[实用新型]先张法预应力混凝土空心异型方桩

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种建筑用混凝土构件，特别是一种先张法预应力混凝土空心异型方桩。

背景技术

现有技术的先张法预应力混凝土空心异型方桩是采用先张法预应力工艺和混凝土离心法成型制成的一种空心柱体的预应力混凝土预制构件。在众多桩基中，先张法预应力混凝土空心异型方桩具有单桩承载力较高，设计选用范围较广，对地质条件的适应力较强，成桩施工环境较好，施工速度较快等优点，它已广泛应用于各种类型建筑的地基处理。目前，土木工程中使用的空心方桩均是按国家标准《预应力混凝土空心方桩》JG197-2006以及相关的国家建筑标准图集或其他相关的省标准图集生产和应用的。

但随着其推广应用面的不断扩大，现有技术的空心方桩逐步呈现出以下缺点：其刚度与延性及抗弯、抗裂能力显现不足，如在沉桩施工过程中，往往由于挤土作用或土方开挖等工况使得桩产生过大位移，在桩体的薄壁处产生裂缝乃至断桩事故的发生，从而影响其推广和使用。

发明内容

本实用新型为克服现有技术的不足，提供一种能有效地提高空心方桩的刚度与延性及抗弯、抗裂能力、基本避免桩体过大位移、开裂乃至断裂等工程事故发生且不增加沉桩力、无外凸起扰动土体、制作时能保证桩体结构层混凝土质量的先张法预应力混凝土空心异型方桩。

为实现上述目的，本实用新型先张法预应力混凝土空心异型方桩包括钢质端头板、与头板焊接的钢质套箍，固连在两端头板套箍之间的钢筋砼空心桩身，在桩身的内孔中有一个或多个间隔分布的与桩身成一整体的横向支撑体。如此设计，横向支撑体的引入能显著增加桩身的机械强度。其具有能有效地提高空心方桩的刚度与延性及抗弯、抗裂能力、基本避免桩体过大位移、开裂乃至断裂等工程事故发生且不增加沉桩力、无外凸起扰动土体、制作时能保证桩体结构层混凝土质量的优点。

作为优化，所述横向支撑体由金属材料制成、或由钢筋砼制成。如此设计，方便选择适用。

作为优化，所述钢筋砼空心桩身的钢筋笼由多根并列的轴向预应力钢筋和螺旋钢筋连接而成，所述金属材料制成的横向支撑体或钢筋砼制成的横向支撑体的钢筋与桩身螺旋钢筋内壁连接定位；所述横向支撑体由加钢纤维或加非金属工程纤维的钢筋砼制成。如此设计，所述钢筋砼空心桩身的钢筋笼由多根并列的轴向预应力钢筋和螺旋钢筋连接而成，则用筋少，结构性能好。所述金属材料制成的横向支撑体或钢筋砼制成的横向支撑体的钢筋与桩身螺旋钢筋内壁连接定位，则能通过增加钢筋笼稳定性来强化结构强度。所述横向支撑体由加钢纤维或加非金属工程纤维的钢筋砼制成，则能显著增加横向支撑体的整体结构强度，进而强化对桩身的支撑性能。

作为优化，所述多个横向支撑体的轴向间距为2-4米。如此设计，轴向间距为2-4米时，能满足加强支撑的结构性能需要，间距少于2米，就会浪费支撑体，间距大于4米又不能满足支撑需要。

作为优化，所述钢筋砼空心桩身的钢盘笼轴向预应力钢筋的两端都焊接钢质端头板；或轴向预应力钢筋和螺旋钢筋两端都焊接钢质端头板；或轴向预应力钢筋两端都焊接钢质端头板，螺旋钢筋两端都焊接钢质套箍。如此设计，所述钢筋砼空心桩身的钢盘笼轴向预应力钢筋的两端都焊接钢质端头板，方便制造，在轴向预应力钢筋密度小时，很难保证端头板钢质套箍与桩身固连的坚固性。轴向预应力钢筋和螺旋钢筋两端都焊接钢质端头板，则固连坚固性更强，稳定性更好。轴向预应力钢筋两端都焊接钢质端头板，螺旋钢筋两端都焊接钢质套箍，则坚固性最强，稳定性也最好，特别是能显著强化端头板钢质套箍与桩身连接强度，压桩时，能避免之间出现裂缝。

作为优化，所述横向支撑体为内凸环型或十字型。如此设计，内凸环型相对于十字型，支撑面更大，稳定性更好：十字型则具有更强的支撑性能。作为优化，所述横向支撑体为内有十字支撑的内凸环型。如此设计，支撑面大，支撑性和稳定性都非常好。

现有方桩的制作方法包括制作桩体的钢筋笼和两端头板，制作套箍，制作桩体的模具，张拉桩体的预应力筋，对桩体进行离心成型、蒸养、脱模、堆放自然养扩、成品。

本实用新型方桩的制作步骤是：(1)、按照桩体设计要求，制作钢模、钢筋笼、端头板、套箍和横向支撑体；(2)、将横向支撑体置于钢筋笼内的设计位置，使之与钢筋笼的螺旋钢筋内壁固接；(3)、连接钢筋笼和端头板及套箍并置于钢模中；(4)、将备用的标准混凝土浇筑并充满钢模；(5)、钢模封盖并置于离心机上进行离心；(6)、离心完成后，进入蒸养池蒸养；(7)、脱模、桩体放入堆放场自然养护。