CN102490266B - 与基础承台非焊接连接的先张法预应力混凝土桩的制备方法 - Google Patents

与基础承台非焊接连接的先张法预应力混凝土桩的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种与基础承台非焊接连接的先张法预应力混凝土桩的制备方法，其特征是它包括：首先，编制预应力钢筋笼（5）；其次，编制形成非预应力钢筋笼（7），并套上连接套筒（8）；第三，将非预应力钢筋笼（7）装入预应力钢筋笼（5）中；使连接套筒（8）的小端插入端头板（3）上形成的套筒孔（9）中；第四，将预应力钢筋笼放入模具内，用张拉螺栓穿过张拉板（10）与连接套筒（8）相连，从而将张拉板（10）的张拉力传递到端头板（3）上并最终通过镦头（2）对预应力钢筋（1）施加一个拉伸力；混凝土喂料，合模后，利用液压拉伸机对预应力钢筋（1）进行整体张拉；进入离心成型工序和养护工序，最后脱模，连接套筒（8）即在端头板上形成一个与基础承台的连接螺纹孔。本发明提高了桩与承台连接的质量，减少了工人劳动强度，提高了工人劳动效率。

Description

与基础承台非焊接连接的先张法预应力混凝土桩的制备方法
技术领域
本发明涉及一种混凝土桩的制备方法，尤其是一种可直接通过螺纹与基础承台连接而不用焊接的预应力混凝土桩的制备方法，具体地说是一种基于连接套筒的先张法预应力混凝土桩的制备方法。
背景技术
    众所周知，先张法预应力混凝土桩是目前使用量最大的桩基材料,它包括先张法预应力混凝土管桩、先张法预应力混凝土空心方桩、先张法预应力混凝土实心方桩。目前，上述桩基材料在生产时已改变了以往现场浇筑的制作方法,多采用质量有保证的工厂车间流水线生产工艺。
凝土桩是一种长径比很大的细长构件。先张法预应力混凝土桩的两端常使用端头板，主要目的有：一、使整根桩所有钢筋束整体、平均张拉；二、加强桩端的强度，使其在施工过程中能够承受较大的压力；三、桩与桩焊接连接时使用。
在施工过程中，预应力混凝土桩与基础承台的连接是一项重要的施工工艺，该工艺对单桩抗拔和桩基础的抗压影响较大。目前，该连接方式主要是通过在端头板上焊接引出钢筋与基础承台混凝土同时浇筑来进行连接，抗拔桩是通过灌注桩心的手段来达到抗拔效果。但这些方法的缺陷也是明显的，主要有：1、施工工艺质量不易控制，焊接的质量很难进行力学等检测；2、施工困难，工人劳动强度大，生产效率低，易发生安全事故。
发明内容
本发明的目的是针对现有的先张法预应力混凝土桩与基础承台连接时需要通过焊接相连造成的质量不易控制和劳动强度大，效率低的问题，设计一种无需焊接即可实现高强度连接的基于连接套筒的先张法预应力混凝土桩的制备方法。
本发明的技术方案是：
一种与基础承台非焊接连接的先张法预应力混凝土桩的制备方法，其特征是它包括以下步骤：
    一，编制预应力钢筋笼；
二，利用两端加工有螺纹的非预应力钢筋编制形成非预应力钢筋笼，并在非预应力钢筋的两端套上带有台阶的带有内螺纹的连接套筒；
三，将非预应力钢筋笼装入预应力钢筋笼中，将预应力钢筋的镦头套入端头板上的镦头孔中；使连接套筒的小端插入端头板上形成的与镦头孔相连通并供镦头进入镦头孔中的套筒孔中，连接套筒的台阶面与端头板的表面相抵；
四，将预应力钢筋笼放入模具内，用张拉螺栓穿过张拉板与连接套筒相连，从而将张拉板的张拉力传递到端头板上并最终通过镦头对预应力钢筋施加一个拉伸力；
五，使张拉板与液压拉伸机相连；
六，混凝土喂料，合模后，利用液压拉伸机对预应力钢筋进行整体张拉；
七，进入离心成型工序和养护工序，最后脱模，经检验合格后出厂，连接套筒即在端头板上形成一个螺纹孔，利用带有螺纹的连接承台钢筋即可实现与基础承台的连接。
所述的非预应力钢筋的长度至少为1米。
所述的连接套筒的内螺纹直径相同或由两段不同直径的内螺纹组成，其中一段内螺纹直径与张拉螺栓直径连接承台钢筋螺纹直径相等，另一段内螺纹直径与非预应力钢筋两端加工的外螺纹直径相等。
所述的连接套筒中连接非预应钢筋的一段内螺纹的长度不小于26毫米，连接张拉螺栓并最终供连接承台钢筋旋入的一段内螺纹的长度不小于26毫米。
所述的连接套筒中连接非预应钢筋的一段内螺纹的直径不小于16毫米，连接张拉螺栓并最终供连接承台钢筋旋入的一段内螺纹的直径不小于20毫米。
本发明的实质是利用了一种带内螺纹的连接套筒，该连接套筒与端头板进行连接，在桩生产时该连接套筒作为张拉连接孔，与张拉螺栓相连，在与承台连接时作为连接孔，该连接套筒通过与带螺纹的钢筋进行连接后将钢筋引入基础承台，与基础承台的混凝土整体浇筑，从而大大提高连接效率和质量。
本发明的有益效果：
1、本发明的桩材抗拔性能显著提高，同比可提高30%以上。
2、本发明的连接方法提高了桩与承台连接的质量，减少了工人劳动强度，提高了工人劳动效率，提高了工人劳动安全系数。
3、本发明的连接方式针对抗拔桩可以大大提高其性能，同时使预应力混凝土桩与基础承台的连接操作简单，质量稳定，在桩端部位增加的非预应力钢筋，使得桩端的结构更加可靠，此外，非预应力钢筋还起到反铆套筒的作用，增强了桩身与承台的连接。
4、本发明有利于简化端头板的制造，可省去端头板中心螺纹孔的加工。
附图说明
图1是本发明的端头板的结构示意图，其中图1（a）为正视结构示意图，相关尺寸和技术要求应满足国家建筑标准设计图集08SG360《预应力混凝土空心方桩》的要求，图1（b）是图1（a）的镦头孔与套筒孔的局部放大结构示意图，图1（c）是图1（b）的A-A剖视图。图中的尺寸L1、L2、L3的长度按照实际桩型确定，套筒孔与端头板边缘的距离以符合国家的钢筋保护层厚度为标准，绕镦头孔转动，同时分布要对称均匀。
图2为本发明套筒的结构示意图。与非预应力钢筋相连接的非预应力螺纹段的直径按照实际的设计要求确定，直径不小于16mm；张拉段螺纹的直径不小于20mm，按照实际设计标准可以适当调整；张拉段螺纹长度X1、非预应力螺纹长度X2都应不小于26mm。
图3为本发明的非预应力钢筋的结构示图。
图4为本发明所述的先张法预应力混凝土桩的生产操作示意图。
图5为本发明的混凝土桩与基础承台的连接结构示意图；图5（a）为正视图；图5（b）是图5（a）的B-B剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
    如图1-5所示。
一种与基础承台非焊接连接的先张法预应力混凝土桩的制备方法，它包括以下步骤：
一，编制预应力钢筋笼5；
二，利用两端加工有螺纹的非预应力钢筋6编制形成非预应力钢筋笼7，并在非预应力钢筋6的两端套上带有台阶的带有内螺纹的连接套筒8；非预应力钢筋6的长度至少为1米；
三，将非预应力钢筋笼7装入预应力钢筋笼5中，将预应力钢筋1的镦头2套入端头板3上的镦头孔4中；使连接套筒8的小端插入端头板3（端头板3应满足国家建筑标准设计图集08SG360《预应力混凝土空心方桩》的要求板，如图1）上形成的与镦头孔4相连通并供镦头2进入镦头孔4中的套筒孔9中，连接套筒8的台阶面与端头板3的表面相抵；连接套筒8的结构如图2，连接套筒8中的内螺纹分为张拉螺纹和连接非预应力钢筋的螺纹（以下简称非预应力螺纹）。张拉螺纹直径20mm，长度不小于26mm,该螺纹的作用有：1、生产时与张拉螺栓进行连接；2、基础施工时，从该螺纹中引出钢筋与承台进行连接。非预应力螺纹内径不小于16mm,长度不小于26mm，用于连接桩身内部的非预应力钢筋6；
四，将预应力钢筋笼放入模具内，用张拉螺栓穿过张拉板10与连接套筒8相连，从而将张拉板10的张拉力传递到端头板3上并最终通过镦头2对预应力钢筋1施加一个拉伸力；
五，使张拉板与液压拉伸机相连；
六，混凝土喂料，合模后，利用液压拉伸机对预应力钢筋1进行整体张拉；
七，进入离心成型工序和养护工序，最后脱模，经检验合格后出厂，连接套筒8即在端头板上形成一个螺纹孔，利用带有螺纹的连接承台钢筋11即可实现与基础承台的连接。
具体实施时，所述的连接套筒8的内螺纹直径可全部相同，也可由两段不同直径的内螺纹组成，其中一段内螺纹直径与张拉螺栓直径相等，另一段内螺纹直径与非预应力钢筋6两端加工的外螺纹直径相等。所述的连接套筒8中连接非预应钢筋6的一段内螺纹的长度不小于26毫米，连接张拉螺栓并最终供连接承台钢筋11旋入的一段内螺纹的长度不小于26毫米。所述的连接套筒8中连接非预应钢筋6的一段内螺纹的直径不小于16毫米，连接张拉螺栓并最终供连接承台钢筋11旋入的一段内螺纹的直径不小于20毫米。
具体施工工艺还可简述为：
a、参照国家建筑标准设计图集08SG360《预应力混凝土空心方桩》生产端头板，如图1；
b、生产连接套筒，如图2，连接套筒中的螺纹分为张拉螺纹和连接非预应力钢筋的螺纹（以下简称非预应力螺纹）。张拉螺纹直径20mm，长度不小于26mm,该螺纹的作用有：1、生产时与张拉螺栓进行连接；2、基础施工时，从该螺纹中引出钢筋与承台进行连接。非预应力螺纹不小于16mm,用于连接桩身内部的非预应力钢筋；
c、按照国家标准规范的要求编制预应力钢筋笼5（桩身钢筋笼）；
d、按照要求编制非预应力钢筋笼7，非预应力钢筋笼长度不小于1m，将连接套筒与非预应力钢筋进行连接；
e、将非预应力钢筋笼置于桩身钢筋笼内部，装上端头板；
f、通过连接套筒将非预应力钢筋笼与端头板进行连接；
g、将桩身钢筋笼放入模具内，连接好张拉板和锚固板；
h、混凝土喂料，合模后，利用液压拉伸机对该条桩进行整体张拉；
i、进入离心成型工序和养护护工序，最后脱模，经检验合格后出厂。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (1)

1.一种与基础承台非焊接连接的先张法预应力混凝土桩的制备方法，其特征是它包括以下步骤：
 一，编制预应力钢筋笼（5）；
二，利用两端加工有螺纹的非预应力钢筋（6）编制形成非预应力钢筋笼（7），并在非预应力钢筋（6）的两端套上带有台阶的带有内螺纹的连接套筒（8）；所述的非预应力钢筋（6）的长度至少为1米；所述的连接套筒（8）的内螺纹直径相同或由两段不同直径的内螺纹组成，其中一段内螺纹直径与张拉螺栓直径和连接承台钢筋螺纹直径相等，另一段内螺纹直径与非预应力钢筋（6）两端加工的外螺纹直径相等；所述的连接套筒（8）中连接非预应钢筋（6）的一段内螺纹的长度不小于26毫米，连接张拉螺栓并最终供连接承台钢筋（11）旋入的一段内螺纹的长度不小于26毫米；所述的连接套筒（8）中连接非预应钢筋（6）的一段内螺纹的直径不小于16毫米，连接张拉螺栓并最终供连接承台钢筋（11）旋入的一段内螺纹的直径不小于20毫米；
三，将非预应力钢筋笼（7）装入预应力钢筋笼（5）中，将预应力钢筋（1）的镦头（2）套入端头板（3）上的镦头孔（4）中；使连接套筒（8）的小端插入端头板（3）上形成的与镦头孔（4）相连通并供镦头（2）进入镦头孔（4）中的套筒孔（9）中，连接套筒（8）的台阶面与端头板（3）的表面相抵；
四，将预应力钢筋笼放入模具内，用张拉螺栓穿过张拉板（10）与连接套筒（8）相连，从而将张拉板（10）的张拉力传递到端头板（3）上并最终通过镦头（2）对预应力钢筋（1）施加一个拉伸力；
五，使张拉板与液压拉伸机相连；
六，混凝土喂料，合模后，利用液压拉伸机对预应力钢筋（1）进行整体张拉；
七，进入离心成型工序和养护工序，最后脱模，经检验合格后出厂，连接套筒（8）即在端头板上形成一个螺纹孔，利用带有螺纹的连接承台钢筋（11）即可实现与基础承台的连接。
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