松香酸钠4份，脂肪醇聚氧乙烯醚3份，糖钙6份、磷酸二氢钠7份、硫酸钙2份、亚硝酸钙3份，麦芽糊精3份；
将粉煤灰20份，地开石粉10份，明矾石粉8份，白云石粉7份，海泡石粉7份，铬铁矿粉5份混合后煅烧，煅烧过程：先将其加热至500℃，煅烧2小时，之后升温至650℃，煅烧3小时，再次升温至750℃，煅烧1小时，之后随炉冷却，将煅烧后混合物在粉磨机中进行粉磨，转速为100r/min，粉磨3小时，粉磨混合物颗粒度大小为0.52mm，，
将水泥、粉磨混合物和125ml水投入到混凝土搅拌机搅拌5分钟，再加入砂、石子和剩余的水继续搅拌4分钟，之后将聚丙烯腈纤维5份、磺化三聚氰胺甲醛树脂6份，松香酸钠4份，脂肪醇聚氧乙烯醚3份，糖钙6份、磷酸二氢钠7份、硫酸钙2份、亚硝酸钙3份，麦芽糊精3份加入，搅拌后得到混凝土；
所述抗裂砂浆由白水泥53份，粉煤灰10份，矿渣15份，河沙80份，可再分散乳胶粉8份，减水剂3份，水20份原料混合而成。

Claims (1)

1. 一种大跨度桥梁用预制桩柱，包括圆形钢管、钢管内壁焊接有“Y”型筋肋钢管内壁焊接有“Y”型筋肋，钢管内部填充有混凝土，钢管外侧涂覆抗裂砂浆，
圆形钢管化学元素组成为（重量百分比）：C:0.12﹪，Mn：6.3﹪，Nb：1.1﹪，Mo：1.3﹪，Mg：0.84﹪，Sn：0.54﹪，Bi：0.43﹪，Cr：0.33﹪，W：0.22﹪，Ti：0.081﹪，V：0.062﹪，Zr：0.043﹪，Ta：0.024﹪，Y：0.013﹪，余量为Fe及不可避免的杂质；
圆形钢管的制备方法：包括以下步骤：按照上述圆形钢管元素组成配料，先将纯铁加入到熔炼炉中，炉温控制在1450℃，待纯铁熔化后，炉温降到1440℃加入锰铁中间合金，后将炉温降低到1430℃加入铌铁中间合金；后将炉温降低到1420℃加入钼铁中间合金；后将炉温降低到1410℃加入其他合金元素，后炉温升高到1430℃，加入精炼净化剂，精炼净化剂加入量为炉料量的0.6％，搅拌10分钟，静置20分钟，待渣与金属液分离，扒渣，后加入覆盖剂，静置30分钟后再次扒渣，之后对进行浇注；浇注温度为1400℃；得到的铸锭进行热处理：首先将铸锭进行加热升温至800℃，升温速率80℃/小时，保温3小时，之后进行淬火处理，淬火介质为水，淬火后将铸锭从室温加热至600℃，升温速率60℃/小时，保温5小时，后降温至400℃，降温速率50℃/小时，保温3小时，后再次降温至300℃，降温速率50℃/小时，保温3小时，后空冷至室温，
将所得的铸锭加热至1100℃，在挤压分流模具上进行热挤压制得原始管坯，
所得的原始管坯进行多级退火，先将其升温至780℃，升温速率100℃/小时，保温4小时，后降温至580℃，降温速率80℃/小时，保温2小时，后再次降温至430℃，保温4小时，后空冷至室温，
退火后的原始管坯进行冷轧，得到圆管胚体
将圆管胚体通过四次拉拔得到圆形钢管，第一次拉拔的拉拔温度为870℃，拉拔速度为7毫米/秒；第二次拉拔的拉拔温度为840℃，拉拔速度为9毫米/秒；第三次拉拔的拉拔温度为820℃，拉拔速度为11毫米/秒；第四次拉拔的拉拔温度为800℃，拉拔速度为13毫米/秒，得到最终的圆形钢管，
所述混凝土制备方法为：称取原料：水泥400份，粉煤灰20份，地开石粉10份，明矾石粉8份，白云石粉7份，海泡石粉7份，铬铁矿粉5份，砂600份，石子1200份，水275份，聚丙烯腈纤维5份、磺化三聚氰胺甲醛树脂6份，松香酸钠4份，脂肪醇聚氧乙烯醚3份，糖钙6份、磷酸二氢钠7份、硫酸钙2份、亚硝酸钙3份，麦芽糊精3份；
将粉煤灰20份，地开石粉10份，明矾石粉8份，白云石粉7份，海泡石粉7份，铬铁矿粉5份混合后煅烧，煅烧过程：先将其加热至500℃，煅烧2小时，之后升温至650℃，煅烧3小时，再次升温至750℃，煅烧1小时，之后随炉冷却，将煅烧后混合物在粉磨机中进行粉磨，转速为100r/min，粉磨3小时，粉磨混合物颗粒度大小为0.52mm，，
将水泥、粉磨混合物和125ml水投入到混凝土搅拌机搅拌5分钟，再加入砂、石子和剩余的水继续搅拌4分钟，之后将聚丙烯腈纤维5份、磺化三聚氰胺甲醛树脂6份，松香酸钠4份，脂肪醇聚氧乙烯醚3份，糖钙6份、磷酸二氢钠7份、硫酸钙2份、亚硝酸钙3份，麦芽糊精3份加入，搅拌后得到混凝土；
所述抗裂砂浆由白水泥53份，粉煤灰10份，矿渣15份，河沙80份，可再分散乳胶粉8份，减水剂3份，水20份原料混合而成。
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