抗震型預制混凝土三角形實心樁的制作方法
【專利摘要】本實用新型的抗震型預制混凝土三角形實心樁，包括樁身主體、主筋、箍筋、樁帽和混凝土，主筋沿樁身主體的縱向設置，樁帽由端板和裙邊焊接而成，樁身主體為圓角的三棱柱狀；在所述兩端的端板里側設置有縱向的錨固筋；主筋包括普通主筋和預應力主筋，預應力主筋貫穿于樁身并與兩端的端板固定連接，普通主筋與端板相離而短于預應力主筋；所述的預應力主筋優(yōu)選預應力鋼棒。箍筋呈三角形螺旋狀，通過焊接和\或綁扎方式與主筋連接成正三棱柱狀的鋼筋籠主體；箍筋在錨固筋所在的樁端區(qū)的螺距小于其在樁身區(qū)的螺距，以強化樁端區(qū)的力學性能。本實用新型的材料的比表面積大，耗材少，用料省，樁身延性好、承載力大、抗彎抗剪性能高、抗震能力強。
【專利說明】抗震型預制混凝土三角形實心粧

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及建筑領域，具體說是涉及一種預制混凝土實心樁。

【背景技術】
[0002]預應力高強混凝土管樁從上世紀90年代在我國得到迅速發(fā)展，其混凝土強度等級高達C80，采用離心工藝成型，常壓蒸汽養(yǎng)護和高壓蒸汽養(yǎng)護，加工生產(chǎn)效率高。但是，近年來的深入研究表明，預應力混凝土管樁水平承載力相對較低，在運輸和施工過程中樁身易出現(xiàn)脆斷問題。因此，國家標準及部分省標準或圖集中做出規(guī)定，預應力混凝土管樁適用范圍限制為非抗震區(qū)和抗震設防烈度6度、7度的地區(qū)，若使用于抗震設防烈度8度的地區(qū)，則需另行驗算；或者不宜在抗震設防烈度8度的地區(qū)使用。
[0003]目前在高抗震設防烈度區(qū)，樁型的選擇有限，主要是現(xiàn)場預制混凝土實心方樁、混凝土灌注樁和抗震型預制混凝土實心方樁。
[0004]現(xiàn)場預制混凝土實心方樁具有截面慣性矩大，抗拉承載能力較管樁高以及鋼筋用量大，樁體力學性能得改善等特點，一般采用現(xiàn)場重疊法制作?，F(xiàn)場預制混凝土實心方樁產(chǎn)品的設計、制作工藝存在如下不足:主筋為非預應力筋，混凝土的受拉承載力和受剪承載力沒有得到改善，樁身易產(chǎn)生裂縫；采用現(xiàn)場制作工藝，操作人員的作業(yè)質(zhì)量存在較強的主觀性；采用自然養(yǎng)護，養(yǎng)護溫度和濕度易受天氣影響；易造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。與預制混凝土管樁機械化、工廠化制作工藝相比，現(xiàn)場預制混凝土方樁生產(chǎn)效率低難以滿足工地需求。
[0005]混凝土灌注樁是直接在現(xiàn)場樁位上就地成孔，然后安放綁扎好的鋼筋籠，隨后澆注滿足設計要求的混凝土，混凝土硬化后與鋼筋籠一起構成承受荷載的樁。與預制樁相比，混凝土灌注樁施工噪音低、樁長和樁徑均可按設計要求調(diào)整、樁端能準確地進入持力層或嵌入巖層。但混凝土灌注樁施工工藝較復雜，施工速度遠遠低于預制樁，成樁質(zhì)量與施工有密切關系，而且大部分是地下作業(yè)，施工過程無法觀察，成樁后自然不能再挖開土層進行樁基驗收，因此，難以控制樁的質(zhì)量。
[0006]抗震型預制混凝土實心方樁繼承了預制混凝土方樁的實心設計和普通主筋設計以及預應力混凝土管樁的主筋設計?；炷翙M截面的實心設計，使樁身截面對中心軸的慣性矩高，有助于保證樁身受剪承載力。普通主筋的設計，改善了鋼筋的受力分布。在樁身受拉區(qū)，受外荷載前，不承受任何應力的普通主筋和己經(jīng)承受了部分拉應力的預應力主筋一起承受拉應力，預應力主筋承受的拉應力峰值降低，安全性提高。預應力主筋設計，改善了混凝土的受力性能，在樁身受拉區(qū)，混凝土的預壓應力抵消了部分拉應力，有助于提高樁身受拉承載力、受剪承載力。有效地解決預應力高強混凝土管樁脆斷和樁基礎水平承載力不足的問題，質(zhì)量難以控制等問題。
[0007]現(xiàn)有混凝土預制樁截面形式多樣，市場上比較多的為方形和圓形截面?；炷令A制截面選擇的首要目的在于提高單位材料所能提供的樁體承載力，從而節(jié)約材料，降低成本。預制樁的很大特點在于樁側與土相互作用，利用樁與土之間的摩擦力提高樁體承載力。雖然抗震型預制混凝土實心方樁其材料比表面積較大但并未達到最優(yōu)，其依然存在自重大、耗料多，單位體積材料的摩擦力亦沒有得到充分發(fā)揮的缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]技術問題:為了克服上述技術的缺陷，本實用新型于提供一種抗震型預制混凝土二角形實心樁。
[0009]技術方案:一種抗震型預制混凝土三角形實心樁,包括柱狀的樁身主體、主筋、箍筋、樁帽和混凝土，所述的主筋沿樁身主體的縱向設置，樁帽由端板和裙邊焊接而成，其特征在于所述樁身主體為圓角的三棱柱狀；在所述兩端的端板里側設置有縱向的錨固筋；主筋包括普通主筋和預應力主筋，預應力主筋貫穿于樁身并與兩端的端板固定連接，普通主筋與端板相離而短于預應力主筋；所述箍筋呈三角形螺旋狀，通過焊接和\或綁扎方式與主筋連接成正三棱柱狀的鋼筋籠主體。
[0010]所述箍筋在錨固筋所在的樁端區(qū)的螺距小于其在中部的樁身區(qū)的螺距，以強化樁端區(qū)的力學性能。優(yōu)選的，箍筋在樁端區(qū)的螺距為40?60 mm，在中部的樁身區(qū)螺距為90?11Ommη
[0011]所述的預應力主筋設置在鋼筋籠的三條棱和均布在鋼筋籠的三個柱面上；所述的普通主筋設置在鋼筋籠柱面上的相鄰兩預應力主筋之間；所述錨固筋靠近普通主筋設置。
[0012]所述的預應力主筋優(yōu)選預應力鋼棒。
[0013]具體的，所述預應力主筋和\或錨固筋通鉚接或螺栓聯(lián)接方式固定在端板上，預應力主筋、錨固筋與端板采用鉚接方式聯(lián)接時，端板上與預應力主筋、錨固筋對應的位置處分別設有相應的預應力主筋錨固孔、錨固筋錨固孔；預應力主筋、錨固筋與端板采用螺栓方式聯(lián)接時，端板上與預應力主筋、錨固筋對應的位置處分別設有相應的預應力主筋沉孔、錨固筋沉孔。
[0014]技術效果:本實用新型提供的抗震型預制混凝土三角形實心樁，其橫截面外周為圓角三角形，材料的比表面積大，耗材少，用料省，能夠充分發(fā)揮單位體積材料的摩擦力，提高樁身承載力。應力消除圓弧形的橫截面形狀，易于加工制造成型，施工過程中不易損壞，可有效的提高成樁率。普通主筋和預應力主筋的綜合布局，以及螺旋狀箍筋的設置，使樁身延性好、承載力大、抗彎抗剪性能高、抗震能力強。本實用新型生產(chǎn)過程中無需離心工藝，首先可以降低生產(chǎn)能耗；其次，可以還在預應力張拉中出現(xiàn)鋼筋籠塌落、主筋被拉斷的問題時，及時發(fā)現(xiàn)和處理，保證預應力張拉的質(zhì)量。
[0015]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0016]圖1是本實用新型的樁身縱向結構圖。
[0017]圖2是本實用新型的樁身A-A截面結構圖。
[0018]圖3是本實用新型的樁身B-B截面結構圖。
[0019]圖4是本實用新型的端板結構示意圖。
[0020]圖中:1是預應力主筋，2是普通主筋，3是箍筋，4混凝土，5是端板，6是裙邊，7是錨固筋，8是預應力主筋沉孔，9是錨固筋沉孔，10是張拉孔。

【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖，進一步說明本實用新型。
[0022]本實施例的抗震型預制混凝土三角形實心樁，包括柱狀的樁身主體、主筋、箍筋3、樁帽和混凝土 4，所述的主筋沿樁身主體的縱向設置，樁帽由端板5和裙邊6焊接而成，所述樁身主體為具有外圓弧角的三棱柱狀。
[0023]鋼筋籠制作:主筋包括預應力主筋I和普通主筋2，預應力主筋I采用預應力鋼棒，貫穿于樁身并與兩端的端板5固定連接；普通主筋2采用熱軋III級鋼筋，設置在鋼筋籠柱面上的相鄰兩預應力主筋I之間，普通主筋2與端板5相離而短于預應力主筋I ;預應力主筋I設置在鋼筋籠的三條棱和均布在鋼筋籠的三個柱面上；所述箍筋3呈三角形螺旋狀，預應力主筋1、普通主筋2與箍筋3采用滾焊工藝焊接成正三棱柱狀的鋼筋籠；箍筋3在樁端區(qū)的螺距為50 mm，在中部的樁身區(qū)螺距為100mm。端板5與裙邊6焊接成樁帽，端板5上與預應力主筋2、錨固筋7對應的位置處分別設有相應的預應力主筋沉孔8、錨固筋沉孔9 ;預應力主筋I穿入端板5上的預應力主筋沉孔8焊接固定，實現(xiàn)鋼筋籠與樁帽的聯(lián)接；縱向的錨固筋7穿入端板5上的錨固筋沉孔9后焊接固定在端板5上，錨固筋7靠近普通主筋2設置。
[0024]張拉:在鋼筋籠一端安裝張拉聯(lián)接板后，放置在模具中并安裝張拉器，另一端安裝尾板，通過張力器，施加預應力，使得混凝土有效預壓應力在I?6 Mpa0
[0025]布料成型:水泥、砂、石、各種外加劑等原材料按照設計的配合比經(jīng)計量、攪拌均勻后，均勻澆注在模具中；澆注的同時進行振動，采用附著式或者平板式；塑性混凝土振動成型，采用振動頻率在9000 RPM?17000 RPM的高頻振動器；自流平混凝土布料完畢即可。
[0026]養(yǎng)護:樁身混凝土強度等級為C80時，采用一次常壓蒸汽養(yǎng)護和二次高壓蒸汽養(yǎng)護；樁身混凝土強度等級為C60時，采用一次常壓蒸汽養(yǎng)護即可。
[0027]脫模:樁身混凝土強度等級為C80時，脫模后，還需放置在高壓釜中進行二次高壓蒸汽養(yǎng)護。
【權利要求】
1.一種抗震型預制混凝土三角形實心樁，包括柱狀的樁身主體、主筋、箍筋、樁帽和混凝土，所述的主筋沿樁身主體的縱向設置，樁帽由端板和裙邊焊接而成，其特征在于所述樁身主體為圓角的三棱柱狀；在所述兩端的端板里側設置有縱向的錨固筋；主筋包括普通主筋和預應力主筋，預應力主筋貫穿于樁身并與兩端的端板固定連接，普通主筋與端板相離而短于預應力主筋；所述箍筋呈三角形螺旋狀，通過焊接和\或綁扎方式與主筋連接成正三棱柱狀的鋼筋籠主體。
2.根據(jù)權利要求1所述的實心樁，其特征在于所述箍筋在錨固筋所在的樁端區(qū)的螺距小于其在中部的樁身區(qū)的螺距。
3.根據(jù)權利要求1、或2所述的實心樁，其特征在于所述的預應力主筋設置在鋼筋籠的三條棱和均布在鋼筋籠的三個柱面上；所述的普通主筋設置在鋼筋籠柱面上的相鄰兩預應力主筋之間；所述錨固筋靠近普通主筋設置。
4.根據(jù)權利要求3所述的實心樁，其特征在于所述的預應力主筋為預應力鋼棒。
5.根據(jù)權利要求4所述的實心樁，其特征在于所述預應力主筋和\或錨固筋通鉚接或螺栓聯(lián)接方式固定在端板上，預應力主筋、錨固筋與端板采用鉚接方式聯(lián)接時，端板上與預應力主筋、錨固筋對應的位置處分別設有相應的預應力主筋錨固孔、錨固筋錨固孔；預應力主筋、錨固筋與端板采用鉚螺栓方式聯(lián)接時，端板上與預應力主筋、錨固筋對應的位置處分別設有相應的預應力主筋錨沉孔、錨固筋沉孔，固孔、錨固筋錨固孔。
【文檔編號】E02D5/58GK203939023SQ201420302357
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年6月9日 優(yōu)先權日:2014年6月9日
【發(fā)明者】朱克平, 張風臣, 陸軍, 吳海濤, 張前永, 王峰 申請人:江蘇固豐管樁集團有限公司