CN201943070U

CN201943070U - 增韧型预应力离心混凝土桩

Info

Publication number: CN201943070U
Application number: CN2011200305336U
Authority: CN
Inventors: 朱克平; 张风臣; 汤永柳; 刘海鹏; 华文升
Original assignee: Suqian Gufeng Pile Co Ltd
Current assignee: Suqian Gufeng Pile Co Ltd
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2011-08-24
Anticipated expiration: 2021-01-28

Abstract

本实用新型的增韧型预应力离心混凝土桩，包括离心混凝土桩身、预应力主筋、螺旋箍筋、2块端板和预应力主筋锚固孔，还包括非预应力主筋和非预应力主筋锚固孔。主要是在现有的预应力离心混凝土桩的钢筋骨架的基础上，将两头端板上安装的短锚固筋改为长的能纵向贯穿整个骨架的非预应力主筋，使离心混凝土桩因预应力主筋的作用而具有竖向承载力高的优点，又因非预应力主筋的作用赋予桩基水平承载力高的优点，所以能代替预制实心方桩或者现场灌注桩在抗震设防烈度8度的地区使用。同时，还由于结构设计合理，完全可以沿用现有的生产预应力离心混凝土桩的所有设备和生产方法，所以很容易推广普及，为混凝土桩增加了新的品种。

Description

增韧型预应力离心混凝土桩

技术领域

本实用新型涉及一种离心混凝土桩，特别是一种在具有高单桩竖向承载力的基准上，提高桩基水平承载力的增韧型预应力离心混凝土桩，属于建筑材料领域。

背景技术

混凝土是典型的脆性材料，弹性模量高，抗压强度与抗拉强度无线性对应关系；而钢筋抗拉强度高，韧性好；钢筋混凝土的组合充分利用了这两种材料自身的特点；预应力技术的应用显著提高钢筋混凝土结构的抗拉能力，降低钢筋混凝土结构钢材用量与钢筋混凝土材料容重，有利于大跨度空间结构、高层建筑以及重载结构的发展。上世纪50年代，国际预应力混凝土协会（FIP）的成立促进了世界各国预应力技术的发展，我国的预应力混凝土结构也是从这一时期发展起来的。我国铁道部1954年推行采用预应力的混凝土轨枕，1955年丰台桥梁厂开始试制12m跨度的桥梁。目前预应力混凝土结构已成为我国工程建设领域中的一种主要结构型式。预应力混凝土管桩随着预应力技术在我国的发展而逐渐发展壮大，我国是全球生产和应用预应力混凝土管桩最多的国家，其规格型号也是全球最多的。上世纪90年代后我国开始大量应用高强预应力混凝土管桩（PHC）。

预应力混凝土管桩、预应力混凝土方桩以及预应力高强混凝土管桩、方桩具有单桩坚向承载力高、工厂化预制、质量控制较现场施工容易、现场施工速度快、降低建筑物基础工程造价的特点。桩身所用混凝土强度等级为C60~C80，预应力筋张拉控制应力不低于预应力筋强度和塑性均较高标准值的70%。虽然混凝土强度等级已经较高，预应力筋强度、塑性均较好，但预应力混凝土管桩依然存在脆断问题，即水平承载力不高，韧性较差。随着近年来预应力混凝土管桩和方桩研究的深入，对其水平承载力，特别是预应力混凝土管桩的水平承载力有不同的观点，因此，国家标准以及部分省标准或者图集做出相关规定，预应力混凝土管桩适用范围为非抗震区和抗震设防烈度6度、7度的地区，若使用于抗震设防烈度8度的地区，则需另行验算；或者不宜在抗震设防烈度8度的地区使用。

在对有抗震要求或者抗震设防烈度8度的地区，桩基可选择的范围较窄，通常采用预制实心方桩或者现场灌注桩。目前的预制实心方桩的制备尽管可以工厂预制，但是由于其自重大，一般采用自然养护工艺，生产效率低，龄期到14 d或者28 d才能在施工现场应用；现场制作实心方桩以及现场灌注桩的问题是，混凝土质量难以控制和保证，砂、石等不可再生原材料得不到高效利用，造成资源浪费、很难保证清洁施工；并且实心方桩或者现场灌注桩都存在钢材消耗量大、混凝土材料消耗量大的问题，与我国建材的资源节约型、环境友好型的可持续发展战略背道而驰。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决预应力混凝土管桩、方桩脆断和桩基础水平承载力不足的问题，克服预制实心方桩或者现场灌注桩钢材使用量大的不足之处，在现有预应力离心混凝土桩的配筋设计和生产工序的基础上，设计一种竖向承载力高，同时提高桩基水平承载力，使其满足结构抗震设计要求的增韧型预应力离心混凝土桩。

本实用新型的增韧型预应力离心混凝土桩，包括离心混凝土桩身、预应力主筋、螺旋箍筋、2块端板和预应力主筋锚固孔，还包括非预应力主筋和非预应力主筋锚固孔，所述预应力主筋锚固孔和非预应力主筋锚固孔依次分布在端板上，预应力主筋和非预应力主筋依次纵向分布并焊接或绑扎在螺旋箍筋上，预应力主筋两端分别锚固在2块端板的预应力主筋锚固孔中，非预应力主筋的一端锚固在1块端板的非预应力主筋锚固孔中，非预应力主筋的另一端在施加预应力后再锚固在另1块端板的非预应力主筋锚固孔中。

为了防止钢筋骨架下垂，可增设架立箍筋，所述架立箍筋为环形钢筋，以1m~2m间隔分布并焊接或绑扎在螺旋箍筋和预应力主筋及非预应力主筋外侧。

当所述增韧型预应力离心混凝土桩为增韧型预应力离心混凝土管桩时，螺旋箍筋为圆螺旋箍筋，架立箍筋为圆环形钢筋，端板为圆环形或圆形钢板。

当所述增韧型预应力离心混凝土桩为增韧型预应力离心混凝土方桩时，螺旋箍筋为方螺旋箍筋，架立箍筋为方环形钢筋，端板为内圆外方形或方形钢板。

上述非预应力主筋选用热轧Ⅱ、Ⅲ级钢筋或冷拔低碳钢丝、预应力混凝土用热处理钢筋、预应力钢丝及消除应力钢丝。

本实用新型的增韧型预应力离心混凝土桩，其生产方法与现有预应力离心混凝土桩的方法基本相同，主要包括：原材料检测；模具清理；钢筋笼制作；安装端板，预应力主筋两端焊接或锚固，非预应力主筋的一端焊接或锚固；混凝土搅拌，布料；合模；施加预应力；非预应力主筋的另一端焊接或锚固；离心成型；热养护；脱模；检测。

本实用新型的增韧型预应力离心混凝土桩，主要是在现有的预应力离心混凝土桩的钢筋骨架的基础上，将两头端板上分别安装的短锚固筋改为长的能纵向贯穿整个骨架的非预应力主筋，使离心混凝土桩因预应力主筋的作用而具有竖向承载力高的优点，又因非预应力主筋的作用赋予桩基水平承载力高的优点，有效的解决了预应力混凝土管桩、方桩脆断和桩基水平承载力不足的问题，所以能够代替预制实心方桩或者现场灌注桩在抗震设防烈度8度的地区使用。同时，还由于结构设计合理，完全可以沿用现有的生产预应力离心混凝土桩的所有设备和生产方法，所以很容易推广普及，为混凝土桩增加了新的品种。

附图说明

图1是本实用新型的增韧型预应力离心混凝土桩的一种结构示意图；

图2是图1中预应力主筋和非预应力主筋分布在端板上的结构示意图；

图3是预设在端板上的锚固孔的结构示意图。

具体实施方式

因方桩结构图除外方内圆外均与管桩相同而省略，现以管桩结构图为例对本实用新型作进一步说明如下：

参见附图，图中的1是离心混凝土桩身，2是端板，3是非预应力主筋，4是预应力主筋，5是螺旋箍筋，6是架立箍筋，7是非预应力主筋锚固孔，8是预应力主筋锚固孔。

本实用新型的增韧型预应力离心混凝土桩，包括离心混凝土桩身1、预应力主筋4、螺旋箍筋5、2块端板2和预应力主筋锚固孔8，还包括非预应力主筋3和非预应力主筋锚固孔7，所述预应力主筋锚固孔8和非预应力主筋锚固孔7依次分布在端板2上，其结构如图2所示，预应力主筋4和非预应力主筋3依次纵向分布并焊接或绑扎在螺旋箍筋5上，其结构如图1所示，预应力主筋3两端分别锚固在2块端板2的预应力主筋锚固孔8中，非预应力主筋3的一端锚固在1块端板2的非预应力主筋锚固孔7中，非预应力主筋3的另一端在施加预应力后再锚固在另1块端板2的非预应力主筋锚固孔7中。

为防止钢筋骨架下垂，可增设有架立箍筋6，所述架立箍筋6为环形钢筋，以1m~2m间隔分布并焊接或绑扎在螺旋箍筋5和预应力主筋4及非预应力主筋3的外侧。

当所述增韧型预应力离心混凝土桩为增韧型预应力离心混凝土管桩时，螺旋箍筋5为圆螺旋箍筋，架立箍筋6为圆环形钢筋，端板2为圆环形或圆形钢板。

当所述增韧型预应力离心混凝土桩为增韧型预应力离心混凝土方桩时，螺旋箍筋5为方螺旋箍筋，架立箍筋6为方环形钢筋，端板2为内圆外方形或方形钢板。

上述非预应力主筋3选用热轧Ⅱ、Ⅲ级钢筋或冷拔低碳钢丝、预应力混凝土用热处理钢筋、预应力钢丝及消除应力钢丝。还可以选上述2种或多种钢筋或钢丝混合使用。预应力主筋4的选配与现有选配相同。

生产工序中的热养护包括：常压蒸汽养护、高压蒸汽养护、热水养护等技术手段，提高养护温度可以加速水泥水化反应，提高水泥基材料强度主要来源的C-S-H凝胶的总体体积和C-S-H结晶度，因此，其脱模强度也得到提高。如对于组成水泥的四大矿物之一的C₃S，90℃温度下1 d的水化程度接近20℃温度下3个月的水化程度。使生产效率很高。

Claims

1.一种增韧型预应力离心混凝土桩，包括离心混凝土桩身、预应力主筋、螺旋箍筋、2块端板和预应力主筋锚固孔，其特征在于还包括非预应力主筋和非预应力主筋锚固孔，所述预应力主筋锚固孔和非预应力主筋锚固孔依次分布在端板上，预应力主筋和非预应力主筋依次纵向分布并焊接或绑扎在螺旋箍筋上，预应力主筋两端分别锚固在2块端板的预应力主筋锚固孔中，非预应力主筋的一端锚固在1块端板的非预应力主筋锚固孔中，非预应力主筋的另一端在施加预应力后再锚固在另1块端板的非预应力主筋锚固孔中。

2.如权利要求1所述的增韧型预应力离心混凝土桩，其特征在于还增设有架立箍筋，所述架立箍筋为环形钢筋，以1m~2m间隔分布并焊接或绑扎在螺旋箍筋和预应力主筋及非预应力主筋外侧。

3.如权利要求2所述的增韧型预应力离心混凝土桩，其特征在于所述增韧型预应力离心混凝土桩为增韧型预应力离心混凝土管桩时，螺旋箍筋为圆螺旋箍筋，架立箍筋为圆环形钢筋，端板为圆环形或圆形钢板。

4.如权利要求2所述的增韧型预应力离心混凝土桩，其特征在于所述增韧型预应力离心混凝土桩为增韧型预应力离心混凝土方桩时，螺旋箍筋为方螺旋箍筋，架立箍筋为方环形钢筋，端板为内圆外方形或方形钢板。

5.如权利要求1或2或3或4所述的增韧型预应力离心混凝土桩，其特征在于所述非预应力主筋选用热轧Ⅱ、Ⅲ级钢筋或冷拔低碳钢丝、预应力混凝土用热处理钢筋、预应力钢丝及消除应力钢丝。