CN103953035A - 预应力钢筋混凝土螺纹管桩 - Google Patents

Abstract

一种预应力钢筋混凝土螺纹管桩，包括钢模与钢筋骨架，该钢模设置为带内螺纹的离心钢模，该内螺纹与所述螺纹管桩的螺纹尺寸一致，钢筋骨架包括螺旋状钢箍与多个钢绞线，该钢箍的螺旋与所述螺纹管桩的螺距一致，钢绞线沿钢箍纵向布置，钢筋骨架端头设置有端钢板，该端钢板呈圆环状，其内圆设有齿牙、外周设有轴向锚筋，钢绞线穿过端钢板圆孔后锚接，端钢板外侧设有外端板，它中央孔中装有张拉螺杆，该张拉螺杆穿过外端板并旋拧入端钢板螺孔中；本发明优点是其承载力值远高于等径的预应力钢筋混凝土管桩，其次是可节省大量建材，是一种节能技术。

Description

预应力钢筋混凝土螺纹管桩

技术领域

本发明涉及一种土木建筑工程的桩基础，尤其是涉及一种用于深厚软土地层中摩擦型承压桩与地下室抗浮抗拔桩的采用旋压拧入土层的预应力钢筋混凝土螺纹管桩。

背景技术

目前我国用离心工艺浇筑的预应力混凝土管桩的产量每年达数亿立方米。所述的深厚软土地层桩基础主要是摩擦型桩与摩擦型端承桩，该桩承载力值主要来自桩的侧摩阻力，约占桩承载力值的70％-90％；由于采用离心压力浇筑，混凝土管桩的密实度接近100％，是品质优良的构件。

沉入土层内的桩体与土的结合性称为亲土性，采用加压离心浇筑的管桩亲土性差，而采用常规用振捣法浇筑的桩亲土性好，因为振捣法浇筑的桩因密实度达不到完全密实，存在亿万微气孔，当桩沉入土层内桩的微气孔缓慢地吸收桩周土层内的结合水，使桩周土的含水量下降，桩表面与土有良好结合，因此亲土性好，则桩的侧摩阻力就大，桩的承载力值就高。

现场实施证明，当压力离心浇筑的预应力管桩沉入土层，经过72小时后将该预应力管桩拔出土层时，见到该预应力管桩表面是光溜溜的，桩的承载力值就低；而用振捣法浇筑的预制桩沉入土层中，仅经过2小时后就将预制桩拔出土层，见到桩的表面沾粘满泥土，连桩带泥土拔出土层，说明预制桩与土的亲土性好，则就桩的侧摩阻力大，桩的承载力值就高。

通常振捣法浇筑的预制桩的侧摩阻力值高于压力离心浇筑的预应力管桩的侧摩阻力值，高出的比例约为50％-60％。

因此，现有的离心工艺浇筑的预应力混凝土管桩存在不足之处是亲土性差以及桩的侧摩阻力较低也即承载力值较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是针对上述现有桩技术存在的问题而提供一种承载力值较高又可节省大量建材的预应力钢筋混凝土螺纹管桩。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种预应力钢筋混凝土螺纹管桩，包括钢模与钢筋骨架，其特征在于所述钢模设置为带内螺纹的离心钢模，该内螺纹与所述螺纹管桩的螺纹尺寸一致；所述钢筋骨架包括螺旋状钢箍与多个钢绞线，该钢箍的螺旋与所述螺纹管桩的螺距一致，所述钢绞线沿所述钢箍纵向布置；其作用是所述螺纹管桩旋拧进入土层时，所述钢箍可最大承受旋拧的扭力。

为了连接旋转动力头并带动螺纹管桩旋入土层，所述钢筋骨架端头设置有端钢板，该端钢板呈圆环状，其内圆设有齿牙，该端钢板外周设有轴向锚筋。

所述钢绞线的端头墩粗，并穿过所述端钢板的圆孔，该钢绞线墩粗端与所述端钢板圆孔锚接。

为了在所述钢模的二端施加预应力，所述端钢板外侧设有外端板，该外端板中央孔中装有张拉螺杆，该张拉螺杆穿过所述外端板并旋拧入所述端钢板的螺孔中。

一种预应力钢筋混凝土螺纹管桩制作方法，包括内螺纹离心钢模以及带钢箍与钢绞线的钢筋骨架，该钢筋骨架端头设置有带螺孔的端钢板，该端钢板外侧设有外端板，该外端板中央孔中装有张拉螺杆，其制作方法是：所述钢模内灌好砼后，将该钢模合盖并由所述张拉螺杆固定，开始在所述钢模的两端施加预应力，即连续拉紧所述张拉螺杆，使所述钢筋骨架的端钢板紧贴所述外端板，然后旋紧固定，保持张拉力，即完成预应力张拉施工，即可送至离心台进行压力离心浇筑施工；然后再进入蒸汽养沪室蒸养，完成定温蒸养时间后即可吊出蒸养池，将所述钢模端板上的所述张拉螺杆旋出，打开所述螺纹离心钢模，即可吊出预应力螺纹管桩。

与现有技术相比，本发明的优点在于：首先，通过螺纹嵌入土层的剪切力远大于桩的侧摩阻力，因此螺纹管桩的承载力值远高于等径的预应力钢筋混凝土管桩；其次是可节省大量建材，是一种节能技术。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明的钢筋骨架结构示意图；

图3为本发明的钢筋骨架端钢板连接示意图；

图4为本发明在钢模两端张拉预应力装置结构示意图；

图5为图4的右侧视图；

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～图5所示，本实施例包括一带内螺纹的离心钢模与钢筋骨架1；该内螺纹与所述管桩的螺纹尺寸一致；该离心钢模除了具有螺纹结构外，其余均类同于目前常规生产的预应力管桩钢模(离心钢模在附图中没有示出)；

钢筋骨架1包括螺旋状钢箍5与作为受力主筋的多个高强钢绞线4；该钢绞线沿螺旋状钢箍纵向布置；该钢绞线的数量是根据受力条件而定；

钢绞线4的两端墩粗，并与钢箍5焊接成钢筋骨架，如图2所示；

钢箍5的几何尺寸参数是由进入地层的扭矩大小而定，螺旋状钢箍5与螺纹管桩的螺距一致，使螺纹管桩旋拧进入土层时钢箍5可最大承受旋拧的扭力。

钢筋骨架1端头设置有端钢板3，端钢板3呈圆环状，其内圆设有齿牙8，如图3、4所示，它用于连接旋转动力头并带动螺纹管桩旋入土层。端钢板3上设有锚筋11，它与钢箍5及钢绞线4共同承受扭矩。

将钢筋骨架置入螺纹离心钢模内；钢绞线4的端头墩粗端穿过端钢板3的圆孔6内，钢筋骨架略加转动，即可使钢绞线4全部进入端钢板的圆孔6槽口内，此时，钢绞线墩粗端锚定于该端钢板圆孔6槽口上，张拉螺杆9穿过外端板20并旋拧入带钢筋骨架的端钢板3的螺纹孔7中。

在螺纹离心钢模内灌好砼后，将该钢模合盖并由张拉螺杆9固定，开始在钢模的二端施加预应力，即连续拉紧张拉螺杆9，使钢筋骨架的端钢板3紧贴钢模外端板20，然后旋紧螺母10固定，保持对张拉螺杆9的张拉力，完成预应力张拉施工，即可送至离心台进行压力离心浇筑施工；然后再进入蒸汽养沪室蒸养，完成定温蒸养时间即可吊出蒸养池，首先将钢模的端板20上的螺杆9旋出，打开螺纹离心钢模，即可吊出预应力螺纹管桩。

本发明预应力钢筋混凝土螺纹管桩通常是作为商品桩由构件生产厂生产的，然后将它运至工地；在设计桩位由桩机吊起该螺纹管桩对中，由旋转动力头通过它的齿形轴插入本发明管桩顶端钢板的齿槽，带动螺纹管桩旋入土层内至设计标高。

本发明特点是利用管桩的螺纹旋压拧入土层内，则桩与桩周土之间不是摩阻力，而是螺纹嵌入土层的剪切力，由于桩与土的剪切力远大于桩的侧摩阻力，因此本发明预应力螺纹管桩的承载力值远高于等径的预应力钢筋混凝土管桩；换言之，本发明预应力螺纹管桩比较现有技术的预应力混凝土管桩可节省大量建材，所以说它是一种节能技术。

Claims (5)

1.一种预应力钢筋混凝土螺纹管桩，包括钢模与钢筋骨架，其特征在于所述钢模设置为带内螺纹的离心钢模，该内螺纹与所述螺纹管桩的螺纹尺寸一致；所述钢筋骨架(1)包括螺旋状钢箍(5)与多个钢绞线(4)，该钢箍的螺旋与所述螺纹管桩的螺距一致，所述钢绞线沿所述钢箍纵向布置。

2.根据权利要求1所述预应力钢筋混凝土螺纹管桩，其特征在于所述钢筋骨架

(1)端头设置有端钢板(3)，该端钢板呈圆环状，其内圆设有齿牙(8)，该端钢板外周设有轴向锚筋(11)。

3.根据权利要求2所述预应力钢筋混凝土螺纹管桩，其特征在于所述钢绞线(4)的端头墩粗，并穿过所述端钢板(3)的圆孔(6)，该钢绞线墩粗端与所述端钢板圆孔(6)锚接。

4.根据权利要求2所述预应力钢筋混凝土螺纹管桩，其特征在于所述所述端钢板(3)外侧设有外端板(20)，该外端板中央孔中装有张拉螺杆(9)，该张拉螺杆穿过所述外端板并旋拧入所述端钢板的螺孔(7)中。

5.一种预应力钢筋混凝土螺纹管桩制作方法，包括内螺纹离心钢模以及带钢箍与钢绞线的钢筋骨架，该钢筋骨架端头设置有带螺孔的端钢板，该端钢板外侧设有外端板，该外端板中央孔中装有张拉螺杆，其制作方法是：所述钢模内灌好砼后，将该钢模合盖并由所述张拉螺杆固定，开始在所述钢模的两端施加预应力，即连续拉紧所述张拉螺杆，使所述钢筋骨架的端钢板紧贴所述外端板，然后旋紧固定，保持张拉力，即完成预应力张拉施工，即可送至离心台进行压力离心浇筑施工；然后再进入蒸汽养沪室蒸养，完成定温蒸养时间后即可吊出蒸养池，将所述钢模端板上的所述张拉螺杆旋出，打开所述螺纹离心钢模，即可吊出预应力螺纹管桩。