CN103541356A - 预应力混凝土实心桩的制作方法以及该方法中所使用的张拉框架 - Google Patents

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Abstract

一种预应力混凝土实心桩的制作方法，按照以下步骤进行：在混凝土台面上安装张拉框架，张拉框架所围起的区域为热养护池，热养护池内部为预应力混凝土实心方桩制作台，将编制好的预应力钢筋笼放置在制作台上，钢筋笼的两端分别与首梁、尾梁连接，采用张拉机对钢筋笼进行预应力张拉，将锚具锁紧，钢筋笼外安装模板，用卡具将模板固定，从钢筋笼的一端开始浇筑混凝土，形成混凝土桩身，上表面用混凝土抹平；之后在热养护池上端安装封盖，通过通孔向热养护池内腔通热蒸汽养护，养护温度为60-80℃，持续通热时间至少为24h；通热养护完成后开启封盖，拆除混凝土桩身上的模板，然后进行放张，并将混凝土桩身移至堆放场地在常温下养护至少5天。

Description

预应力混凝土实心桩的制作方法以及该方法中所使用的张拉框架
技术领域
本发明涉及一种混凝土桩的制作方法，特别是一种预应力混凝土实心桩的制作方法，以及在该方法中所需使用的张拉框架结构。
背景技术
自预应力钢筋混凝土实心方桩诞生以来，在实际工作中出现了不同的加工方法，目前较为常用的有长线台（50m－250m以上）加工和标准模具式加工两种。
长线台加工即采用两个对称的固定张拉台座，两个台座之间距离50m－250m，将多根同截面的桩串联在同一中心线上加工。此种方法桩身骨架必须在两台座中间分体组装，即先将桩尖模板、桩尖骨架、箍筋、桩顶网片、桩顶预埋铁件、桩顶面模板等部件按预制单节桩长分别摆放到位，每一节桩的部件摆放完后再将预应力钢筋从一端台座按主筋位置逐根穿过各部件，再从另一端台座穿出截断后，用锚具锁住，待全部主筋安装完毕后逐根进行预应力张拉，全部预应力主筋张拉完后调整各部件位置、绑扎箍筋，拼合模板、浇筑混凝土、养护至规范要求后，拆除模板、逐根切断露在桩身混凝土外的预应力主筋进行放张。长线台加工方法机械化程度低，标准时间产量低、耗工、耗时，占用大最土地；由于线台太长，桩身各部件与预应力主筋摩擦点太多导致施加预应力后作用在各节桩上的力不均匀；施加预应力后不能将部分部件调整到指定位置，导致桩成形后各参数偏差超过规范要求；混凝土入模不好控制和预应力钢筋浪费导致材料损耗高；不适合热养护，多以自然养护或添加外加剂调节为主；逐根主筋张拉预应力，张拉值有偏差；标准化程度低；应用到工程施工中时工期较长。
标准模具式加工即对预应力钢筋旋加的预应力通过张拉板直接作用在标准化钢制模具上，基本和管桩的生产方式相当，只是没有离心环节。采用专用的标准化的钢制模具，通常单节模具长度不超过15米，也就是单节桩长不超过15米。钢筋笼采用机械编制，放入标准模具中采用张拉机张拉，然后浇筑混凝土，再将浇筑完混凝土的模具移入热养护池中养护、放张后移入高压釜中养护，最后堆放。标准模具式加工需要配备大量标准钢制模具，单节桩长受模具限制不能达到预应力钢筋混凝土实心方桩本身的性能要求，在工程中应用增加接头形成抗震不利因素并增加工程造价；钢制模具受高温水汽侵蚀容易锈蚀，长期承受施加的预应力导致损伤，其周转使用率降低；另外从钢筋笼制作到集中堆放环节复杂，虽机械化程度高，但是能耗（水、电、燃煤、燃油等）也高、碳排放也高。
采用长线台法和标准模具法进行先张法预应力钢筋混凝土实心方桩的加工，都存在一定程度上结构、操作、能耗等问题，所以现在需要一种新的制造方法，以改善、克服上述问题。
发明内容
本发明是为了解决现有技术所存在的上述不足，提出一种热损失少和耗能少，利于工程进度控制，投资少、见效快的预应力混凝土实心桩的制作方法，同时还公开了一种利用该方法制作混凝土实心桩时所使用的张拉框架结构。
本发明的技术解决方案是：一种预应力混凝土实心桩的制作方法，其特征在于：所述的方法按照以下步骤进行：
a、在混凝土台面上安装张拉框架1，张拉框架1所围起的区域为热养护池，热养护池内部为预应力混凝土实心方桩制作台，将编制好的预应力钢筋笼8放置在制作台上，钢筋笼8的两端分别与固定在张拉框架1上的首梁2、尾梁3连接，采用张拉机7对钢筋笼8进行预应力张拉至国家规范要求值后，将锚具锁紧，在钢筋笼8的外侧柱面上安装模板，调整好保护层厚度后用卡具将模板固定，从钢筋笼8的一端开始向另一端浇筑混凝土，浇筑过程中用振动器振捣密实，形成混凝土桩身，
b、桩身的混凝土浇筑完毕后，在热养护池上端安装封盖9，将热养护池封闭后，通过开设在张拉框架1上的通孔向热养护池内腔通热蒸汽养护，保证混凝土桩身轴向上的温度均衡，养护温度为60-80℃，持续通热时间至少为24h，
c、通热养护完成后开启封盖9，拆除混凝土桩身上的模板，然后进行放张，并将混凝土桩身移至堆放场地在常温下养护至少5天。
一种在如上所述的预应力混凝土实心桩的制作方法中使用的张拉框架，其特征在于：所述的固定在混凝土台面上的张拉框架1包括横向设置的首梁2，与首梁2相垂直的设置有对称设置的两个支撑梁4，支撑梁4的底部通过多个牛腿5支撑，牛腿5按照标准模数等距分布，并且相邻的牛腿5之间的空隙形成卡槽6，尾梁3可以卡在卡槽6中并固定，相邻的支撑梁4上的多个牛腿5之间一一对应，两个支撑梁4、首梁2和尾梁3共同形成热养护池。
所述的连接在首梁2上的支撑梁4为多个，以形成多个热养护池。
所述的相邻的两个支撑梁4之间的距离大于n倍的钢筋笼8的直径，n为自然数。
所述的相邻两个牛腿5之间的步距模数为1m。
本发明同现有技术相比，具有如下优点：
采用本法所制造的预应力钢筋混凝土实心方桩，单节最大桩长能够满足方桩本身结构性能要求和设计最大单节桩长要求，在实际工程应用中大幅减少接头、减少抗震不利因素、降低工程造价；单节桩长以1m为模数根据桩截面尺寸不同递增至设计最大单节桩长；制造全过程实现机械化、智能化，节省人力资源、结构偏差可控；整根桩预应力主筋采用自动张拉机集中一次性张拉，受力均匀；采用蒸汽分组分池封闭养护，热损失少、耗能少、碳排放少；标准时间产量高、标准化程度高，规模内占用土地资源少；利于工程进度控制；投资少、见效快。
因此可以说这种方法为先张法预应力钢筋混凝土实心方桩的制造提供了新的思路，特别适合于在本领域中推广应用，其市场前景十分广阔。
附图说明
图1是本发明方法中所使用的张拉框架的俯视图。
图2是图1的A-A向剖视图。
具体实施方式
下面将结合附图说明本发明的具体实施方式。如图1、图2所示：一种预应力混凝土实心桩的制作方法，按照以下步骤进行：
首先在混凝土台面上安装张拉框架1，张拉框架1所围起的区域直接作为热养护池，热养护池内部为预应力混凝土实心方桩制作台，将编制好的预应力钢筋笼8放置在制作台上，钢筋笼8的两端分别与首梁2和尾梁3连接，首梁2是张拉框架1的一部分，尾梁3则固定在张拉框架1上，采用张拉机7对钢筋笼8进行预应力张拉至国家规范要求值后，将锚具锁紧，在钢筋笼8的外侧柱面上安装模板，调整好保护层厚度后用卡具将模板固定，从钢筋笼8的一端开始向另一端浇筑混凝土，浇筑过程中用振动器振捣密实，形成混凝土桩身。
桩身的混凝土浇筑完毕后，在热养护池上端安装封盖9，将热养护池封闭后，通过开设在张拉框架1上的通孔向热养护池内腔通热蒸汽以进行养护，养护过程中需保证混凝土桩身轴向上的温度均衡，养护温度为60-80℃，持续通热时间至少为24h，
通热养护完成后开启封盖9，拆除混凝土桩身上的模板，然后进行放张，并将混凝土桩身移至堆放场地在常温下养护至少5天。
在上述制作方法中所需使用的张拉框架，包括一横向设置的首梁2，与首梁2相垂直的设置有对称设置的两个支撑梁4，支撑梁4的底部通过多个牛腿5进行支撑，牛腿5按照标准模数等距分布，并且相邻的两个牛腿5之间的步距模数为1m，这里的步距模数是指：相邻的两个牛腿5在同一个方向上的同一侧面之间，所存在的距离为1m；并且相邻的牛腿5之间的存在空隙，这个空隙形成卡槽6，尾梁3可以卡在卡槽6中并固定，相邻的支撑梁4上的多个牛腿5之间一一对应，两个支撑梁4、首梁2和尾梁3共同形成热养护池。
为了提高工作效率，连接在首梁2上的支撑梁4可以设置多个，这样就可以形成多个热养护池，每一个热养护池的具体尺寸都可以根据实际需要进行设定，如热养护池的宽度可根据一次性浇筑混凝土桩身的数量决定，热养护池的长度可以根据混凝土桩身的长度决定，这样还可以起到降低能耗的作用；而相邻的热养护池还可以共用一个支撑梁4，进一步降低成本。
当需要一次性对多个混凝土桩身进行浇筑时，可以将相邻的两个支撑梁4之间的距离设置成n倍的钢筋笼8的直径，n为自然数，即所需浇筑的混凝土桩身的数量。

Claims (5)

1.一种预应力混凝土实心桩的制作方法，其特征在于：所述的方法按照以下步骤进行：
a、在混凝土台面上安装张拉框架（1），张拉框架（1）所围起的区域为热养护池，热养护池内部为预应力混凝土实心方桩制作台，将编制好的预应力钢筋笼（8）放置在制作台上，钢筋笼（8）的两端分别与固定在张拉框架（1）上的首梁（2）、尾梁（3）连接，采用张拉机（7）对钢筋笼（8）进行预应力张拉至国家规范要求值后，将锚具锁紧，在钢筋笼（8）的外侧柱面上安装模板，调整好保护层厚度后用卡具将模板固定，从钢筋笼（8）的一端开始向另一端浇筑混凝土，浇筑过程中用振动器振捣密实，形成混凝土桩身，
b、桩身的混凝土浇筑完毕后，在热养护池上端安装封盖（9），将热养护池封闭后，通过开设在张拉框架（1）上的通孔向热养护池内腔通热蒸汽养护，保证混凝土桩身轴向上的温度均衡，养护温度为60-80℃，持续通热时间至少为24h，
c、通热养护完成后开启封盖（9），拆除混凝土桩身上的模板，然后进行放张，并将混凝土桩身移至堆放场地在常温下养护至少5天。
2.一种在如权利要求1所述的预应力混凝土实心桩的制作方法中使用的张拉框架，其特征在于：所述的固定在混凝土台面上的张拉框架（1）包括横向设置的首梁（2），与首梁（2）相垂直的设置有对称设置的两个支撑梁（4），支撑梁（4）的底部通过多个牛腿（5）支撑，牛腿（5）按照标准模数等距分布，并且相邻的牛腿（5）之间的空隙形成卡槽（6），尾梁（3）可以卡在卡槽（6）中并固定，相邻的支撑梁（4）上的多个牛腿（5）之间一一对应，两个支撑梁（4）、首梁（2）和尾梁（3）共同形成热养护池。
3.根据权利要求2所述的张拉框架，其特征在于：所述的连接在首梁（2）上的支撑梁（4）为多个，以形成多个热养护池。
4.根据权利要求3所述的张拉框架，其特征在于：所述的相邻的两个支撑梁（4）之间的距离大于n倍的钢筋笼（8）的直径，n为自然数。
5.根据权利要求4所述的张拉框架，其特征在于：所述的相邻两个牛腿（5）之间的步距模数为1m。
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