CN111472352A - 分离式配筋管桩及其配筋方法、施工方法 - Google Patents

分离式配筋管桩及其配筋方法、施工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111472352A
CN111472352A CN202010420497.8A CN202010420497A CN111472352A CN 111472352 A CN111472352 A CN 111472352A CN 202010420497 A CN202010420497 A CN 202010420497A CN 111472352 A CN111472352 A CN 111472352A
Authority
CN
China
Prior art keywords
prestressed
reinforcement
reinforcement cage
pile
pipe pile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010420497.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111472352B (zh
Inventor
冯海涛
胡欣
郭小强
苏娟
凌光荣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University Research Institute of Architectrual Design and Urban Planning
Original Assignee
Tianjin University Research Institute of Architectrual Design and Urban Planning
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University Research Institute of Architectrual Design and Urban Planning filed Critical Tianjin University Research Institute of Architectrual Design and Urban Planning
Priority to CN202010420497.8A priority Critical patent/CN111472352B/zh
Publication of CN111472352A publication Critical patent/CN111472352A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111472352B publication Critical patent/CN111472352B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/58—Prestressed concrete piles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/10—Deep foundations
    • E02D27/12—Pile foundations
    • E02D27/14—Pile framings, i.e. piles assembled to form the substructure
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/34—Foundations for sinking or earthquake territories
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/24—Prefabricated piles
    • E02D5/30—Prefabricated piles made of concrete or reinforced concrete or made of steel and concrete

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Abstract

本发明提供一种分离式配筋管桩及其配筋方法、施工方法，涉及地基基础技术领域，为解决现有技术中使用PRC系列管桩存在的质量难以保证的问题而设计。该分离式配筋管桩包括预应力混凝土管桩和非预应力钢筋笼，预应力混凝土管桩具有沿其轴向贯通的中空腔；非预应力钢筋笼插设于中空腔的上部，非预应力钢筋笼通过填芯砼与所述预应力混凝土管桩结合，形成桩身上部的叠合构件部分，叠合构件部分的深度不小于设定深度，非预应力钢筋笼的配筋率不小于设定配筋率。该配筋方法用于对上述分离式配筋管桩进行配筋。该施工方法用于实现上述分离式配筋管桩的施工。本发明提供的分离式配筋管桩可达到现有技术中PRC系列管桩的抗震性能水准，且质量较好。

Description

分离式配筋管桩及其配筋方法、施工方法
技术领域
本发明涉及地基基础技术领域，尤其是涉及一种分离式配筋管桩及其配筋方法、施工方法。
背景技术
PHC(Prestressed High-strength Concrete，预应力高强度混凝土)管桩或PC(Prestressed Concrete，预应力混凝土)系列管桩以其低造价、高施工效率等优势，已广泛应用于建筑工程。但是，PHC系列管桩或PC系列管桩的抗震性能较差，不能满足《建筑抗震设计规范》GB50011关于抗侧力的预应力混凝土构件应采用预应力主筋和非预应力主筋混合配筋方式的要求，从而在很大程度上限制了PHC系列管桩或PC系列管桩的应用。
针对上述问题，现有技术提供了一种PRC(Prestressed Reinforced Concrete，混合配筋预应力混凝土)系列管桩100’，如图1所示，PRC系列管桩100’顶部设置有承台连接钢筋笼200’，承台连接钢筋笼200’包括用于与桩基承台300’连接的多个连接主筋210’和环绕多个连接主筋210’设置的箍筋220’；如图2和图3所示，PRC系列管桩100’的钢筋笼包括高强度低延性的预应力主筋110’和强度相对较低但具有高延性的非预应力主筋120’，以及环绕上述预应力主筋110’和非预应力主筋120’设置的螺旋箍筋(图中未示出)，其中，预应力主筋110’和非预应力主筋120’间隔排布，并均沿桩身通长设置。
这种PRC系列管桩100’由于配置了一定比例的非预应力主筋120’，使桩身延性得到改善，从而提高了其抗震性能，但工艺较复杂，钢材用量较大，导致造价较高。并且，在生产线上制造时，由于预应力主筋110’和非预应力主筋120’的规格及材质均不相同，使得生产线上采用相同电流参数焊接后的焊接质量难以保证。
另外，当对预应力主筋110’张拉时，其焊点与相邻不进行张拉的非预应力主筋120’的焊点间会出现沿张拉放心的相对位移，导致箍筋出现折线变形或焊点受剪脱焊等问题，从而制约了混合配筋管桩的推广应用。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种分离式配筋管桩，以解决现有技术中使用PRC系列管桩存在的质量难以保证的技术问题。
本发明提供的分离式配筋管桩，包括预应力混凝土管桩和非预应力钢筋笼。
所述预应力混凝土管桩具有沿其轴向贯通的中空腔。
所述非预应力钢筋笼插设于所述中空腔的上部，所述非预应力钢筋笼通过填芯砼与所述预应力混凝土管桩结合，形成桩身上部的叠合构件部分，所述叠合构件部分的深度不小于设定深度，所述非预应力钢筋笼的配筋率不小于设定配筋率；其中，所述设定深度为设防地震或罕遇地震下，所述预应力混凝土管桩的主裂缝的最低位置只允许出现在桩顶以下非预应力钢筋笼的深度范围H1内；所述设定配筋率应满足：设防地震或罕遇地震下，所述预应力混凝土管桩中的预应力主筋脆断后，配置在所述填芯砼中的非预应力钢筋笼的主筋截面抗弯承载力，不低于PRC系列管桩在其预应力主筋脆断后，剩余的非预应力主筋所具有的截面抗弯承载力。
所述预应力混凝土管桩为PHC系列管桩或PC系列管桩。
进一步地，所述非预应力钢筋笼包括插设于所述中空腔内的第一段和位于所述中空腔外部的第二段，所述第一段通过所述填芯砼与所述预应力混凝土管桩结合，形成所述叠合构件部分，所述第二段仅用于与桩基承台连接。
进一步地，所述非预应力钢筋笼包括非预应力钢筋笼主筋和非预应力钢筋笼螺旋箍筋，所述非预应力钢筋笼主筋的数量为多个，且多个所述非预应力钢筋笼主筋沿所述中空腔的周向均匀排布，所述非预应力钢筋笼螺旋箍筋呈螺旋状环绕固设于多个所述非预应力钢筋笼主筋的外侧。
所述非预应力钢筋笼箍筋与所述非预应力钢筋笼主筋焊接固定。
进一步地，所述非预应力钢筋笼还包括底板，所述底板焊接固定于所述非预应力钢筋笼主筋的下端，且所述底板的外缘与所述中空腔的腔壁配合。
进一步地，所述填芯砼采用强度等级不低于C30的微膨胀混凝土。
进一步地，所述第一段的长度为H1，6D≤H1≤4/α，且H1不小于5m，其中，D为所述预应力混凝土管桩的外径，α为所述预应力混凝土管桩的水平变形系数。
进一步地，所述非预应力钢筋笼中，所述非预应力钢筋笼主筋的配筋率不低于0.5％。
本发明分离式配筋管桩带来的有益效果是：
该分离式配筋管桩将现有技术中PRC系列管桩内的单一钢筋笼分离成两个独立的钢筋笼，即：分离成只有预应力筋的预应力混凝土管桩以及插设于预应力混凝土管桩中空腔内的非预应力钢筋笼，其中，前者在工厂生产线上张拉后，离心浇注混凝土，形成只配有预应力主筋的预应力混凝土管桩，后者在施工现场预应力混凝土管桩沉桩就位后，后置于预应力混凝土管桩的中空腔内。浇注填芯砼后，利用预应力混凝土管桩粗糙的内表面使预应力混凝土管桩与填芯砼的结合面具有很强的界面抗剪强度，将两者组合成一个符合平截面假定的整体叠合构件。地震作用下，后置的高延性的非预应力钢筋笼与预应力混凝土管桩中的预应力主筋协同工作，将桩身构件由预应力混凝土管桩的全预应力配筋方式优化成混合配筋方式，从而提高了桩身的延性，并满足了抗震规范对预应力混凝土构件应采用混合配筋方式的要求。
该分离式配筋管桩采用现有生产线上批量制作的常规的PHC系列管桩或PC系列管桩取代PRC系列管桩，其钢筋笼主筋全部采用相同规格的预应力钢棒，无需设置非预应力钢筋。
PRC系列混合配筋钢筋笼主筋采用预应力主筋与非预应力主筋间隔布置的布筋方式，导致相邻两焊点的主筋规格、材质均不相同，在生产线上进行焊接时，由于电流参数不能自动切换，致使焊接质量难以保证。另外，当对预应力筋张拉时，其焊点与相邻不进行张拉的非预应力筋的焊点间会出现沿张拉方向的相对位移，导致箍筋出现折线变形或焊点受剪脱焊等问题。采用PHC系列管桩或PC系列管桩取代PRC系列管桩后，避免了上述的焊接质量问题和预应力筋张拉对钢筋笼规整度造成的不利影响。
另外，PHC系列管桩或PC系列管桩为国家定型产品，工艺成熟，用钢量低，在工厂流水线上批量生产，用以代替PRC系列混合配筋管桩，在造价上具有明显的优势，且可充分利用现有的大量生产线的产能。
本发明的第二个目的在于提供一种配筋方法，以解决现有技术中使用PRC系列管桩存在的质量难以保证的技术问题。
本发明提供的配筋方法，用于上述分离式配筋管桩，包括如下步骤：
按设计要求，在PRC系列管桩中选择一种与分离式配筋管桩直径相同的PRC系列管桩的型号，根据选定的PRC系列管桩中的非预应力主筋的配筋面积，以及分离式配筋管桩中的非预应力钢筋笼主筋截面面积控制条件和非预应力钢筋笼长度控制条件，选择分离式配筋管桩的非预应力钢筋笼的非预应力钢筋笼主筋的截面面积和深度H1，其中，非预应力钢筋笼主筋的直径不小于12mm，根数不少于五根，分离式配筋管桩的外径不小于400mm。
非预应力钢筋笼长度控制条件是：设防地震或罕遇地震下，桩身主裂缝的最低位置只允许出现在桩顶以下非预应力钢筋笼的深度范围H1内；
非预应力钢筋笼主筋截面面积控制条件是：设防地震或罕遇地震下，预应力混凝土管桩中的预应力主筋脆断后，配置在填芯砼中的非预应力钢筋笼主筋所具有的截面抗弯承载力，不低于PRC系列管桩在其预应力主筋脆断后，剩余的非预应力主筋所具有的截面抗弯承载力。
本发明配筋方法带来的有益效果是：
通过采用上述的配筋方法，可使上述分离式配筋管桩在设防地震或罕遇地震下，桩身上部受地震作用影响的深度范围内，预应力主筋脆断后，仍有由非预应力钢筋笼主筋提供的截面抗弯承载力支持桩身继续变形，使得上述的分离式配筋管桩可以达到与现有的PRC系列管桩相同的变形能力而不致破坏。
本发明的第三个目的在于提供一种施工方法，以解决现有技术中使用PRC系列管桩存在的质量难以保证的技术问题。
本发明提供的施工方法，用于上述分离式配筋管桩，包括如下步骤：预应力混凝土管桩沉桩就位；将非预应力钢筋笼插设于预应力混凝土管桩的中空腔的上部；向中空腔浇注填芯砼，使非预应力钢筋笼与预应力混凝土管桩结合，形成桩身上部的叠合构件部分。
本发明施工方法带来的有益效果是：
由上述实施步骤可看出，这一桩型现场施工的全过程，与PHC系列管桩或PC系列管桩相同，没有增加和改变传统的工艺流程，也无需增加专用的设备，便于推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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发明的一些实施方式，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。
图1为现有技术提供的PRC系列管桩竣工后的结构剖视图；
图2为图1中的A-A剖视图；
图3为图1中的B-B剖视图；
图4为本发明实施例提供的分离式配筋管桩竣工后的结构剖视图；
图5为图4中的C-C剖视图；
图6为图4中的E-E剖视图。
附图标记：
100’-PRC系列管桩；110’-预应力主筋；120’-非预应力主筋；200’-承台连接钢筋笼；210’-连接主筋；220’-箍筋；300’-桩基承台；
100-预应力混凝土管桩；110-预应力主筋；120-预应力箍筋；200-非预应力钢筋笼；210-非预应力钢筋笼主筋；220-非预应力钢筋笼螺旋箍筋；230-第一段；240-第二段；300-桩基承台；400-填芯砼；500-底板。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅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。
在本发明的描述中，需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图4为本实施例提供的分离式配筋管桩竣工后的结构剖视图，图5为图4中的C-C剖视图，图6为图4中的E-E剖视图。如图4至图6所示，本实施例提供了一种分离式配筋管桩，包括预应力混凝土管桩100和非预应力钢筋笼200，具体地，预应力混凝土管桩100具有沿其轴向贯通的中空腔，非预应力钢筋笼200插设于中空腔的上部，非预应力钢筋笼200通过填芯砼400与预应力混凝土管桩100结合，形成桩身上部的叠合构件部分，且叠合构件部分的深度不小于设定深度，非预应力钢筋笼200的配筋率不小于设定配筋率。其中，设定深度为设防地震或罕遇地震下，预应力混凝土管桩100的主裂缝的最低位置只允许出现在桩顶以下非预应力钢筋笼的深度范围H1内；设定配筋率应满足：设防地震或罕遇地震下，预应力混凝土管桩100中的预应力主筋110脆断后，配置在填芯砼400中的非预应力钢筋笼200的主筋截面抗弯承载力，不低于PRC系列管桩在其预应力主筋脆断后，剩余的非预应力主筋所具有的截面抗弯承载力。其中，预应力混凝土管桩100为PHC系列管桩或PC系列管桩。
该分离式配筋管桩将现有技术中PRC系列管桩内的单一钢筋笼分离成两个独立的钢筋笼，即：分离成只有预应力筋的预应力混凝土管桩100以及插设于预应力混凝土管桩100中空腔内的非预应力钢筋笼200，其中，前者在工厂生产线上张拉后，离心浇注混凝土，形成只配有预应力主筋110的预应力混凝土管桩100，后者在施工现场预应力混凝土管桩100沉桩就位后，后置于预应力混凝土管桩100的中空腔内。浇注填芯砼400后，利用预应力混凝土管桩100粗糙的内表面使预应力混凝土管桩100与填芯砼400的结合面具有很强的界面抗剪强度，将两者组合成一个符合平截面假定的整体叠合构件。地震作用下，后置的高延性的非预应力钢筋笼200与预应力混凝土管桩100中的预应力主筋110协同工作，将桩身构件由预应力混凝土管桩100的全预应力配筋方式优化成混合配筋方式，从而提高了桩身的延性，并满足了抗震规范对预应力混凝土构件应采用混合配筋方式的要求。
该分离式配筋管桩采用现有生产线上批量制作的常规的PHC系列管桩或PC系列管桩取代PRC系列管桩，其钢筋笼主筋全部采用相同规格的预应力钢棒，无需设置非预应力钢筋。该分离式配筋管桩适用于对现有的PHC系列管桩或PC系列管桩进行施工，只需将非预应力钢筋笼200后置于预应力混凝土管桩100中，并利用填芯砼400使二者以不小于设定深度的深度进行结合，以及将非预应力钢筋笼200的配筋率按设定配筋率进行控制，即可达到现有技术中采用PRC系列管桩能够达到的抗震性能。
PRC系列混合配筋钢筋笼主筋采用预应力主筋与非预应力主筋间隔布置的布筋方式，导致相邻两焊点的主筋规格、材质均不相同，在生产线上进行焊接时，由于电流参数不能自动切换，致使焊接质量难以保证。另外，当对预应力筋张拉时，其焊点与相邻不进行张拉的非预应力筋的焊点间会出现沿张拉方向的相对位移，导致箍筋出现折线变形或焊点受剪脱焊等问题。采用PHC系列管桩或PC系列管桩取代PRC系列管桩后，避免了上述的焊接质量问题和预应力筋张拉对钢筋笼规整度造成的不利影响。
本实施例中，预应力混凝土管桩100为PHC系列管桩或PC系列管桩。其中，PHC系列管桩和PC系列管桩为建筑行业中定型产品，工艺成熟、用钢量低，能够在工厂流水线上批量生产，用以代替PRC系列混合配筋管桩，在造价上具有明显的优势，且可充分利用现有的大量生产线的产能。
请继续参照图4，本实施例中，非预应力钢筋笼200包括插设于中空腔内部的第一段230和位于中空腔外部的第二段240，具体地，第一段230通过填芯砼400与预应力混凝土管桩100结合，形成叠合构件部分，第二段240仅用于与桩基承台300连接。如图4所示，第二段240的长度为La。
这种将非预应力钢筋笼200部分插设于预应力混凝土管桩100的中空腔上部的设置形式，一方面，利用了由非预应力钢筋笼200的第一段230与预应力混凝土管桩100和填芯砼400所组成的、具有一定数量非预应力钢筋笼主筋的叠合构件，实现了桩身变形能力和水平承载能力的增加，使本实施例分离式配筋管桩达到与现有PRC系列管桩相同水平的抗震性能；另一方面，还能够利用露出的第二段240作为承台连接钢筋，与桩基承台300连接，简化了施工工序。
在其他实施例中，也可以取消非预应力钢筋笼200的第二段240，并在桩顶的端板上另外焊接连接钢筋，利用连接钢筋与桩基承台300连接。
请继续参照图4，具体地，第一段230的长度为H1，6D≤H1≤4/α，且H1不小于5m，其中，D为所述预应力混凝土管桩100的外径，α为所述预应力混凝土管桩100的水平变形系数。优选地，8D≤H1≤12D，且H1不小于6m。非预应力钢筋笼200中，非预应力钢筋笼主筋210的配筋率不低于0.5％，其中，非预应力钢筋笼主筋210的配筋率按照预应力混凝土管桩100外径实心截面面积S＝π*(D/2)2进行计算。优选地，非预应力钢筋笼200中，非预应力钢筋笼主筋210的配筋率在0.6％～1.2％之间。
通过将第一段230的长度和配筋率限定在上述范围内，使得该分离式配筋管桩即使在设防地震和罕遇地震下出现主裂缝扩展的极端工况，也依然能够由非预应力钢筋笼200的第一段230提供足够的截面抗弯承载能力，以支持桩身继续变形而不会破坏，从而增强了本实施例分离式配筋管桩的抗震性能。
请继续参照图5和图6，本实施例中，预应力混凝土管桩100的内径为d，也即：浇注在中空腔的填芯砼400的直径为d。
请继续参照图4至图6，具体地，非预应力钢筋笼200包括非预应力钢筋笼主筋210和非预应力钢筋笼螺旋箍筋220，其中，非预应力钢筋笼主筋210的数量为多个，且多个非预应力钢筋笼主筋210沿中空腔的周向均匀排布，非预应力钢筋笼螺旋箍筋220呈螺旋状环绕固设于多个非预应力钢筋笼主筋210的外侧。
非预应力钢筋笼螺旋箍筋220螺旋固设于多个非预应力钢筋笼主筋210的设置形式，一方面，提高了桩身截面抗剪承载力，防止桩身出现裂斜，另一方面，为填芯砼400提供了约束，以提高桩身的抗压承载能力，再一方面，保证了非预应力钢筋笼200几何尺寸的规整性，从而进一步增强了本实施例分离式配筋管桩的抗震性能。
本实施例中，非预应力钢筋笼螺旋箍筋220与非预应力钢筋笼主筋210焊接固定。这种连接形式，连接强度较高。
本实施例中，第二段240的长度La不小于非预应力钢筋笼主筋210直径的35倍，如此设置，可满足连接钢筋在桩基承台300内的锚固要求。
请继续参照图4，本实施例中，非预应力钢筋笼螺旋箍筋220位于中空腔内部。如此设置，使得暴露于中空腔外部的只有非预应力钢筋笼主筋210，便于连接钢筋在桩基承台300内弯折锚固。
请继续参照图4，本实施例中，非预应力钢筋笼200还包括底板500，具体地，底板500固定连接于非预应力钢筋笼主筋210的下端，且底板500的外缘与中空腔的腔壁配合。如此设置，使得向中空腔浇注的填芯砼400基本都位于底板500之上，即：使得向中空腔浇注的填芯砼400的深度与非预应力钢筋笼200的第一段230的长度相同。
具体地，本实施例中，底板500焊接固定于非预应力钢筋笼主筋210。这种连接形式，连接强度较高，降低了填芯砼400浇注过程中底板500与非预应力钢筋笼主筋210脱离的风险。
本实施例中，底板500的横截面为圆形，底板500的直径比预应力混凝土管桩100的内径小30～60mm。
需要说明的是，底板500与中空腔的腔壁配合指的是：底板500与中空腔的腔壁之间应存在一定间隙，以保证底板500能顺利插入中空腔内，但间隙不宜过大，以保证在浇注填芯砼400时，填芯砼400不致漏到底板500以下。
具体地，本实施例中，填芯砼400采用强度等级不低于C30的微膨胀混凝土。如此设置，进一步保证了分离式配筋管桩上部叠合构件部分的界面抗剪强度。
本实施例还提供了一种用于上述分离式配筋管桩的配筋方法，包括如下步骤：按设计要求，在PRC系列管桩中选择一种与分离式配筋管桩直径相同的PRC系列管桩的型号，根据选定的PRC系列管桩中的非预应力主筋的配筋面积，以及分离式配筋管桩中的非预应力钢筋笼200主筋截面面积控制条件和非预应力钢筋笼200长度控制条件，选择分离式配筋管桩非预应力钢筋笼200的非预应力钢筋笼主筋210的截面面积和深度H1，其中，非预应力钢筋笼主筋210的直径不小于12mm，根数不少于五根，分离式配筋管桩的外径不小于400mm。
上述非预应力钢筋笼200长度控制条件是：设防地震或罕遇地震下，桩身主裂缝的最低位置只允许出现在桩顶以下非预应力钢筋笼200的深度范围H1内。上述非预应力钢筋笼200主筋截面面积控制条件是：设防地震或罕遇地震下，预应力混凝土管桩100中的预应力主筋110脆断后，配置在填芯砼400中的非预应力钢筋笼主筋210所具有的截面抗弯承载力，不低于PRC系列管桩在其预应力主筋脆断后，剩余的非预应力主筋所具有的截面抗弯承载力。
通过采用上述的配筋方法，可使上述分离式配筋管桩在设防地震或罕遇地震下，桩身上部受地震作用影响的深度范围内，预应力主筋脆断后，仍有由非预应力钢筋笼主筋提供的截面抗弯承载力支持桩身继续变形，使得上述的分离式配筋管桩可以达到与现有的PRC系列管桩相同的变形能力而不致破坏。
具体地，非预应力钢筋笼200中，非预应力钢筋笼主筋210和非预应力钢筋笼螺旋箍筋220采用HRB(Hot Rolled Ribbed Steel Bar，热轧带肋钢筋)、HPB(Hot Rolled PlainSteel Bar，热轧光面钢筋)或HRBF(Hot Rolled Ribbed Steel Bar Fine，细晶粒热轧带肋钢筋)，优选地，非预应力钢筋笼主筋210采用HRB热轧带肋钢筋。
此外，本实施例还提供了一种用于上述分离式配筋管桩的施工方法，包括如下步骤：预应力混凝土管桩100沉桩就位；将非预应力钢筋笼200插设于预应力混凝土管桩100的中空腔的上部；向中空腔浇注填芯砼400，使非预应力钢筋笼200与预应力混凝土管桩100结合，形成桩身上部的叠合构件部分。
由上述实施步骤可看出，这一桩型现场施工的全过程，与PHC系列管桩或PC系列管桩相同，没有增加和改变传统的工艺流程，也无需增加专用的设备，便于推广应用。并且，利用该施工方法施工得到的上述分离式配筋管桩，可以达到与现有的PRC系列管桩相同的抗震性能。
其中，在向中空腔浇注填芯砼400之前，可以先对非预应力钢筋笼200进行定位。如此设置，能够避免浇注填芯砼400过程中，非预应力钢筋笼200出现偏斜，从而保证了非预应力钢筋笼200的定位精度。
需要说明的是，采用何种方式对非预应力钢筋笼200进行定位操作，为本领域技术人员所熟知的现有技术，本实施例并未对此进行改进，故不再赘述。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种分离式配筋管桩，其特征在于，包括：
预应力混凝土管桩(100)，所述预应力混凝土管桩(100)具有沿其轴向贯通的中空腔；以及
非预应力钢筋笼(200)，所述非预应力钢筋笼(200)插设于所述中空腔的上部，所述非预应力钢筋笼(200)通过填芯砼(400)与所述预应力混凝土管桩(100)结合，形成桩身上部的叠合构件部分，所述叠合构件部分的深度不小于设定深度，所述非预应力钢筋笼(200)的配筋率不小于设定配筋率；其中，所述设定深度为设防地震或罕遇地震下，所述预应力混凝土管桩(100)的主裂缝的最低位置只允许出现在桩顶以下非预应力钢筋笼(200)的深度范围H1内；所述设定配筋率应满足：设防地震或罕遇地震下，所述预应力混凝土管桩(100)中的预应力主筋(110)脆断后，配置在所述填芯砼(400)中的非预应力钢筋笼(200)的主筋截面抗弯承载力，不低于PRC系列管桩在其预应力主筋(110’)脆断后，剩余的非预应力主筋(120’)所具有的截面抗弯承载力；
所述预应力混凝土管桩(100)为PHC系列管桩或PC系列管桩。
2.根据权利要求1所述的分离式配筋管桩，其特征在于，所述非预应力钢筋笼(200)包括插设于所述中空腔内的第一段(230)和位于所述中空腔外部的第二段(240)，所述第一段(230)通过所述填芯砼(400)与所述预应力混凝土管桩(100)结合，形成所述叠合构件部分，所述第二段(240)仅用于与桩基承台(300)连接。
3.根据权利要求1所述的分离式配筋管桩，其特征在于，所述非预应力钢筋笼(200)包括非预应力钢筋笼主筋(210)和非预应力钢筋笼螺旋箍筋(220)，所述非预应力钢筋笼主筋(210)的数量为多个，且多个所述非预应力钢筋笼主筋(210)沿所述中空腔的周向均匀排布，所述非预应力钢筋笼螺旋箍筋(220)呈螺旋状环绕固设于多个所述非预应力钢筋笼主筋(210)的外侧。
4.根据权利要求3所述的分离式配筋管桩，其特征在于，所述非预应力钢筋笼螺旋箍筋(220)与所述非预应力钢筋笼主筋(210)焊接固定。
5.根据权利要求3所述的分离式配筋管桩，其特征在于，所述非预应力钢筋笼(200)还包括底板(500)，所述底板(500)焊接固定于所述非预应力钢筋笼主筋(210)的下端，且所述底板(500)的外缘与所述中空腔的腔壁配合。
6.根据权利要求1所述的分离式配筋管桩，其特征在于，所述填芯砼(400)采用强度等级不低于C30的微膨胀混凝土。
7.根据权利要求2所述的分离式配筋管桩，其特征在于，所述第一段(230)的长度为H1，6D≤H1≤4/α，且H1不小于5m，其中，D为所述预应力混凝土管桩(100)的外径，α为所述预应力混凝土管桩(100)的水平变形系数。
8.根据权利要求3所述的分离式配筋管桩，其特征在于，所述非预应力钢筋笼(200)中，所述非预应力钢筋笼主筋(210)的配筋率不低于0.5％。
9.一种用于权利要求1-8任一项所述的分离式配筋管桩的配筋方法，其特征在于，包括如下步骤：
按设计要求，在PRC系列管桩中选择一种与分离式配筋管桩直径相同的PRC系列管桩的型号，根据选定的PRC系列管桩中的非预应力主筋(120’)的配筋面积，以及分离式配筋管桩中的非预应力钢筋笼主筋(210)截面面积控制条件和非预应力钢筋笼(200)长度控制条件，选择分离式配筋管桩的非预应力钢筋笼(200)的非预应力钢筋笼主筋(210)的截面面积和深度H1，其中，非预应力钢筋笼主筋(210)的直径不小于12mm，根数不少于五根，分离式配筋管桩的外径不小于400mm；
非预应力钢筋笼(200)长度控制条件是：设防地震或罕遇地震下，桩身主裂缝的最低位置只允许出现在桩顶以下非预应力钢筋笼(200)的深度范围H1内；
非预应力钢筋笼主筋(210)截面面积控制条件是：设防地震或罕遇地震下，预应力混凝土管桩(100)中的预应力主筋(110)脆断后，配置在填芯砼(400)中的非预应力钢筋笼主筋(210)所具有的截面抗弯承载力，不低于PRC系列管桩在其预应力主筋(110’)脆断后，剩余的非预应力主筋(120’)所具有的截面抗弯承载力。
10.一种用于权利要求1-8任一项所述的分离式配筋管桩的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
预应力混凝土管桩(100)沉桩就位；
将非预应力钢筋笼(200)插设于预应力混凝土管桩(100)的中空腔的上部；
向中空腔浇注填芯砼(400)，使非预应力钢筋笼(200)与预应力混凝土管桩(100)结合，形成桩身上部的叠合构件部分。
CN202010420497.8A 2020-05-18 2020-05-18 分离式配筋管桩及其配筋方法、施工方法 Active CN111472352B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010420497.8A CN111472352B (zh) 2020-05-18 2020-05-18 分离式配筋管桩及其配筋方法、施工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010420497.8A CN111472352B (zh) 2020-05-18 2020-05-18 分离式配筋管桩及其配筋方法、施工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111472352A true CN111472352A (zh) 2020-07-31
CN111472352B CN111472352B (zh) 2024-08-27

Family

ID=71762660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010420497.8A Active CN111472352B (zh) 2020-05-18 2020-05-18 分离式配筋管桩及其配筋方法、施工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111472352B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112593547A (zh) * 2020-12-29 2021-04-02 长安大学 一种桩端外露钢筋防弯装置及使用方法
EP4273327A1 (en) * 2022-05-05 2023-11-08 HPSchroefpaal Beheer B.V. A method for providing a concrete pile and a concrete pile

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004190404A (ja) * 2002-12-13 2004-07-08 Fujita Corp 場所打ちコンクリート杭用鉄筋かご
CN104652430A (zh) * 2014-12-30 2015-05-27 青岛昊河水泥制品有限责任公司 复合配筋部分预应力混凝土实心方桩及其制作方法
CN105603968A (zh) * 2016-01-11 2016-05-25 天津宝丰建材有限公司 一种高延性预制抗震混凝土桩
CN212612440U (zh) * 2020-05-18 2021-02-26 天津大学建筑设计规划研究总院有限公司 分离式配筋管桩及建筑物

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004190404A (ja) * 2002-12-13 2004-07-08 Fujita Corp 場所打ちコンクリート杭用鉄筋かご
CN104652430A (zh) * 2014-12-30 2015-05-27 青岛昊河水泥制品有限责任公司 复合配筋部分预应力混凝土实心方桩及其制作方法
CN105603968A (zh) * 2016-01-11 2016-05-25 天津宝丰建材有限公司 一种高延性预制抗震混凝土桩
CN212612440U (zh) * 2020-05-18 2021-02-26 天津大学建筑设计规划研究总院有限公司 分离式配筋管桩及建筑物

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112593547A (zh) * 2020-12-29 2021-04-02 长安大学 一种桩端外露钢筋防弯装置及使用方法
EP4273327A1 (en) * 2022-05-05 2023-11-08 HPSchroefpaal Beheer B.V. A method for providing a concrete pile and a concrete pile
NL2031784B1 (en) * 2022-05-05 2023-11-14 Hpschroefpaal Beheer B V A method for providing a concrete pile and a concrete pile

Also Published As

Publication number Publication date
CN111472352B (zh) 2024-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111472352A (zh) 分离式配筋管桩及其配筋方法、施工方法
CN107905455A (zh) 一种预制混凝土构件钢筋连接用灌浆套筒及其制备方法
CN105965686A (zh) 一种电线杆生产工艺
CN101761075A (zh) 圆形实心预应力混凝土管桩及其生产工艺
CN212612440U (zh) 分离式配筋管桩及建筑物
CN106626032A (zh) 一种整体式内凸起空心抗拔桩及其制备方法
CN211646353U (zh) 采用ecc混凝土的整体桥桩基构造
CN114134883B (zh) 一种低预应力度高延性混合配筋混凝土桩及其制作方法
CN215925956U (zh) 一种预应力混凝土支护桩
CN104652430A (zh) 复合配筋部分预应力混凝土实心方桩及其制作方法
CN201420262Y (zh) 圆形实心预应力混凝土管桩
CN113818434A (zh) 一种预应力混凝土支护桩及其生产方法
CN101544021A (zh) 一种预应力高强混凝土八角桩的制备方法
CN211898496U (zh) 用于预制桩与基础承台的接桩结构
CN207812443U (zh) 一种预应力空心方桩
CN206216889U (zh) 一种整体式内凸起空心抗拔桩
CN206902917U (zh) 带保温预制剪力墙双排钢筋连接结构体系
CN215593973U (zh) 一种预制phc高强度预应力管桩桩头
CN212270920U (zh) 一种phc管桩接桩结构
CN213897088U (zh) 一种psb精轧螺纹钢预应力砼支护桩结构
CN201330396Y (zh) 高承载力预应力混凝土空心方桩
CN209162840U (zh) 一种多锚盘旋喷搅拌加劲桩
CN206815330U (zh) 一种先张法部分预应力混凝土耐腐蚀切角方桩
CN105952056A (zh) T型钢构件
CN111764732A (zh) 一种预应力装配式混凝土发电塔

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 300072 Tianda architecture creative building (Science and Technology Park), No. 192, Anshan West Road, Nankai District, Tianjin

Applicant after: Tianjin University architectural design and Planning Research Institute Co.,Ltd.

Address before: 300072 Tianda architecture creative building (Science and Technology Park), No. 192, Anshan West Road, Nankai District, Tianjin

Applicant before: TIANJIN University RESEARCH INSTITUTE OF ARCHITECTRUAL DESIGN & URBAN PLANNING

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant