一種混凝土復(fù)合樁基結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種混凝土復(fù)合粧基結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 高層建筑以及橋梁在施工時(shí)，均需要制備粧基，現(xiàn)有技術(shù)中常用的粧基結(jié)構(gòu)是在 粧孔中吊放圓柱狀的鋼筋籠，然后灌注混凝土而成，這種結(jié)構(gòu)的粧基抗拉拔的能力和抗橫 向應(yīng)力的能力較弱。
[0003] 中國專利CN 204551446 U公開了一種抗拉拔粧基結(jié)構(gòu)，包括粧身和粧尖，所述粧 身具有用于填充填芯混凝土的中空結(jié)構(gòu)，所述粧身的下方的外表面上設(shè)有多個(gè)環(huán)形凸肋， 所述環(huán)形凸肋的橫截面積直徑大于所述粧身的直徑，所述中空結(jié)構(gòu)的上方為圓臺形結(jié)構(gòu)， 其下方為圓柱形結(jié)構(gòu)，所述圓臺形結(jié)構(gòu)的孔徑由上往下從小變大。這種結(jié)構(gòu)的粧基由于粧 身上設(shè)置的環(huán)形凸肋，施工有難度，增加施工成本。中國專利CN 201551454 U公開了一種倒 傘狀粧基結(jié)構(gòu)，其包括粧身主體和加強(qiáng)骨架，粧身主體內(nèi)設(shè)有若干個(gè)注漿管，粧桿的側(cè)壁設(shè) 有左右貫通的推進(jìn)槽。加強(qiáng)骨架包括活動槽塊、短桿、長桿、固定槽塊和推進(jìn)架，固定槽塊固 定在粧桿底端，活動槽塊內(nèi)側(cè)連接推進(jìn)架，推進(jìn)架滑動安裝在推進(jìn)槽中，活動槽塊外表面鉸 接多個(gè)短桿，每個(gè)短桿的下端鉸接一個(gè)對應(yīng)設(shè)置的長桿，固定槽塊外表面鉸接多個(gè)與短桿 一一對應(yīng)設(shè)置的長桿，使用該粧基結(jié)構(gòu)，將粧頭向下、粧帽朝上將粧身主體打入土體設(shè)置標(biāo) 高，然后摁壓推進(jìn)架、推進(jìn)架和活動槽塊向下移動，帶動短桿支撐起長桿，完成加強(qiáng)骨架的 開傘工作。由于粧基高度比較高，通過摁壓推進(jìn)架來實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)骨架作業(yè)，實(shí)施有難度；另外 依靠短桿和長桿加強(qiáng)骨架，強(qiáng)度不夠高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種混凝土復(fù)合粧基結(jié)構(gòu)， 該粧基結(jié)構(gòu)承載力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡單，施工方便。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案： 一種混凝土復(fù)合粧基結(jié)構(gòu)，包括承載臺、鋼筋籠和混凝土，所述鋼筋籠包括主體鋼筋籠 和擴(kuò)粧鋼筋籠，所述擴(kuò)粧鋼筋籠包括過渡鋼筋籠和粧頭鋼筋籠，所述主體鋼筋籠為圓柱狀 結(jié)構(gòu)，所述過渡鋼筋籠為中空圓柱狀結(jié)構(gòu)，所述粧頭鋼筋籠為中空的倒圓錐形結(jié)構(gòu)，所述主 體鋼筋籠與所述過渡鋼筋籠鉸接，所述渡鋼筋籠與所述粧頭鋼筋籠鉸接，所述過渡鋼筋籠 內(nèi)設(shè)置水平彈性件，所述粧頭鋼筋籠底端設(shè)置垂直彈性件，所述垂直彈性件上固定連接壓 桿。
[0006] 優(yōu)選的，所述壓桿為伸縮桿結(jié)構(gòu)。
[0007] 優(yōu)選的，所述水平彈性件為多個(gè)，沿所述過渡鋼筋籠軸線均勻分布。
[0008] 優(yōu)選的，所述混凝土包括以下重量份數(shù)的原料:P · 0 42.5硅酸鹽水泥280~300 份，煤灰粉60~70份，礦粉20~30份，硅粉10~20份，細(xì)集料740~900份，粗集料1000~1100 份，水140~180份，聚羧酸減水劑5~9份，復(fù)合增強(qiáng)纖維20~30份，聚醋酸乙烯乳液30~75 份，分散劑6~10份，有機(jī)硅油0.4~0.6份。
[0009] 優(yōu)選的，所述分散劑為甲基纖維素和/或甲基纖維素鈉。
[0010] 優(yōu)選的，所述細(xì)集料為中砂，細(xì)度模數(shù)為3.0，含泥量為1%~1.5%。
[0011] 優(yōu)選的，所述粗集料為石子，含泥量< 2%，粒徑< 35mm。
[0012] 優(yōu)選的，所述復(fù)合增強(qiáng)纖維的制備方法包括以下步驟： 將聚氨酯橡膠粉和抗堿玻璃纖維粉混合后，浸入丁二烯基三乙氧基硅烷的乙醇溶液 中，超聲波反應(yīng)2h~3h，然后使用乙醇溶液清洗除去纖維表面多余的丁二烯基三乙氧基硅 烷，烘干后與鋼纖維混合即制備得到復(fù)合增強(qiáng)纖維； 所述抗堿玻璃纖維粉是將長度為30~50mm，單絲直徑為11~15μπι，密度為2.7g/cm3的 抗堿玻璃纖維研磨成粒徑< 100μπι的抗堿玻璃纖維粉； 所述鋼纖維直徑為〇. 2~0.3mm，長度為10~15mm，抗拉強(qiáng)度為400~500MPa。
[0013] 優(yōu)選的，所述復(fù)合增強(qiáng)纖維中聚氨酯橡膠粉、鋼纖維和抗堿玻璃纖維粉的重量比 為1.5~2:3~5:0.8~1.3〇
[00?4] -種混凝土復(fù)合粧基結(jié)構(gòu)的成粧方法，包括以下步驟： (1) 挖粧孔:挖出粧孔后，在粧孔的底部擴(kuò)孔，形成擴(kuò)孔腔； (2) 下放鋼筋籠:擠壓壓桿，壓桿擠壓垂直彈性件，將粧頭鋼筋籠頂緊，將壓桿固定;然 后將鋼筋籠下放入粧孔中，此時(shí)水平彈性件和垂直彈性件處于壓緊狀態(tài);鋼筋籠下放到粧 孔的底部時(shí)，松開壓桿，壓桿在垂直彈性件的作用下向上彈起，過渡鋼筋籠在水平彈性件的 作用下向四周均勻撐開，而粧頭鋼筋籠在鋼筋籠的重力作用下和過渡鋼筋籠的牽引作用下 向上撐開至水平狀態(tài)，得到圓臺形的擴(kuò)粧鋼筋籠，然后將壓桿收縮至主體鋼筋籠中； (3) 澆筑混凝土:將P · 0 42.5硅酸鹽水泥、煤灰粉、礦粉、硅粉、細(xì)集料、粗集料和復(fù)合 增強(qiáng)纖維混合攪拌4~6min，然后加入水、聚羧酸減水劑、聚醋酸乙烯乳液、分散劑和有機(jī)硅 油攪拌4~6min，制備得到混凝土;然后將混凝土澆筑在鋼筋籠中，并制作承載臺，即制備得 到混凝土復(fù)合粧基結(jié)構(gòu)。
[0015]本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明的混凝土復(fù)合粧基結(jié)構(gòu)，包括承載臺、鋼筋籠和混凝土，其中鋼筋籠包括主體鋼 筋籠和擴(kuò)粧鋼筋籠，擴(kuò)粧鋼筋籠包括過渡鋼筋籠和粧頭鋼筋籠，其中主體鋼筋籠為圓柱狀 結(jié)構(gòu)，過渡鋼筋籠為中空圓柱狀結(jié)構(gòu)，粧頭鋼筋籠為中空的倒圓錐形結(jié)構(gòu)，主體鋼筋籠與過 渡鋼筋籠之間為鉸接，過渡鋼筋籠與粧頭鋼筋籠鉸接，過渡鋼筋籠內(nèi)設(shè)置水平彈性件，其中 水平彈性件為多個(gè)，沿過渡鋼筋籠軸線周向均勻分布，這樣設(shè)計(jì)的目的是為了確保松開壓 桿后，過渡鋼筋籠在水平彈性件的作用下均勻向外撐開;粧頭鋼筋籠底端設(shè)置垂直彈性件， 垂直彈性件上固定連接壓桿，而壓桿為伸縮桿結(jié)構(gòu)，壓桿的長短可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。制 備該混凝土復(fù)合粧基結(jié)構(gòu)時(shí)，首先對壓桿用力，使壓桿緊緊將垂直彈性件壓緊，進(jìn)而將粧頭 鋼筋籠頂緊，之后將壓桿固定，設(shè)計(jì)壓桿的目的是為了防止粧頭鋼筋籠在往粧孔下放的過 程中變形;然后使粧頭鋼筋籠朝下，將鋼筋籠下放入粧孔中，此時(shí)水平彈性件和垂直彈性件 均處于壓緊狀態(tài);將鋼筋籠下放入粧孔底部后，松開壓桿，壓桿在垂直彈性件的作用下向上 彈起，由于主體鋼筋籠與過渡鋼筋籠之間為鉸接，而過渡鋼筋籠與粧頭鋼筋籠也為鉸接，過 渡鋼筋籠在水平彈性件的作用下向四周均勻撐開，而粧頭鋼筋籠在鋼筋籠的重力作用下和 過渡鋼筋籠的牽引作用下向上撐開至水平狀態(tài)，然后將壓桿收縮至主體鋼筋籠中，在鋼筋 籠中灌注混凝土，得到混凝土復(fù)合粧基結(jié)構(gòu)。本發(fā)明制備的混凝土復(fù)合粧基結(jié)構(gòu)簡單，制備 的混凝土復(fù)合粧基結(jié)構(gòu)底部是圓臺結(jié)構(gòu)，能夠增加混凝土復(fù)合粧基結(jié)構(gòu)的承載力、橫向抗 力以及抗拉拔性能，而且成粧簡單，成本低。
[0016] 本發(fā)明中使用的混凝土中添加了復(fù)合增強(qiáng)纖維、礦粉、煤灰粉、硅粉以及聚醋酸乙 烯乳液等材料，目的是為了優(yōu)化混凝土的性能，進(jìn)而提高混凝土復(fù)合粧基結(jié)構(gòu)的抗壓強(qiáng)度、 抗折強(qiáng)度、抗?jié)B性能以及粘結(jié)強(qiáng)度等性能。
[0017] 該發(fā)明使用的混凝土中使用了礦粉、煤灰粉以及硅粉等礦物粉，能夠起到增加密 實(shí)度、改善界面結(jié)構(gòu)以及減少用水量的效果，另外礦物粉中的活性氧化硅、活性氧化鋁等水 泥水化析出的氫氧化鈣和水泥中的石膏發(fā)生二次水化反應(yīng)，減少水化產(chǎn)物中的氫氧化鈣， 增加硅酸鈣等膠結(jié)力較強(qiáng)的水化產(chǎn)物，增加混凝土的強(qiáng)度，減少了由于混凝土溫度收縮和 干縮產(chǎn)生的裂紋增加的問題。
[0018] 本發(fā)明混凝土中添加的復(fù)合增強(qiáng)纖維是抗堿玻璃纖維粉和聚氨酯橡膠粉經(jīng)改性 后與鋼纖維混合而成的。由于水泥混凝土是一種脆性材料，其延性、抗沖擊強(qiáng)度和抗疲勞強(qiáng) 度較差，而高性能的粧基結(jié)構(gòu)對混凝土的要求比較高，聚氨酯橡膠粉作為一種彈性材料擁 有很低的彈性模量，加入混凝土中會降低混凝土的彈性模量，改善混凝土的韌性，同時(shí)聚氨 酯橡膠粉加入到混凝土中會形成吸收應(yīng)變能力的結(jié)構(gòu)變形中心，吸收大量的能量，使得混 凝土具有很好的減震性能，但是添加聚氨酯橡膠粉后，混凝土的密度降低，抗壓強(qiáng)度和抗折 強(qiáng)度均有降低。因此需要添加增強(qiáng)材料，本發(fā)明添加的增強(qiáng)材料是鋼纖維，但是由于鋼纖維 的彈性模量較高，在混凝土中的骨架支撐作用較弱，因此在鋼纖維又增加了抗堿玻璃纖維， 由于抗堿玻璃纖維具有一定的柔韌性，能夠填充鋼纖維間的空隙，使得纖維之間的間距變 小，形成良好的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，鋼纖維和抗堿玻璃纖維均勻分布在混凝土中，能夠在混凝土 內(nèi)部形成三維交錯(cuò)的支撐網(wǎng)絡(luò)，在混凝土中的水泥基體收縮時(shí)，由于鋼纖維和抗堿玻璃纖 維直徑較小，間距較小，在裂縫擴(kuò)張過程中，當(dāng)裂縫尖端遇到纖維時(shí)會引起纖維與基體之間 粘結(jié)剝離，從而緩解裂縫尖端應(yīng)力集中，具有明顯的阻裂的作用，能有效的減少混凝土干縮 時(shí)所引起的微小裂縫，從而提高混凝土的連續(xù)性和對沖擊能力的吸收能力，以增強(qiáng)混凝土 的抗沖擊以及抗疲勞性能。因此調(diào)配好聚氨酯橡膠粉、鋼纖維和抗堿玻璃纖維粉之間的配 比，可以在不影響混凝土本身性能的基礎(chǔ)上最大程度的改善混凝土的韌性、強(qiáng)度、抗裂性以 及抗震性能等，本發(fā)明中聚氨酯橡膠粉、鋼纖維和抗堿玻璃纖維粉的重量比為1.5~2:3~ 5:0.8~1·3〇
[0019] 由于聚氨酯橡膠和玻璃纖維與水泥的相容性比較差，在混凝土