專利名稱：高強(qiáng)度混凝土管樁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種混凝土管樁，屬于建筑中樁基基礎(chǔ)工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高層建筑，橋梁，碼頭需要樁基礎(chǔ)來支撐其上部結(jié)構(gòu)。按國家標(biāo)準(zhǔn)13476制造的先 張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁在基礎(chǔ)工程中廣泛使用。此種管樁樁身內(nèi)配置高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼筋的 主要目的是在管樁制作時(shí)通過對高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼筋施加其抗拉強(qiáng)度70%左右的拉伸荷載 給予混凝土，使得管樁樁身混凝土產(chǎn)生壓應(yīng)力。此壓應(yīng)力可防止管樁因施工時(shí)使用打擊或 壓入法而產(chǎn)生的拉應(yīng)力導(dǎo)致樁身出現(xiàn)裂縫。相關(guān)文獻(xiàn)可參考申請?zhí)枮?00510050112. 1的 中國發(fā)明專利申請公開《先張法鋼鉸線預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》(公開號CN1687534A)。先張法 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁結(jié)構(gòu)上一般包括環(huán)形管狀混凝土樁身和設(shè)于樁身端部的端板，樁身內(nèi)置 有鋼筋骨架，該鋼筋骨架包括沿著樁身長度方向布置的多個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼筋和螺旋狀繞制于預(yù) 應(yīng)力鋼筋上的螺旋筋，其中多個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼筋圍繞樁身周向設(shè)置。但由于地震，臺(tái)風(fēng)和其他不確定因素會(huì)引起建筑物樁基礎(chǔ)上部產(chǎn)生較高的彎矩和 剪力，道路橋梁或鐵道橋梁下部樁基礎(chǔ)的上部也會(huì)因運(yùn)輸車兩的動(dòng)荷載而產(chǎn)生較高的彎矩 和剪力。當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁用于上述工程時(shí)，往往會(huì)因其抗彎和抗剪性能不能滿足要求 而不予采用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種具有良好抗 彎和抗剪性能的高強(qiáng)度混凝土管樁。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種高強(qiáng)度混凝土管樁，包 括環(huán)形管狀的混凝土樁身及設(shè)于混凝土樁身端部的端板，前述的混凝土樁身內(nèi)置有鋼筋骨 架，該鋼筋骨架包括沿著混凝土樁身長度方向布置的多個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼筋和螺旋狀繞制于預(yù)應(yīng) 力鋼筋上的螺旋筋，多個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼筋圍繞所述混凝土樁身周向設(shè)置，其特征在于所述的鋼 筋骨架還包括平行于所述預(yù)應(yīng)力鋼筋的多個(gè)非預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋。作為優(yōu)選，所述的多個(gè)非預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋圍繞所述的混凝土樁身周向與多個(gè)預(yù)應(yīng) 力鋼筋交叉間隔設(shè)置。所述的非預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋位于鋼筋骨架的上端部并與下端部的非預(yù)應(yīng)力鋼筋承 接。在混凝土管樁基礎(chǔ)工程中可用作最上部的樁，其下部可使用通常先張法預(yù)應(yīng)力混凝土 管樁，以降低成本。進(jìn)一步，所述的端板通過一樁套箍設(shè)置于混凝土樁身端部。作為優(yōu)選，所述的螺旋筋每個(gè)單元的直徑為5. 5mm以上，相鄰單元間距為80mm以 下。所述非預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋直徑大于預(yù)應(yīng)力鋼筋的直徑。盡管在現(xiàn)有的先張法預(yù)應(yīng)力 混凝土管樁的基礎(chǔ)上，通過增加預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼筋的數(shù)量有可能增大其抗彎性能，但在先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁制作過程中，由于預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼筋的張拉控制應(yīng)力一般為鋼筋抗拉強(qiáng) 度的70%，使得管樁的抗彎安全儲(chǔ)備很低，容易發(fā)生脆斷現(xiàn)象。加上預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼筋的強(qiáng)度 過高，當(dāng)管樁在受彎時(shí)，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼筋的拉應(yīng)力超過張拉控制應(yīng)力后，鋼筋與混凝土的粘 接強(qiáng)度亦會(huì)出現(xiàn)問題，導(dǎo)致樁身的破壞。由于非預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋的直徑要大于預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼筋，其與混凝土的粘接強(qiáng)度要 遠(yuǎn)高于預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼筋。當(dāng)外力作用于管樁而使樁身受彎時(shí)，因非預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋與混凝 土的粘接強(qiáng)度較高，從而可以負(fù)擔(dān)很大的彎矩，而且可以避免出現(xiàn)現(xiàn)有先張法預(yù)應(yīng)力混凝 土管樁的脆斷現(xiàn)象。按國家標(biāo)準(zhǔn)13476制造的先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的樁身混凝土強(qiáng)度為60 80MPa，提高混凝土強(qiáng)度至80 150MPa，亦可大幅度提高管樁的抗彎及抗剪能力。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于配置非預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋可以增加混凝 土樁身的抗彎性能，并可改善現(xiàn)有的先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的易脆斷問題。

圖1為實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為實(shí)施例橫截面視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例如圖1和圖2所示，本實(shí)施例中的混凝土管樁結(jié)構(gòu)具體包括環(huán)形管狀的混 凝土樁身1及通過一樁套箍2設(shè)置于混凝土樁身端部的端板3，混凝土樁身1內(nèi)置有鋼筋骨 架7，該鋼筋骨架7包括沿著混凝土樁身長度方向布置的多個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼筋4和非預(yù)應(yīng)力螺紋 鋼筋5及螺旋狀繞制于預(yù)應(yīng)力鋼筋4和非預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋5上的螺旋筋6，多個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼 筋4圍繞混凝土樁身1周向設(shè)置，非預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋5直徑大于預(yù)應(yīng)力鋼筋4的直徑。多 個(gè)非預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋5圍繞混凝土樁身1周向與多個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼筋4交叉間隔設(shè)置。非預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋5位于鋼筋骨架1的上端部并與下端部的非預(yù)應(yīng)力鋼筋5承 接，或者非預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋5與預(yù)應(yīng)力鋼筋4等長與混凝土樁身1長度齊平。應(yīng)用實(shí)施例1 對按國家標(biāo)準(zhǔn)13476制造的直徑600mm的A級先張法預(yù)應(yīng)力混凝 土管樁，在樁身內(nèi)配置12根直徑為16mm的非預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋，同時(shí)所配置的螺旋鋼筋的直 徑應(yīng)在6mm，全樁身的螺旋鋼筋間距為60mm。樁身混凝土強(qiáng)度按C80 (80MPa)配制。通過抗 彎和抗剪試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該管樁的最大破壞抗彎彎矩為566kN -m,而樁身混凝土強(qiáng)度按C80配制 的直徑600mm的A級先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的最大破壞抗彎彎矩為278kN m。另外，配 置12根直徑為16mm的非預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋管樁的抗剪力在剪跨比等于1時(shí)為528kN，而樁身 混凝土強(qiáng)度按C80配制的直徑600mm的A級先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的抗剪力為357kN。應(yīng)用實(shí)施例2 對按國家標(biāo)準(zhǔn)13476制造的直徑600mm的A級先張法預(yù)應(yīng)力混凝 土管樁，在樁身內(nèi)配置12根直徑為16mm的非預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋，同時(shí)所配置的螺旋鋼筋的直 徑應(yīng)在6mm，全樁身的螺旋鋼筋間距為60mm。同時(shí)，樁身混凝土強(qiáng)度按C110配制。通過抗 彎和抗剪試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該管樁的最大破壞抗彎彎矩為642kN -m,比實(shí)施例1按本技術(shù)制作的管 樁要高出約15%。而樁身混凝土強(qiáng)度按C110 (llOMPa)配制的直徑600mm的A級先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的最大破壞抗彎彎矩為289kN m。僅比實(shí)施例1按80MPa配制的管樁高5%。
權(quán)利要求一種高強(qiáng)度混凝土管樁，包括環(huán)形管狀的混凝土樁身及設(shè)于混凝土樁身端部的端板，前述的混凝土樁身內(nèi)置有鋼筋骨架，該鋼筋骨架包括沿著混凝土樁身長度方向布置的多個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼筋和螺旋狀繞制于預(yù)應(yīng)力鋼筋上的螺旋筋，多個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼筋圍繞所述混凝土樁身周向設(shè)置，其特征在于所述的鋼筋骨架還包括平行于所述預(yù)應(yīng)力鋼筋的多個(gè)非預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度混凝土管樁，其特征在于所述的多個(gè)非預(yù)應(yīng)力螺紋鋼 筋圍繞所述的混凝土樁身周向與多個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼筋交叉間隔設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)度混凝土管樁，其特征在于所述的非預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋位 于鋼筋骨架的上端部并與下端部的非預(yù)應(yīng)力鋼筋承接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度混凝土管樁，其特征在于所述的端板通過一樁套箍設(shè) 置于混凝土樁身端部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一權(quán)利要求所述的高強(qiáng)度混凝土管樁，其特征在于所述的 螺旋筋每個(gè)單元的直徑為5. 5mm以上，相鄰單元間距為80mm以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一權(quán)利要求所述的高強(qiáng)度混凝土管樁，其特征在于所述非 預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋直徑大于預(yù)應(yīng)力鋼筋的直徑。
專利摘要一種高強(qiáng)度混凝土管樁，包括環(huán)形管狀的混凝土樁身及設(shè)于混凝土樁身端部的端板，混凝土樁身內(nèi)置有鋼筋骨架，該鋼筋骨架包括沿著混凝土樁身長度方向布置的多個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼筋和螺旋狀繞制于預(yù)應(yīng)力鋼筋上的螺旋筋，多個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼筋圍繞所述混凝土樁身周向設(shè)置，鋼筋骨架還包括平行于預(yù)應(yīng)力鋼筋的多個(gè)非預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于配置非預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋可以增加混凝土樁身的抗彎性能，并可改善現(xiàn)有的先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的易脆斷問題。
文檔編號E04C5/01GK201598634SQ201020102330
公開日2010年10月6日 申請日期2010年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月21日
發(fā)明者張日紅, 邱風(fēng)雷 申請人:寧波浙東建材集團(tuán)有限公司