一种基于双螺旋配筋的ECC-SFCB复合桥墩的制作方法

本技术属于桥梁工程，具体涉及一种基于双螺旋配筋的ecc-sfcb复合桥墩。

背景技术：

1、完善基础交通设施是社会经济快速发展的必要前提，其中桥梁作为交通网络中的枢纽工程，其应用范围广且意义重大。当前桥梁施工中，钢筋混凝土因其物理力学性能良好、可塑性强且价格低廉等优点成为了桥梁工程中最为常见的建筑材料。但是，随着桥梁承载力、耐久性等方面的要求不断提升，钢筋混凝土结构的薄弱点随之凸显。

2、例如，钢筋混凝土结构通常带裂缝工作，在工况较为恶劣海水环境中，受高温、高湿、高盐等影响，海水中的cl-及气体顺裂缝沿渗透方向进入混凝土内部，破坏钢筋表面的钝化膜从而造成钢筋锈蚀，钢筋表面产生的锈蚀产物将钢筋体积膨胀至2～4倍，这种现象会对钢筋混凝土结构的耐久性造成很大影响，如：破坏钢筋与混凝土的粘结性能，导致界面性能退化并影响钢筋与混凝土的协同工作能力；破坏混凝土保护层，加速腐蚀介质进入混凝土内部速率，加剧内部钢筋的锈蚀程度；局部减少钢筋的有效受力面积，引起应力集中，加速钢筋混凝土结构破坏。桥墩作为桥梁的主要支撑和抗侧力构件，一旦发生这种损伤，可能会导致桥梁发生严重破坏。

3、由上述可知，现有技术中通常存在如下技术问题：

4、(1)海水中的cl-通过混凝土的裂缝达到内部钢筋处，并与金属发生化学反应生成锈蚀产物，有效截面积减小，钢筋整体物理力学性能降低。

5、(2)内部钢筋锈蚀导致体积增大从而降低钢筋与混凝土之间的粘结性能，并且在海水的冲刷作用及渗流作用下进一步增大外部混凝土裂缝的深度及宽度，极易导致外部混凝土发生剥落。

6、(3)间隔设置的若干矩形箍筋相互不关联，整体性差，导致钢筋混凝土结构的抗剪性能较弱。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于双螺旋配筋的ecc-sfcb复合桥墩，以解决现有技术中钢筋混凝土结构承载力较差且内部钢筋易发生锈蚀的技术问题。

2、为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种基于双螺旋配筋的ecc-sfcb复合桥墩，包括桥墩以及位于桥墩下方承台且用于支撑桥墩的承台，桥墩坐落于承台内部，桥墩沿高度方向分为上部桥墩及下部桥墩，上部桥墩与下部桥墩的连接缝位于浪溅区的上方，下部桥墩的建造材料采用工程用水泥基复合材料，上部桥墩与下部桥墩之间的连接缝采用防护层进行密封，防护层的材质为碳纤维复合材料，桥墩内部设有沿高度方向延伸的双螺旋箍筋，双螺旋箍筋包括两个并排且部分重叠的单螺栓箍筋，单螺旋箍筋内部沿圆周方向设有多个桥墩纵筋，双螺旋箍筋及桥墩纵筋均向下延伸至承台内部且双螺旋箍筋及桥墩纵筋的外部均包裹有钢筋防护层，钢筋防护层的材质为纤维增强复合材料。

4、有益效果：

5、(1)与现有技术相比，将桥墩沿高度方向划分为上部桥墩及下部桥墩，包含溅浪区的下部桥墩采用ecc材料替换传统混凝土材料，一方面，通过ecc材料良好的物理力学性能能够显著提升桥墩整体强度及韧性，另一方面，ecc材料通过内部纤维的加筋作用能够限制、延缓裂缝的发育，从而有效抵制外部污染物的侵入以及抑制钢筋变形，提升桥墩耐久性。

6、(2)于上部桥墩、下部桥墩的连接缝处设置防护层，能够有效避免外部环境中的空气、水分及其他污染物顺连接缝进入桥墩内部，对桥墩内部的钢筋起到有效保护。

7、(3)通过单螺旋箍筋重叠构成的双螺旋箍筋结构在满足大截面桥墩配筋要求的同时降低施工难度，提升箍筋的整体性及施工效率，另外，能够对内部的混凝土形成约束，限制混凝土的横向变形及竖向裂缝的发展，从而显著增强桥墩的抗压强度及抗剪强度。

8、(4)采用纤维增强复合材料包裹钢筋形成sfcb筋，一方面纤维增强复合材料对内部钢筋起到约束作用，从而优化钢筋屈服后的性能，使得桥墩具备二次刚度；另一方面，外部的纤维增强复合材料能够避免钢筋收到侵蚀，提升钢筋结构的耐久性。

9、进一步，所述桥墩纵筋的长度大于所述单螺旋箍筋的高度，且所述桥墩纵筋的两端均位于所述单螺旋箍筋的外部。

10、有益效果，主要由桥墩纵筋承受竖向荷载，防止螺旋箍筋产生较大的纵向变形。

11、进一步，所述承台的上部开有用于容纳桥墩底部的限位槽，所述限位槽的深度为所述承台高度的20％-40％。

12、有益效果，桥墩落座于限位槽中，从而增大桥墩与承台的接触面积，并且承台能够为桥墩提供水平方向限位，防止桥墩因不均匀荷载发生倾覆。

13、进一步，所述限位槽竖直投影区域内的部分所述承台采用工程用水泥基复合材料建造。

14、有益效果，增强承台的承载能力。

15、进一步，所述限位槽竖直投影区域内的部分所述承台内部的纵筋包裹有防护层。

16、有益效果，防止桥墩正下方的承台纵筋发生侵蚀，提升其耐久性。

技术特征：

1.一种基于双螺旋配筋的ecc-sfcb复合桥墩，其特征在于，包括桥墩以及位于桥墩下方承台且用于支撑桥墩的承台，所述桥墩坐落于所述承台内部，所述桥墩沿高度方向分为上部桥墩及下部桥墩，所述上部桥墩与所述下部桥墩的连接缝位于浪溅区的上方，所述下部桥墩的建造材料采用工程用水泥基复合材料，所述上部桥墩与所述下部桥墩之间的连接缝采用防护层进行密封，所述防护层的材质为碳纤维复合材料，所述桥墩内部设有沿高度方向延伸的双螺旋箍筋，所述双螺旋箍筋包括两个并排且部分重叠的单螺栓箍筋，所述单螺旋箍筋内部沿圆周方向设有多个桥墩纵筋，所述双螺旋箍筋及所述桥墩纵筋均向下延伸至承台内部且所述双螺旋箍筋及所述桥墩纵筋的外部均包裹有钢筋防护层，所述钢筋防护层的材质为纤维增强复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种基于双螺旋配筋的ecc-sfcb复合桥墩，其特征在于，所述桥墩纵筋的长度大于所述单螺旋箍筋的高度，且所述桥墩纵筋的两端均位于所述单螺旋箍筋的外部。

3.根据权利要求1所述的一种基于双螺旋配筋的ecc-sfcb复合桥墩，其特征在于，所述承台的上部开有用于容纳桥墩底部的限位槽，所述限位槽的深度为所述承台高度的20％-40％。

4.根据权利要求3所述的一种基于双螺旋配筋的ecc-sfcb复合桥墩，其特征在于，所述限位槽竖直投影区域内的部分所述承台采用工程用水泥基复合材料建造。

5.根据权利要求3或4所述的一种基于双螺旋配筋的ecc-sfcb复合桥墩，其特征在于，所述限位槽竖直投影区域内的部分所述承台内部的纵筋包裹有防护层。

技术总结一种基于双螺旋配筋的ECC‑SFCB复合桥墩，包括桥墩以及位于桥墩下方承台且用于支撑桥墩的承台，桥墩沿高度方向分为上部桥墩及下部桥墩，下部桥墩的建造材料采用ECC材料，上部桥墩与下部桥墩之间的连接缝采用防护层进行密封，桥墩内部设有沿高度方向延伸的双螺旋箍筋，双螺旋箍筋包括两个并排且部分重叠的单螺栓箍筋，单螺旋箍筋内部沿圆周方向设有多个桥墩纵筋，双螺旋箍筋及桥墩纵筋的外部均包裹有防护层。ECC材料通过内部纤维的加筋作用能够限制、延缓裂缝的发育，从而有效抵制外部污染物的侵入以及抑制钢筋变形，提升桥墩耐久性；双螺旋箍筋结构能够限制混凝土的横向变形及竖向裂缝的发展，从而显著增强桥墩的抗压强度及抗剪强度。技术研发人员：黄协成,陈江明,柯长泽受保护的技术使用者：泉州建工集团有限公司技术研发日：20231027技术公布日：2024/6/11