[发明专利]一种先张法预应力混凝土多边形桩及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种先张法预应力混凝土多边形桩，本发明还涉及一种先张法预应力混凝土多边形桩的生产方法。

背景技术

目前建筑工程当中所使用的预制混凝土桩基础有很多，主要有混凝土实心方桩、混凝土空心方桩、预应力混凝土管桩、预制混凝土灌注桩等。其主要性能表现如下：

预制混凝土实心方桩摩擦面积大、承载力性能好，但是存在着自重较大，吊装、运输、施工转运中易出现裂缝、容易断裂，生产制作时消耗混凝土、钢材等材料过多。

灌注桩受天气影响较大，雨天无法施工、施工工期无法保证，由于灌注桩、实心方桩这两种桩是直接将混凝土填充进预制好的钢筋中，经自然养护成型或振动成型，其混凝土强度一般低于C40。这种工艺生产的桩身混凝土抗压和抗渗能力较差，存在耐久性较差等诸多问题。成桩质量得不到保证，且浪费国家资源。

目前市场上有两种经过离心成型的桩种，分别为预应力混凝土管桩和预应力混凝土空心方桩。离心成型的预应力混凝土管桩制作技术已经非常成熟，通过离心式管模在离心机上高速旋转，使混凝土料沿管模内腔的外边沿成型并作高速离心运动，最后离心成混凝土管桩。经过离心成型后桩身质量可靠，具有桩身混凝土强度高的优点，但管桩外表面光滑，尺寸小，在同等直径下作摩擦桩使用时与土体的摩擦力小，提供的单桩地基承载力较低，且由于薄壁管桩的抗弯能力不高，在许多工程中都以扩大管桩外径为措施，从而提高了工程造价。

离心成型的预应力混凝土方桩与地面的摩擦力和承载力虽然比管桩要高，但仍存在一些需解决的问题，如配筋率低，混凝土料分布四边较多，中间较少，而且钢筋分布不均匀、在离心成型时因重力不一样，四角的混凝土难以离心密实、其力学性能抗拉、抗压、抗弯较差。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种单桩承载力高、水平抗弯承载力好、抗剪性能高、抗震能力强，建筑中损耗少，省料、自重轻、堆放方便、吊桩、运输、转运时不易破坏的先张法预应力混凝土多边形桩；

本发明的另一个目的是提供一种该张法预应力混凝土多边形桩的方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下方案：

一种先张法预应力混凝土多边形桩，其特征在于包括钢筋笼架，在所述的钢筋笼架外设有由混凝土灌注而成并与钢筋笼架结合成一体的多边形桩体，所述的多边形桩体至少为五边形，在所述的多边形桩体中心设有贯穿整个多边形桩体的中心圆孔，在所述的多边形桩两端上分别设有多边形端板，所述的钢筋笼架两端与所述的多边形端板固定连接。

如上所述的一种先张法预应力混凝土多边形桩，其特征在于所述的多边形桩体为六边形桩体，所述的多边形端板为六边形端板。

如上所述的一种先张法预应力混凝土多边形桩，其特征在于在所述的六边形桩体其截面六边形中有两对称的直角，另外四个角上均设有应力消除圆弧，在所述的六边形端板上设有与六边形桩体对应的直角。

如上所述的一种先张法预应力混凝土多边形桩，其特征在于所述的圆弧角度θ为30～120°、圆弧半径R5～50mm。

如上所述的一种先张法预应力混凝土多边形桩，其特征在于所述的钢筋笼架包括多个主钢筋，在所述的主钢筋上焊接有螺旋箍筋。

如上所述的一种先张法预应力混凝土多边形桩，其特征在于所述的主钢筋两端设有连接头，所述连接头其头部大于主钢筋的直径。

如上所述的一种先张法预应力混凝土多边形桩，其特征在于在所述的多边形端板设有多个组合孔，所述的组合孔包括一螺丝张拉孔和一沉筋孔，在所述的螺丝张拉孔和沉筋孔之间设有过筋槽，主钢筋其头部插入螺丝张拉孔环向穿过过筋槽后卡接在沉筋上。

一种先张法预应力混凝土多边形桩的生产方法，其包括以下步骤：

a)先将相应的多边形桩模具清理干净，涂上隔离剂；

b)将钢筋笼架吊放在多边形的下模体内，将连接好裙边的多边形端板安装在钢筋笼架两端上，安装时先将钢筋笼架的主钢筋头部穿入螺丝张拉孔内，旋转多边形端板，再将主钢筋装入沉筋孔内，最后将安装好的钢筋笼架一端用固定板连接好，另一端用张拉锚板固定好，最后用张拉螺丝将两端分别连接起来；

c)将上好钢筋笼的多边形下模体吊放在混凝土搅拌机的下方，将预拌好的混凝土料放入模具内；合上上模体，锁紧上、下模上的锁紧螺丝；

d)将上好螺丝的模具一并水平放好，对钢筋笼架进行预应边张拉；

e)将张拉好的模具一放上离心机进行离心成型，成型后将内壁余浆水倾倒干净；