專利名稱：一種先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁，本發(fā)明還涉及一種先張法預(yù)應(yīng)力 混凝土四邊形樁的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
目前建筑工程當(dāng)中所使用的預(yù)制混凝土樁基礎(chǔ)有很多，主要有混凝土實心方樁、 混凝土空心方樁、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、預(yù)制混凝土灌注樁等。其主要性能表現(xiàn)如下預(yù)制混凝土實心方樁摩擦面積大，但是存在著自重較大，吊裝、運輸、施工轉(zhuǎn)運中 易出現(xiàn)裂縫、容易斷裂，生產(chǎn)制作時消耗混凝土、鋼材等材料過多，不易焊接，由于混凝土強 度較低，容易爆樁等缺陷。灌注樁受天氣影響較大，雨天無法施工、施工工期無法保證，由于灌注樁、實心方 樁這兩種樁是直接將混凝土填充進預(yù)制好的鋼筋中，經(jīng)自然養(yǎng)護成型或振動成型，其混凝 土強度一般低于C40。這種工藝生產(chǎn)的樁身混凝土抗壓和抗?jié)B能力較差，存在耐久性較差等 諸多問題。成樁質(zhì)量得不到保證，且浪費國家資源。目前市場上有兩種經(jīng)過離心成型的樁種，分別為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁和預(yù)應(yīng)力混凝 土空心方樁。離心成型的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁制作技術(shù)已經(jīng)非常成熟，通過離心式管模在離 心機上高速旋轉(zhuǎn)，使混凝土料沿管模內(nèi)腔的外邊沿成型并作高速離心運動，最后離心成混 凝土管樁。經(jīng)過離心成型后樁身質(zhì)量可靠，具有樁身混凝土強度高的優(yōu)點，但管樁外表面 光滑，尺寸小，在同等直徑下作摩擦樁使用時與土體的摩擦力小，提供的單樁地基承載力較 低，且由于薄壁管樁的抗彎能力不高，在許多工程中都以擴大管樁外徑為措施，從而提高了 工程造價。目前市場上主要的方樁，專利號為ZL200710068545.6，名稱為“預(yù)應(yīng)力高強混 凝土方樁及其制造方法和成型模具”、專利號為ZL99116046. 0，名稱為“一種預(yù)應(yīng)力方樁及 其制造方法”、專利號為ZL200820182436.7，名稱為“高承載力預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁”等 專利是都是模仿離心式管樁模在離心機上高速旋轉(zhuǎn)制作離心方樁，使制作離心方樁變成了 現(xiàn)實，使成型的方樁具有高強度、高承載力、施工時不易暴樁等優(yōu)點。經(jīng)離心成型的預(yù)應(yīng)力混 凝土方樁與地面的摩擦力和承載力雖然比管樁要高，但其仍存在一些需解決的問題，如1、其樁身合縫處恰好在四邊的倒圓角或直角上，容易產(chǎn)生漏漿等問題而影響方樁 成型質(zhì)量；2、鋼筋籠骨架的主筋與箍筋滾焊不牢，容易松散。3、主筋在焊接時燒傷均在1.0 20mm不等，大大減小了鋼筋的的使用面積，從而 嚴重影響鋼筋的使用性能。4、樁身合縫處容易磕損，損壞樁身。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種成型質(zhì)量高、單樁承載力高、鋼筋骨架在使用時不受損傷、水平抗彎承載力好、抗剪性能高、堆放方便、吊樁、運 輸、轉(zhuǎn)運時不易破壞的先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁；本發(fā)明的另一個目的是提供一種先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁的生產(chǎn)方法。為了達到上述目的，發(fā)明采用以下方案一種先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁，其特征在于包括多條主鋼筋，在所述的主鋼 筋上焊接有螺旋鋼筋，所述的主鋼筋頭部大于主鋼筋的直徑，在所述的主鋼筋兩端上分別 連接有四邊形端板，在主鋼筋與螺旋鋼筋組成的鋼筋籠架外澆注有混凝土，所述的混凝土 與鋼筋籠架結(jié)合成一體的四邊形樁體，在所述的四邊形樁體中心設(shè)有一貫穿整個四邊形樁 體的中心圓孔。如上所述的一種先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁，其特征在于在所述的在所述的四 邊形端板上設(shè)有多個組合孔，所述的組合孔包括一螺絲張拉孔和一沉筋孔，在所述的螺絲 張拉孔和沉筋孔之間設(shè)有過筋槽，主鋼筋其頭部插入螺絲張拉孔環(huán)向穿過過筋槽后卡接在 沉筋孔上。如上所述的一種先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁，其特征在于所述的四邊形樁體 其相鄰兩邊之間為應(yīng)力消除的圓弧過渡，所述的四邊形樁體的合縫處在所述的圓弧外側(cè)， 在所述的四邊形端板上設(shè)有與所述四邊形樁體對應(yīng)的圓弧，所述的圓弧其圓弧角度θ為 20 120°、圓弧半徑R為2 60mm，所述四邊形樁體另外兩個圓弧的長度與合縫處的圓弧
長度一樣。如上所述的一種先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁，其特征在于所述的四邊形樁體其 相鄰兩邊之間為直角，在所述的四邊形端板上設(shè)有與所述四邊形樁對應(yīng)的直角。如上所述的一種先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁，其特征在于在所述的四邊形端板 的坡口面上設(shè)有呈波紋狀花紋，所述花紋的紋距為1. 0 10mm，紋深為0. 1 6. 0mm。如上所述的一種先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁，其特征在于在所述的四邊形端板 的坡口面上設(shè)有沿徑向由內(nèi)向外的條形凹槽，所述的條形凹槽長度為2mm 10mm。一種先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁的生產(chǎn)方法，其特征在于其包括一下步驟a)先將相應(yīng)的四邊形樁模具清理干凈，并涂上隔離劑；b)將鋼筋籠骨架吊放至四邊形模具的下模體內(nèi)，將四邊形端板安裝在鋼筋籠骨架 的主鋼筋兩端上；c)將放置鋼筋籠的下模體吊放在混凝土攪拌機的下方，將預(yù)拌好的混凝土料放入 模具內(nèi)；合上上模體，并鎖緊上、下模上的鎖緊螺絲；d)將上好螺絲的模具一并水平放置，對鋼筋籠骨架的鋼筋進行預(yù)應(yīng)力張拉；e)將張拉好的模具吊放在離心機上進行離心成型，成型后將內(nèi)壁余漿水傾倒干 凈；f)將上述的模具吊入蒸汽養(yǎng)護池內(nèi)進行蒸汽養(yǎng)護，蒸汽溫度為50°C以上，養(yǎng)護時 間為4小時以上，蒸汽養(yǎng)護完后池，拆開上、下模，形成成品；g)將形成成品的四邊形樁裝入高壓釜進行二次蒸汽養(yǎng)護，蒸汽溫度為160 230°C，蒸汽壓力在0. 60MPa以上，時間為6 10小時，即得最終產(chǎn)品。綜上所述，發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)其有益效果是1、由于本工藝是采用離心成型，其樁身混凝土密實性好，強度等級較高，可達C60，
4C80以上，從而大大提高其承載性能；2、由于外邊為四邊形，其有效截面面積較大，單樁承載力高；在設(shè)計時其有效樁長 和承臺可相應(yīng)減小，從而提高了其經(jīng)濟性能，大大節(jié)約了資金；3、制作工藝先進，使鋼筋籠的主筋與箍筋滾焊牢靠，又避免鋼筋籠骨架中的主筋 被燒，保證了鋼筋的使用。4、避免其樁身合縫處恰好在四邊的倒圓角或直角上，保證了方樁成型質(zhì)量，樁身 完整性好，樁身力學(xué)性能好，樁與樁的連接可采用焊接或者機械連接。5、由于端板的坡口上設(shè)有呈波紋狀的花紋或在徑向方向上設(shè)有由內(nèi)向外的條形 凹槽，增強了端板的焊接性能，從而提高了樁與樁的連接強度。


圖1為發(fā)明的立體示意圖；圖2為本發(fā)明的透視圖；圖3為主鋼筋與組合孔配合的示意圖；圖4為四邊形端板的第一種實施方式的示意圖；圖5為紋狀花紋的示意圖；圖6為四邊形端板的第二種實施方式的示意圖；圖7為條形凹槽的示意圖；圖8為四邊形樁體的合縫處的示意圖；圖9為本發(fā)明的四邊形樁另一種實施方式的示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合

和具體實施方式
對發(fā)明作進一步描述如圖1和9所示的一種先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁，包括多條主鋼筋1，在所述 的主鋼筋1上焊接有螺旋鋼筋2，所述的主鋼筋1其頭部11大于主鋼筋1的直徑，在所述的 主鋼筋1兩端上分別連接有四邊形端板3，在主鋼筋1與螺旋鋼筋2組成的鋼筋籠架外澆注 有混凝土，所述的混凝土與鋼筋籠架結(jié)合成一體的四邊形樁體4，在所述的四邊形樁體4中 心設(shè)有一貫穿整個四邊形樁體4的中心圓孔5。本發(fā)明中在所述的在所述的四邊形端板3上設(shè)有多個組合孔6，所述的組合孔6包 括一螺絲張拉孔61和一沉筋孔62，在所述的螺絲張拉孔61和沉筋孔62之間設(shè)有過筋槽 63，主鋼筋1其頭部11插入螺絲張拉孔61環(huán)向穿過過筋槽63后卡接在沉筋孔62上。如圖1和2所示，本發(fā)明中所述的四邊形樁體4其相鄰兩邊之間為應(yīng)力消除的圓 弧7過渡，所述的四邊形樁體4的合縫處12在所述的圓弧7外側(cè)，在所述的四邊形端板3 上設(shè)有與所述四邊形樁體4對應(yīng)的圓弧，所述的圓弧7其圓弧角度θ為20 120°、圓弧 半徑R為2 60mm，所述四邊形樁體4另外兩個圓弧的長度與合縫處的圓弧長度一樣。如圖9所示，本發(fā)明所述的四邊形樁體4其相鄰兩邊之間為直角，在所述的四邊形 端板2上設(shè)有與所述四邊形樁對應(yīng)的直角。如圖4和5所示，本發(fā)明中在所述的四邊形端板3的坡口面301上設(shè)有呈波紋狀 花紋31，所述花紋31的紋距為1.0 10mm，紋深為0. 1 6. 0mm。
5
本發(fā)明四邊形端板3的另一種實施方式如圖6和7所示，在所述的四邊形端板3的 坡口面301上設(shè)有沿徑向由內(nèi)向外的條形凹槽32，所述的條形凹槽32長度為2mm 10mm。一種先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁的生產(chǎn)方法，其包括一下步驟h)先將相應(yīng)的四邊形樁模具清理干凈，并涂上隔離劑；i)將鋼筋籠骨架吊放至四邊形模具的下模體內(nèi)，將的四邊形端板安裝在鋼筋籠骨 架的主鋼筋兩端上；安裝時先將鋼筋籠骨架的主鋼筋頭部穿入螺絲張拉孔內(nèi)，旋轉(zhuǎn)四邊形 端板，再將主鋼筋裝入沉筋孔內(nèi)，最后將安裝好的鋼筋籠骨架一端用固定板連接好，另一端 用張拉錨板固定好，最后用張拉螺絲將兩端分別連接起來；j)將放置鋼筋籠的下模體吊放在混凝土攪拌機的下方，將預(yù)拌好的混凝土料放入 模具內(nèi)；合上上模體，并鎖緊上、下模上的鎖緊螺絲；k)將上好螺絲的模具一并水平放置，對鋼筋籠骨架的鋼筋進行預(yù)應(yīng)力張拉；1)將張拉好的模具吊放在離心機上進行離心成型，成型后將內(nèi)壁余漿水傾倒干 凈；m)將上述的模具吊入蒸汽養(yǎng)護池內(nèi)進行蒸汽養(yǎng)護，蒸汽溫度為50°C以上，養(yǎng)護時 間為4小時以上，蒸汽養(yǎng)護完后池，拆開上、下模，形成成品；此時的混凝土強度可達50MPa
左右；η)將形成成品的四邊形樁裝入高壓釜進行二次蒸汽養(yǎng)護，蒸汽溫度為160 230°C，蒸汽壓力在0. 60MPa以上，時間為6 10小時，即得最終產(chǎn)品。此時的混凝土強度 可達80MPa以上。本發(fā)明生產(chǎn)的先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁，具體為空心四邊形樁，兩頭有四邊 形端板，四邊形端板內(nèi)中心是一個空心圓，端板上設(shè)有沉筋孔和張拉孔，板厚為18mm。兩端 板用鋼筋籠連結(jié)，鋼筋籠由同等長度的鋼筋經(jīng)滾焊后組成。鋼筋籠所用主筋為預(yù)應(yīng)力鋼棒。 用于制作預(yù)應(yīng)力離心混凝土四邊形樁。兩端頭板同鋼筋籠方向有2mm普通鐵板的包裹起 裙邊作用，連接好端板的鋼筋籠放入四邊形模具內(nèi)，向模具內(nèi)灌入混凝土，將上下模合緊后 進行張拉，放入離心機上離心成型，整個離心工藝分為低速、低中速、中速、高速四個過程， 離心完后，將離心排擠后的水份傾斜干凈，連模一起放入蒸汽養(yǎng)護池內(nèi)養(yǎng)護四個小時，蒸汽 溫度為85°C，形成一個外四邊形，內(nèi)腔為圓形的四邊形離心樁。此時混凝土強度為65MPa， 混凝土延性此時最好，如須進一步提高混凝土強度，可繼續(xù)用一種耐高溫高壓的容器進行 養(yǎng)護，俗稱蒸壓釜。壓力調(diào)整為0. 95Map,時間為8小時，四邊形樁此時的混凝土強度可達 95MPa左右，即得本產(chǎn)品。待冷卻后即可出廠運往工地施打。
權(quán)利要求
一種先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁，其特征在于包括多條主鋼筋(1)，在所述的主鋼筋(1)上焊接有螺旋鋼筋(2)，所述的主鋼筋(1)其頭部(11)大于主鋼筋(1)的直徑，在所述的主鋼筋(1)兩端上分別連接有四邊形端板(3)，在主鋼筋(1)與螺旋鋼筋(2)組成的鋼筋籠架外澆注有混凝土，所述的混凝土與鋼筋籠架結(jié)合成一體的四邊形樁體(4)，在所述的四邊形樁體(4)中心設(shè)有一貫穿整個四邊形樁體(4)的中心圓孔(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁，其特征在于在所述的在 所述的四邊形端板(3)上設(shè)有多個組合孔(6)，所述的組合孔(6)包括一螺絲張拉孔(61) 和一沉筋孔(62)，在所述的螺絲張拉孔(61)和沉筋孔(62)之間設(shè)有過筋槽(63)，主鋼筋 (1)其頭部(11)插入螺絲張拉孔(61)環(huán)向穿過過筋槽(63)后卡接在沉筋孔(62)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁，其特征在于所述的四邊 形樁體⑷其相鄰兩邊之間為應(yīng)力消除的圓弧(7)過渡，所述的四邊形樁體⑷的合縫處 (12)在所述的圓弧(7)外側(cè)，在所述的四邊形端板(3)上設(shè)有與所述四邊形樁體(4)對應(yīng) 的圓弧，所述的圓弧(7)其圓弧角度θ為20 120°、圓弧半徑R為2 60mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁，其特征在于所述的四邊 形樁體(4)其相鄰兩邊之間為直角，在所述的四邊形端板(2)上設(shè)有與所述四邊形樁對應(yīng) 的直角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁，其特征在于在所述的四 邊形端板(3)的坡口面(301)上設(shè)有呈波紋狀花紋(31)，所述花紋(31)的紋距為1.0 IOmm,紋深為 0. 1 6. 0mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁，其特征在于在所述的 四邊形端板(3)的坡口面(301)上設(shè)有沿徑向由內(nèi)向外的條形凹槽(32)，所述的條形凹槽 (32)長度為2mm 10mm。
7.權(quán)利要求1至6任意一種先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁的生產(chǎn)方法，其特征在于其 包括一下步驟a)先將相應(yīng)的四邊形樁模具清理干凈，并涂上隔離劑；b)將鋼筋籠骨架吊放至四邊形模具的下模體內(nèi)，將四邊形端板安裝在鋼筋籠骨架的主 鋼筋兩端上；c)將放置鋼筋籠的下模體吊放在混凝土攪拌機的下方，將預(yù)拌好的混凝土料放入模具 內(nèi)；合上上模體，并鎖緊上、下模上的鎖緊螺絲；d)將上好螺絲的模具一并水平放置，對鋼筋籠骨架的鋼筋進行預(yù)應(yīng)力張拉；e)將張拉好的模具吊放在離心機上進行離心成型，成型后將內(nèi)壁余漿水傾倒干凈；f)將上述的模具吊入蒸汽養(yǎng)護池內(nèi)進行蒸汽養(yǎng)護，蒸汽溫度為50°C以上，養(yǎng)護時間為 4小時以上，蒸汽養(yǎng)護完后池，拆開上、下模，形成成品；g)將形成成品的四邊形樁裝入高壓釜進行二次蒸汽養(yǎng)護，蒸汽溫度為160 230°C，蒸 汽壓力在0. 60MPa以上，時間為6 10小時，即得最終產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁，其特征在于包括多條主鋼筋，在所述的主鋼筋上焊接有螺旋鋼筋，所述的主鋼筋頭部大于主鋼筋的直徑，在所述的主鋼筋兩端上分別連接有四邊形端板，在主鋼筋與螺旋鋼筋組成的鋼筋籠架外澆注有混凝土，所述的混凝土與鋼筋籠架結(jié)合成一體的四邊形樁體，在所述的四邊形樁體中心設(shè)有一貫穿整個四邊形樁體的中心圓孔。本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種成型質(zhì)量高、單樁承載力高、鋼筋骨架在使用時不受損傷、水平抗彎承載力好、抗剪性能高、堆放方便、吊樁、運輸、轉(zhuǎn)運時不易破壞的先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁；本發(fā)明的另一個目的提供一種先張法預(yù)應(yīng)力混凝土四邊形樁的生產(chǎn)方法。
文檔編號B28B21/30GK101914913SQ20101025329
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月16日
發(fā)明者陳巧, 陳芳斌 申請人:句容長江建材有限公司