一种部分预制U形外包钢再生块体混凝土梁及其施工方法

一种部分预制u形外包钢再生块体混凝土梁及其施工方法
技术领域
1.本发明涉及废旧混凝土循环利用技术领域，特别涉及一种部分预制u形外包钢再生块体混凝土梁，还涉及一种施工方法。


背景技术：

2.目前，我国旧有建筑拆除所产生的混凝土固体废弃物绝大部分都是直接运往郊外堆放，而新建建筑需要的混凝土又完全采用新水泥、石子、河砂等材料配制而成。由此不仅耗费了大量的资源，同时造成了严重的环境危害。为此，如何科学利用旧有建筑拆除产生的混凝土固体废弃物，以尽量减少新建建筑对新水泥、石子、河砂等材料的消耗，已成为整个建筑行业践行“环保、节能、减排”国家战略所亟待解决的问题。
3.再生骨料混凝土作为混凝土废弃物的一种再利用途径在国内外均已得到一定程度的研究，所谓再生骨料混凝土，就是将旧有建筑拆除所得的混凝土废弃物，经过破碎、筛分、净化等过程，获取大量骨料尺度的颗粒，然后利用其配制而得的新混凝土。但是上述处理不仅过程繁琐，而且消耗大量能源，加之在再生骨料混凝土的配制过程中仍然需要耗费大量水、水泥、砂石和能源，因此有必要寻求一种更为合理的混凝土废弃物回收利用策略。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明实施例提供一种部分预制u形外包钢再生块体混凝土梁，可实现再生骨料或再生块体的综合利用，提高建筑固废利用率。
5.本发明实施例还提供一种施工方法，用于施工上述部分预制u形外包钢再生块体混凝土梁。
6.根据本发明第一方面的实施例，提供一种部分预制u形外包钢再生块体混凝土梁，包括u形外包钢，所述u形外包钢内部具有一填充空间，所述u形外包钢的底部内侧设置有顶起组件；预制再生节段，所述预制再生节段放置在所述填充空间中，所述预制再生节段架在所述顶起组件上，所述u形外包钢设置有多个抗剪连接件，以将所述预制再生节段固定；以及位于所述u形外包钢中的混凝土组件，所述混凝土组件包括浇筑于所述u形外包钢和所述预制再生节段之间的现浇混凝土层。
7.根据本发明第一方面的实施例，所述顶起组件包括固定在所述u形外包钢底部内侧的多个栓钉，所述预制再生节段放置在所述栓钉顶部，所述抗剪连接件两侧通过紧固件安装在所述u形外包钢，以将所述预制再生节段压紧在所述栓钉上。
8.根据本发明第一方面的实施例，所述u形外包钢由冷弯型钢或焊接钢板制成，所述u形外包钢两侧分别具有翼缘，所述翼缘设置有供所述紧固件安装的螺丝孔。
9.根据本发明第一方面的实施例，所述混凝土组件还包括楼板钢筋、多根梁面纵筋以及多根梁底纵筋，所述梁面纵筋和所述楼板钢筋设置在预制再生节段顶部，所述梁底纵筋设置在所述预制再生节段底部。
10.根据本发明第一方面的实施例，各所述栓钉分布在各所述梁底纵筋之间。
11.根据本发明第一方面的实施例，所述预制再生节段顶部预埋有插筋，所述插筋与所述抗剪连接件错开设置，所述插筋呈倒u形状，所述梁面纵筋穿过所述插筋并与之绑扎，所述楼板钢筋与所述梁面纵筋相互绑扎。
12.根据本发明第一方面的实施例，所述预制再生节段由废弃混凝土块体放入模板后按一定间距的布置所述插筋，并与新混凝土混合制成。预制再生节段顶部外露的、按一定间距设置的插筋，既有利于节段的吊装，又能保证预制再生节段与现浇浇混凝土层的整体性，有效防止二者在受力时发生分离。
13.根据本发明第一方面的实施例，所述废弃混凝土块体为旧有建筑物、构筑物、道路、桥梁或堤坝拆除所得的去除全部或部分钢筋之后的废弃混凝土块体。
14.根据本发明第一方面的实施例，所述现浇混凝土层和所述新混凝土，采用天然骨料混凝土或再生骨料混凝土。预制再生节段所需的新混凝土以及现浇混凝土层可采用自密实的再生骨料混凝土代替，从而可实现再生骨料的综合利用，提高建筑固废利用率。
15.根据本发明第二方面的实施例，提供一种施工方法，用于施工根据本发明第一方面实施例所述的部分预制u形外包钢再生块体混凝土梁，包括以下步骤：
16.s1，在u形外包钢内侧底部安装栓钉和梁底纵筋；
17.s2，将预制再生节段放置在u形外包钢填充空间中，并架u形外包钢底部内侧的栓钉上；
18.s3，将梁面纵筋和楼板钢筋进行绑扎；
19.s4，在u形外包钢的内壁与预制再生节段之间的空隙、以及翼缘上的楼板叠合层，填充现浇混凝土层。
20.基于上述技术方案，本发明实施例至少具有以下有益效果：上述技术方案，u形外包钢作为梁混凝土的永久模板，同时设置抗剪连接件使其与预制再生节段协同受力，并与现浇混凝土层组成水平结构体系的部分预制u形外包钢再生块体混凝土梁。相比传统钢筋混凝土梁，节省了模板，且力学性能更优；相比传统工字型钢—混凝土组合梁，采用的钢量小，刚度、稳定性和耐火性能更佳。另外，再生块体无须在施工现场存储、传送、铺设，而是在预制构件厂内以集中管理方式备料，并通过工业化途径与新混凝土混合浇筑，形成高品质的预制再生节段，将预制再生节段运至施工现场后，先将其吊装就位于u形外包钢的内部，进行现浇混凝土层的浇筑，形成楼面结构体系，由于受现浇混凝土层及u形外包钢的双重保护及约束，预制再生节段对结构潜在的不利影响将显著降低。
附图说明
21.下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；
22.图1是本发明实施例的透视图，其中局部采用剖视方式进行表达；
23.图2是图1中a框的局部放大图；
24.图3是本发明实施例的剖视图；
25.图4是图3中b-b向的剖视图。
具体实施方式
26.本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
29.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
30.参照图1至图4，一种部分预制u形外包钢再生块体混凝土梁，包括u形外包钢11、预制再生节段21以及位于u形外包钢11中的混凝土组件。
31.其中，u形外包钢11内部具有一填充空间，u形外包钢11的底部内侧设置有顶起组件。预制再生节段21放置在填充空间中，预制再生节段21架在顶起组件上，u形外包钢11设置有多个抗剪连接件24，以将预制再生节段21固定。混凝土组件包括浇筑于u形外包钢11和预制再生节段21之间的现浇混凝土层34。
32.可以理解的是，u形外包钢11作为梁混凝土的永久模板，同时设置抗剪连接件24使u形外包钢11与预制再生节段21协同受力，并与现浇混凝土层34组成水平结构体系的部分预制u形外包钢再生块体混凝土梁。
33.另外，再生块体无须在施工现场存储、传送、铺设，而是在预制构件厂内以集中管理方式备料，并通过工业化途径与新混凝土混合浇筑，形成高品质的预制再生节段21，将预制再生节段21运至施工现场后，先将其吊装就位于u形外包钢11的内，进行现浇混凝土层34的浇筑，形成楼面结构体系，由于受现浇混凝土层及u形外包钢的双重保护及约束，预制再生节段对结构潜在的不利影响将显著降低。
34.如图2和图3所示，顶起组件包括固定在u形外包钢11底部内侧的多个栓钉12，预制再生节段21放置在栓钉12顶部，抗剪连接件24两侧通过紧固件25安装在u形外包钢11，以将预制再生节段21压紧在栓钉12上。进一步的，u形外包钢11由冷弯型钢或焊接钢板制成，u形外包钢11两侧分别具有翼缘，翼缘设置有供紧固件25安装的螺丝孔。本实施例中，抗剪连接件24采用角钢，紧固件25采用螺栓。
35.具体而言，混凝土组件还包括楼板钢筋33、多根梁面纵筋31以及多根梁底纵筋32，梁面纵筋31和楼板钢筋33设置在预制再生节段21顶部，梁底纵筋32设置在预制再生节段21底部。各栓钉12分布在各梁底纵筋32之间。
36.其中，预制再生节段21顶部预埋有插筋22，插筋22与抗剪连接件24错开设置，插筋22呈倒u形状，梁面纵筋31穿过插筋22并与之绑扎，楼板钢筋33与梁面纵筋31相互绑扎。
37.在其中的一些实施例中，预制再生节段21由废弃混凝土块体放入模板后按一定间距的布置插筋，并与新混凝土混合制成。废弃混凝土块体为旧有建筑物、构筑物、道路、桥梁或堤坝拆除所得的去除全部或部分钢筋之后的废弃混凝土块体。现浇混凝土层34和新混凝土，采用天然骨料混凝土或再生骨料混凝土。
38.本实施例中，出示了部分预制u形外包钢再生块体混凝土梁的其中一种尺寸，具体是，u形外包钢11的宽度为200mm，高度为350mm，翼缘宽度300mm，壁厚为4mm，强度等级q235b，两侧翼缘每隔200mm设置有直径为10mm的螺栓孔，螺栓孔中心距翼缘外边缘25mm。
39.预制再生节段21的宽度为140mm，高度为280mm，每节段长度为1000mm，预制再生节段21中的再生块体，即废弃混凝土块，其特征直径60mm，强度等级为c25，再生块体与新混凝土的质量比为1:2。
40.插筋22为hrb400c8@200u形钢筋，宽度为100mm，插入预制再生节段21中的长度为170mm，从预制再生节段21顶部伸出80mm，总长度250mm。
41.抗剪连接件24采用角钢50
×
50
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5@200，强度等级q235b，长度300mm，两端有直径为10mm的螺栓孔，螺栓孔位置与u形外包钢11的翼缘螺栓孔位置对应。紧固件25为8.8级m8
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30外六角高强螺栓。栓钉12采用m16
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50@200圆柱头栓钉。
42.梁面纵筋31使用2c10钢筋，梁底纵筋32使用3c10钢筋，楼板钢筋33使用c8@200钢筋，强度等级均为hrb400。现浇混凝土层34采用的混凝土的强度等级为c。
43.本发明还出示了一种施工方法，用于施工上述部分预制u形外包钢再生块体混凝土梁，包括以下步骤：
44.s1，在u形外包钢11内侧底部安装栓钉12和梁底纵筋32；
45.s2，将预制再生节段21放置在u形外包钢11填充空间中，并架u形外包钢11底部内侧的栓钉12上；
46.s3，将梁面纵筋31和楼板钢筋33进行绑扎；
47.s4，在u形外包钢11的内壁与预制再生节段21之间的空隙、以及翼缘上的楼板叠合层，填充现浇混凝土层。
48.该施工方法，施工便捷、易于推广、可实现再生骨料或再生块体的综合利用，提高建筑固废利用率。
49.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。