本發(fā)明涉一種路橋用混凝土管樁,屬于路橋建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
大多數(shù)建筑物的地基工程多采用打入或壓入混凝土管樁,從而提高地基的承載力,進(jìn)而保證建筑物的安全。而目前市場(chǎng)上因?yàn)槠涑休d能力決定于管樁表面積與土質(zhì)之間的摩擦力,若土質(zhì)之間的摩擦力小不能滿足承載力要求,就只能采用加長(zhǎng)管樁長(zhǎng)度或增加管樁數(shù)量,才能使管樁達(dá)到設(shè)計(jì)要求的承載力,這樣必然增加了樁基工程的造價(jià)及難度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
一種路橋用混凝土管樁,包括一圓形鋼管和所述圓形鋼管外壁使用有機(jī)涂料涂覆的有機(jī)涂料層,鋼管內(nèi)壁焊接有十字筋梁,鋼管管內(nèi)部填充有混凝土,
圓形鋼管化學(xué)元素組成為(重量百分比):C:0.22﹪,Mg:4.1﹪,Mo:2.3﹪,:Cr 2.1﹪,Mn:0.72﹪,Sn:0.63﹪,Bi:0.54﹪,Nb:0.34﹪,Ag:0.13﹪,Ti:0.073﹪,V:0.052﹪,Sb:0.031﹪,Zn:0.022﹪,Pd:0.024﹪,余量為Fe及不可避免的雜質(zhì);
圓形鋼管的制備方法:包括以下步驟:按照上述圓形鋼管元素組成配料,先將純鐵加入到熔煉爐中,爐溫控制在1450℃,待純鐵熔化后,爐溫降到1440℃加入鎂鐵中間合金,后將爐溫降低到1430℃加入鉬鐵中間合金;后將爐溫降低到1420℃加入鉻鐵中間合金;后將爐溫降低到1410℃加入其他合金元素,后爐溫升高到1430℃,加入精煉凈化劑,精煉凈化劑加入量為爐料量的0.6%,攪拌10分鐘,靜置20分鐘,待渣與金屬液分離,扒渣,后加入覆蓋劑,靜置30分鐘后再次扒渣,之后對(duì)進(jìn)行澆注;澆注溫度為1400℃;得到的鑄錠進(jìn)行熱處理:首先將鑄錠進(jìn)行加熱升溫至800℃,升溫速率80℃/小時(shí),保溫3小時(shí),之后進(jìn)行淬火處理,淬火介質(zhì)為水,淬火后將鑄錠從室溫加熱至600℃,升溫速率60℃/小時(shí),保溫5小時(shí),后降溫至400℃,降溫速率50℃/小時(shí),保溫3小時(shí),后再次降溫至300℃,降溫速率50℃/小時(shí),保溫3小時(shí),后空冷至室溫,
將所得的鑄錠加熱至1100℃,在擠壓分流模具上進(jìn)行熱擠壓制得原始管坯,
所得的原始管坯進(jìn)行多級(jí)退火,先將其升溫至780℃,升溫速率100℃/小時(shí),保溫4小時(shí),后降溫至580℃,降溫速率80℃/小時(shí),保溫2小時(shí),后再次降溫至430℃,保溫4小時(shí),后空冷至室溫,
退火后的原始管坯進(jìn)行冷軋,得到圓管胚體
將圓管胚體通過(guò)四次拉拔得到圓形鋼管,第一次拉拔的拉拔溫度為870℃,拉拔速度為7毫米/秒;第二次拉拔的拉拔溫度為840℃,拉拔速度為9毫米/秒;第三次拉拔的拉拔溫度為820℃,拉拔速度為11毫米/秒;第四次拉拔的拉拔溫度為800℃,拉拔速度為13毫米/秒,得到最終的圓形鋼管,
所述混凝土制備方法為:稱取原料:水泥400份,硅石粉15份,沸石粉8份,硅藻土7份,珍珠巖5份,方鉛礦粉3份,砂630份,石子1200份,水275份,聚丙烯纖維5份、木質(zhì)素磺酸鹽6份,三萜皂苷3份,脂肪醇聚氧乙烯醚4份,硫酸鐵2份、氟硅酸鹽4份、三乙醇胺3份、甲酸鈣4份;
將硅石粉15份,沸石粉8份,硅藻土7份,珍珠巖5份,方鉛礦粉3份混合后煅燒,煅燒過(guò)程:先將其加熱至500℃,煅燒2小時(shí),之后升溫至650℃,煅燒3小時(shí),再次升溫至750℃,煅燒1小時(shí),之后隨爐冷卻,將煅燒后混合物在粉磨機(jī)中進(jìn)行粉磨,轉(zhuǎn)速為100r/min,粉磨3小時(shí),粉磨混合物顆粒度大小為0.5-0.7mm,,
將水泥、粉磨混合物和125ml水投入到混凝土攪拌機(jī)攪拌5分鐘,再加入砂、石子和剩余的水繼續(xù)攪拌4分鐘,之后將聚丙烯纖維5份、木質(zhì)素磺酸鹽6份,三萜皂苷3份,脂肪醇聚氧乙烯醚4份,硫酸鐵2份、氟硅酸鹽4份、三乙醇胺3份、甲酸鈣4份;加入,攪拌后得到混凝土;
有機(jī)涂料由丙烯酸乳液84份,硅砂20份,三聚氰胺4份,乙二醇1份,甲基硅酸3份,成膜助劑4份,十二烷基硫酸鈉2份,聚丙烯酰胺1份組成。
混凝土通過(guò)澆注方式填充到圓形鋼管內(nèi)。
上述發(fā)明內(nèi)容相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果在于:1)本發(fā)明管樁外圍的圓形鋼管可以更好保證產(chǎn)品承受力;2)鐵基合金材料充分滿足本發(fā)明產(chǎn)品的外部強(qiáng)度要求,還可以抑制混凝土膨脹, 3)本發(fā)明混凝土材料選用多種混料組成抗壓強(qiáng)度達(dá)到:7d:33MPa ;28d:50MPa,;4)十字筋肋使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能良好綜合提高了產(chǎn)品強(qiáng)度。5)有機(jī)涂料保證鋼管外部耐腐蝕性能。
附圖說(shuō)明
圖1為管樁整體示意圖;
圖2為管樁截面示意圖。
具體實(shí)施方式
為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解,現(xiàn)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。
如圖1和圖2所示一種混凝土管樁5,包括一圓形鋼管1和所述圓形鋼管外壁使用有機(jī)涂料涂覆的有機(jī)涂料層4,鋼管內(nèi)壁焊接有十字筋梁3,鋼管管內(nèi)部填充有混凝土2。
十字筋肋是由鐵基合金棒材焊接成十字狀,整體焊接到鋼管內(nèi)壁上形成十字筋肋,沿鋼管管體方向可平行設(shè)置多組十字筋肋,每組十字筋肋之間相隔8cm。
混凝土通過(guò)澆注方式填充到圓形鋼管內(nèi)。
實(shí)施例1
一種路橋用混凝土管樁,包括一圓形鋼管和所述圓形鋼管外壁使用有機(jī)涂料涂覆的有機(jī)涂料層,鋼管內(nèi)壁焊接有十字筋梁,鋼管管內(nèi)部填充有混凝土,
圓形鋼管化學(xué)元素組成為(重量百分比):C:0.22﹪,Mg:4.1﹪,Mo:2.3﹪,:Cr 2.1﹪,Mn:0.72﹪,Sn:0.63﹪,Bi:0.54﹪,Nb:0.34﹪,Ag:0.13﹪,Ti:0.073﹪,V:0.052﹪,Sb:0.031﹪,Zn:0.022﹪,Pd:0.024﹪,余量為Fe及不可避免的雜質(zhì);
圓形鋼管的制備方法:包括以下步驟:按照上述圓形鋼管元素組成配料,先將純鐵加入到熔煉爐中,爐溫控制在1450℃,待純鐵熔化后,爐溫降到1440℃加入鎂鐵中間合金,后將爐溫降低到1430℃加入鉬鐵中間合金;后將爐溫降低到1420℃加入鉻鐵中間合金;后將爐溫降低到1410℃加入其他合金元素,后爐溫升高到1430℃,加入精煉凈化劑,精煉凈化劑加入量為爐料量的0.6%,攪拌10分鐘,靜置20分鐘,待渣與金屬液分離,扒渣,后加入覆蓋劑,靜置30分鐘后再次扒渣,之后對(duì)進(jìn)行澆注;澆注溫度為1400℃;得到的鑄錠進(jìn)行熱處理:首先將鑄錠進(jìn)行加熱升溫至800℃,升溫速率80℃/小時(shí),保溫3小時(shí),之后進(jìn)行淬火處理,淬火介質(zhì)為水,淬火后將鑄錠從室溫加熱至600℃,升溫速率60℃/小時(shí),保溫5小時(shí),后降溫至400℃,降溫速率50℃/小時(shí),保溫3小時(shí),后再次降溫至300℃,降溫速率50℃/小時(shí),保溫3小時(shí),后空冷至室溫,
將所得的鑄錠加熱至1100℃,在擠壓分流模具上進(jìn)行熱擠壓制得原始管坯,
所得的原始管坯進(jìn)行多級(jí)退火,先將其升溫至780℃,升溫速率100℃/小時(shí),保溫4小時(shí),后降溫至580℃,降溫速率80℃/小時(shí),保溫2小時(shí),后再次降溫至430℃,保溫4小時(shí),后空冷至室溫,
退火后的原始管坯進(jìn)行冷軋,得到圓管胚體
將圓管胚體通過(guò)四次拉拔得到圓形鋼管,第一次拉拔的拉拔溫度為870℃,拉拔速度為7毫米/秒;第二次拉拔的拉拔溫度為840℃,拉拔速度為9毫米/秒;第三次拉拔的拉拔溫度為820℃,拉拔速度為11毫米/秒;第四次拉拔的拉拔溫度為800℃,拉拔速度為13毫米/秒,得到最終的圓形鋼管,
所述混凝土制備方法為:稱取原料:水泥400份,硅石粉15份,沸石粉8份,硅藻土7份,珍珠巖5份,方鉛礦粉3份,砂630份,石子1200份,水275份,聚丙烯纖維5份、木質(zhì)素磺酸鹽6份,三萜皂苷3份,脂肪醇聚氧乙烯醚4份,硫酸鐵2份、氟硅酸鹽4份、三乙醇胺3份、甲酸鈣4份;
將硅石粉15份,沸石粉8份,硅藻土7份,珍珠巖5份,方鉛礦粉3份混合后煅燒,煅燒過(guò)程:先將其加熱至500℃,煅燒2小時(shí),之后升溫至650℃,煅燒3小時(shí),再次升溫至750℃,煅燒1小時(shí),之后隨爐冷卻,將煅燒后混合物在粉磨機(jī)中進(jìn)行粉磨,轉(zhuǎn)速為100r/min,粉磨3小時(shí),粉磨混合物顆粒度大小為0.5-0.7mm,,
將水泥、粉磨混合物和125ml水投入到混凝土攪拌機(jī)攪拌5分鐘,再加入砂、石子和剩余的水繼續(xù)攪拌4分鐘,之后將聚丙烯纖維5份、木質(zhì)素磺酸鹽6份,三萜皂苷3份,脂肪醇聚氧乙烯醚4份,硫酸鐵2份、氟硅酸鹽4份、三乙醇胺3份、甲酸鈣4份;加入,攪拌后得到混凝土;
有機(jī)涂料由丙烯酸乳液84份,硅砂20份,三聚氰胺4份,乙二醇1份,甲基硅酸3份,成膜助劑4份,十二烷基硫酸鈉2份,聚丙烯酰胺1份組成。