一种混凝土防腐新型结构及其施工方法与流程

1.本发明涉及建筑设计领域，具体涉及一种混凝土防腐新型结构及其施工方法。


背景技术：

2.随着船舶大型化发展，码头构件受到的荷载变大，导致码头混凝土结构的表面应力也随之变大，而传统增加保护层的做法并不能很好的解决混凝土结构表面应力变大的问题。随着材料技术的发展，纤维增强塑料筋设计技术逐渐成熟，由于其防腐性能好，因此被广泛应用与工程中，但由于其持久荷载作用下形变较大，单独在码头工程使用中，还存在着安全隐患。
3.中国专利cn1322206c提供了一种纤维增强塑料网箍钢筋混凝土结构，其是一种受力性能良好的纤维增强塑料网箍钢筋混凝土结构体系。该结构的基本构件为钢筋混凝土梁柱，其中构件箍筋采用纤维增强塑料网片即梁中纤维增强塑料网片、柱中纤维增强塑料网片，梁纵筋或柱纵筋采用钢筋，梁中纤维增强塑料网片在梁纵筋外侧包裹1周以上；柱中纤维增强塑料网片在柱纵筋外侧包裹1周以上。梁中纤维增强塑料网片采用纤维索材织成的网格构成，作为构件的抗剪配筋；所述的纤维是单一纤维或混合纤维，采用纤维索材织成的网格为矩形或菱形或三角形。虽然其使用了纤维增强塑料，但是其在施工前还需要改变纤维增强塑料的形状，严重的造成了资源的浪费。
4.中国专利cn209163199u提供了一种装饰保温围护承重一体化密肋复合预制外墙板，其包括面层，在面层内侧粘接有保温砌块层，保温砌块层铺设成区格结构，在区格之间以及保温砌块层周围设有从下至上依次设置的玻璃纤维网格布、保温条以及肋梁和肋柱，玻璃纤维网格布粘接在面层上，保温条铺设在玻璃纤维网格布上并透过玻璃纤维网格布与面层粘接，玻璃纤维网格布包裹在保温条的外侧，玻璃纤维网格布的两侧分别缠绕在肋梁和肋柱配筋的底部纵筋上，并采用铁丝绑扎固定，肋梁和肋柱采用钢筋混凝土结构，肋梁和肋柱浇筑在保温条上，肋梁和肋柱的内侧面与保温砌块层的内侧面平齐。虽然其构造简单，内部结构连接紧密，保温性能好；但是其并不能避免混凝土结构的横向断裂。
5.上述专利在建筑中使用了纤维增强塑料，但是其使用的纤维增强塑料只是简单的加入，并使用玻璃纤维网格的形式，这就导致了其使用之前的需要对玻璃纤维进行改造，严重的浪费了时间与经济成本，而且其并不能很好的保护混凝土建筑，因此，如何设计一种混凝土防腐新型结构并设计其施工方法，合理使用纤维增强塑料进行混凝土保护，并联合钢筋进行固定就显得尤为重要。


技术实现要素：

6.为了达到上述目的，实现混凝土结构的防腐设计，简化纤维增强塑料形状的设计，并将简化纤维增强塑料与钢筋结构进行固定，进而实现混凝土结构的稳定，解决混凝土结构横向断裂的问题，本技术设计了一种混凝土防腐新型结构及其施工方法。
7.一种混凝土防腐新型结构，其包括：混凝土、纤维增强塑料筋、钢筋以及塑料定位
垫片；
8.所述纤维增强塑料筋位于钢筋保护层中；
9.所述钢筋、纤维增强塑料筋通过塑料定位垫片连接固定；
10.所述混凝土填充在纤维增强塑料筋、钢筋以及塑料定位垫片之中，并包裹住纤维增强塑料筋、钢筋以及塑料定位垫片。
11.优选地，所述塑料定位垫片上设置有一个大孔，一个小孔。
12.优选地，所述塑料定位垫片的呈现v字形连接；
13.所述塑料定位垫片一端通过大孔与钢筋连接；另一端通过小孔与纤维增强塑料筋连接；
14.所述钢筋上设置两块塑料定位垫片，分别与相邻的纤维增强塑料筋连接；
15.所述纤维增强塑料筋上设置两块塑料定位垫片，分别与相邻的钢筋连接。
16.优选地，所述塑料定位垫片的厚度为3mm～5mm。
17.优选地，所述塑料定位垫片为平行四边形。
18.优选地，所述纤维增强塑料筋距离混凝土表面10mm～20mm之间。
19.优选地，所述纤维增强塑料筋的直径为6mm～10mm。
20.一种混凝土防腐新型结构的施工方法，其包括以下步骤：
21.步骤s81、根据建筑的受力设计配筋，按规范规定确定保护层厚度；
22.步骤s82、在保护层厚度范围内配置纤维增强塑料筋；
23.步骤s83、将塑料定位垫片穿在钢筋和纤维增强塑料筋上；
24.步骤s84、浇筑混凝土填充纤维增强塑料筋、钢筋和塑料定位垫片，并使用混凝土包裹住纤维增强塑料筋、钢筋和塑料定位垫片。
25.优选地，步骤s83中，所述塑料定位垫片一端通过大孔与钢筋连接；另一端通过小孔与纤维增强塑料筋连接；
26.所述钢筋上设置两块塑料定位垫片，分别与相邻的纤维增强塑料筋连接；
27.所述纤维增强塑料筋上设置两块塑料定位垫片，分别与相邻的钢筋连接。
28.优选地，所述步骤s83中，相连的钢筋与纤维增强塑料筋之间设置有多个塑料定位垫片。
29.本发明所获得的有益效果：
30.1、本技术使用纤维增强塑料筋原有形状，无需将纤维增强塑料筋改变成网格形状，节约了时间与经济成本，同时本技术使用纤维增强塑料筋和钢筋结合的形式，进一步确保了混凝土结构的稳定性和防腐性。
31.2、本技术通过使用塑料定位垫片设计，将其用于连接纤维增强塑料筋和钢筋，同时设计v字形连接方式，给予混凝土横向的拉伸力，避免混凝土横向断裂。
32.3、本技术在塑料定位垫片设计了两中不同的孔径，便于钢筋与纤维增强塑料筋联合固定，避免人工通过钢丝固定的操作，节约自愿的同时，节约了人力。
33.4、本技术将纤维增强塑料筋放置于钢筋保护层中，进一步解决混凝土构件表面应力变大，保护层过厚导致混凝土表面开裂的问题。
34.5、本技术设计的一种混凝土防腐新型结构的施工方法，通过将简单的4个步骤，即可完成本技术设计的结构施工，相较于之前的施工方法，节约了人力和资源，并使用混凝土
填充和包裹纤维增强塑料筋和钢筋的形式，进一步确保了混凝土结构的防腐性和稳定性。
35.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
36.根据下文结合附图对本技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本技术的上述及其他目的、优点和特征。
附图说明
37.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
38.图1为本发明提供的一种混凝土防腐新型结构主视图；
39.图2为本发明提供的一种混凝土防腐新型结构侧视图；
40.图3为本发明提供的一种混凝土防腐新型结构俯视图；
41.图4为本发明提供的一种混凝土防腐新型结构设计图；
42.图5为本发明提供的塑料定位垫片俯视图；
43.附图标记：1、混凝土；2、纤维增强塑料筋；3、钢筋；4、塑料定位垫片；5、大孔；6、小孔。
具体实施方式
44.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本技术的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本技术的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，实施例中省略了对已知功能和构造的描述。
45.应该理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“本实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本技术的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“一个实施例”或“本实施例”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
46.此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身并不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
47.本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，单独存在b，同时存在a和b三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，a/和b，可以表示：单独存在a，单独存在a和b两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
48.本文中术语“至少一种”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和b的至少一种，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。
49.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
50.实施例1
51.本实施例主要介绍一种混凝土防腐新型结构。具体结构请参考图1和图4，图1为本发明提供的一种混凝土防腐新型结构主视图；图4为本发明提供的一种混凝土防腐新型结构设计图。图1和图4从不同的角度展现了本实施例设计的混凝土防腐新型结构。
52.一种混凝土防腐新型结构，其包括：混凝土1、纤维增强塑料筋2、钢筋3以及塑料定位垫片4；
53.所述纤维增强塑料筋2位于钢筋3保护层中；
54.所述钢筋3、纤维增强塑料筋2通过塑料定位垫片4连接固定；
55.所述混凝土1填充在纤维增强塑料筋2、钢筋3以及塑料定位垫片4之中，并包裹住纤维增强塑料筋2、钢筋3以及塑料定位垫片4。多角度视图可以参考图2和图3，图2为本发明提供的一种混凝土防腐新型结构侧视图；图3为本发明提供的一种混凝土防腐新型结构俯视图。
56.进一步的，所述塑料定位垫片4上设置有一个大孔5，一个小孔6；塑料定位垫片尺度一般厚3mm～5mm，大孔比钢筋大2mm～3mm。
57.进一步的，所述塑料定位垫片4的呈现v字形连接；具体结构请参考图5，图5为本发明提供的塑料定位垫片俯视图；所述塑料定位垫片4一端通过大孔5与钢筋3连接；另一端通过小孔6与纤维增强塑料筋2连接；
58.所述钢筋3上设置两块塑料定位垫片4，分别与相邻的纤维增强塑料筋2连接；
59.所述纤维增强塑料筋2上设置两块塑料定位垫片4，分别与相邻的钢筋3连接。
60.进一步的，所述塑料定位垫片4的厚度为3mm～5mm。
61.进一步的，所述塑料定位垫片4为平行四边形。
62.进一步的，所述纤维增强塑料筋2距离混凝土1表面10mm～20mm之间。
63.进一步的，所述纤维增强塑料筋2的直径为6mm～10mm。
64.本技术使用纤维增强塑料筋原有形状，无需将纤维增强塑料筋改变成网格形状，节约了时间与经济成本，同时本技术使用纤维增强塑料筋和钢筋结合的形式，进一步确保了混凝土结构的稳定性。
65.本技术通过使用塑料定位垫片设计，将其用于连接纤维增强塑料筋和钢筋，同时设计v字形连接方式，给予混凝土横向的拉伸力，避免混凝土横向断裂。
66.本技术在塑料定位垫片设计了两中不同的孔径，便于钢筋与纤维增强塑料筋联合固定，避免人工通过钢丝固定的操作，节约自愿的同时，节约了人力。
67.实施例2
68.基于上述实施例1，本实施例主要以钢筋混凝土梁为例，具体论述一种混凝土防腐
新型结构的具体方案。
69.以钢筋混凝土梁为例，首先根据梁的受力设计梁的配筋，按规范规定确定保护层厚度，在保护层厚度范围内配置纤维增强塑料筋，纤维增强塑料筋直径一般在6mm～10mm之间，纤维增强塑料筋距离混凝土表面10mm～20mm之间，纤维增强塑料筋与钢筋通过塑料定位垫片固定。塑料定位垫片尺度一般厚3mm～5mm，大孔比钢筋大2mm～3mm，小孔比纤维增强塑料筋frp2mm～3mm，平行四边，具体大小根据钢筋直径和保护层厚度确定，使用方式是将塑料定位垫片穿在钢筋上，相邻钢筋上塑料定位垫片交叉穿到一根纤维增强塑料筋上对其固定，一根纤维增强塑料筋frp需要多组垫片固定。
70.本技术将纤维增强塑料筋放置于钢筋保护层中，进一步解决混凝土构件表面应力变大，保护层过厚导致混凝土表面开裂的问题，进一步确保了钢筋混凝土梁的安全。
71.实施例3
72.基于上述实施例1，本实施例主要介绍一种混凝土防腐新型结构的施工方法。
73.一种混凝土防腐新型结构的施工方法，其包括以下步骤：
74.s81、根据建筑的受力设计配筋，按规范规定确定保护层厚度；
75.s82、在保护层厚度范围内配置纤维增强塑料筋2；
76.s83、将塑料定位垫片4穿在钢筋3和纤维增强塑料筋2上；
77.s84、浇筑混凝土1填充纤维增强塑料筋2、钢筋3和塑料定位垫片4，并使用混凝土1包裹住纤维增强塑料筋2、钢筋3和塑料定位垫片4。
78.进一步的，步骤s83中，所述塑料定位垫片4一端通过大孔5与钢筋3连接；另一端通过小孔6与纤维增强塑料筋2连接；
79.所述钢筋3上设置两块塑料定位垫片4，分别与相邻的纤维增强塑料筋2连接；
80.所述纤维增强塑料筋2上设置两块塑料定位垫片4，分别与相邻的钢筋3连接。
81.进一步的，所述步骤s83中，相连的钢筋3与纤维增强塑料筋2之间设置有多个塑料定位垫片4。
82.本技术设计的一种混凝土防腐新型结构的施工方法，通过将简单的4个步骤，即可完成本技术设计的结构施工，相较于之前的施工方法，节约了人力和资源，并使用混凝土填充和包裹纤维增强塑料筋和钢筋的形式，进一步确保了混凝土结构的防腐性和稳定性。
83.实施例4
84.基于上述实施例1-3，本实施例主要介绍一种混凝土防腐新型结构及其施工方法的数据验证效果。
85.本实施例设计的全装配式码头结构所采用的预制横梁为整根预制梁，预制横梁为矩形截面，底宽2.6m，高度1.4m，长度25m，总重量约为200t。预制横梁底部有预留开孔，作为钢结构桩芯伸入位置。孔位与设计桩基位置对应，本工程孔设计桩基为φ1200mm大管桩，沉桩偏位确定开孔孔径为1600mm，孔深根据桩芯钢结构深入高度确定为1000mm。本工程码头断面桩基共布置6根φ1200mm大管桩，前、后沿各布置1根直桩，可作为预制横梁施工安装前后支点，中间为对叉桩，考虑到预制横梁长度为25m，在对叉桩位置设置支点支撑，避免安装时跨中弯矩过大。
86.而实际工程梁在吊运过程会出现裂缝，裂缝常为位置在中间预留孔洞底面，裂缝开展宽度约为1.5mm。施工过程中发现后采取了两种方式处理，第一种增加裂缝开展截面配
筋量，将配筋量扩大到原来1.5倍；第二种采用本专利方案在保护层里增加塑料钢筋，配筋为直径8mm的8根，设置在孔洞两侧，每侧底面各四根。第一种方案试验结果还是有裂纹出现，裂缝开展宽度1.45mm，无明显改观；第二种方案试验结果无裂纹出现，改善效果明显。
87.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，其并非因此限制本发明的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，通过常规的替代或者能够实现相同的功能在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和参数变更均落入本发明的保护范围内。