[发明专利]一种高耐久性管桩及其制造方法

权利要求书

1.一种高耐久性管桩，其特征在于它由若干个管节组成；其中，各管节以超高韧性水泥基复合材料UHTCC为管桩基体，在管壁内沿管桩长度方向配置纵向钢筋，并围绕纵向钢筋设置螺旋箍筋，在各管节两端部均设有钢端板及钢套箍，通过塞焊方式把纵向钢筋焊接在钢端板上，各管节通过端部钢端板焊接连接为一体。

2.如权利要求1所述的一种高耐久性管桩，其特征在于所述高耐久性管桩的外径为300 mm~1400 mm，壁厚为60~150 mm。

3.如权利要求1所述的一种高耐久性管桩，其特征在于所述UHTCC由短纤维和砂浆基体组成，掺加的短纤维种类为聚乙烯醇纤维、聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维中的一种或几种，体积掺量为UHTCC总体积的1~3%；砂浆基体的组分重量比为水泥：水：精细骨料：粉煤灰：硅灰：粒化高炉矿渣：偏高岭土= 1:（0.27~2.2）:（0~3）:（0~6.9）:（0~0.3）：（0~0.55）：（0~0.4），精细骨料的最大粒径不大于0.5 mm；精细骨料、粉煤灰、硅灰、粒化高炉矿渣、偏高岭土的重量不同时为零。

4.如权利要求1所述的一种高耐久性管桩，其特征在于所述纵向钢筋为普通热轧钢筋或高强钢筋，其中普通热轧钢筋的型号为HRB335、HRB40或RRB400。

5.如权利要求1或4所述的一种高耐久性管桩，其特征在于所述的纵向钢筋不施加预应力。

6.如权利要求1所述的一种高耐久性管桩，其特征在于所述管节两端的钢端板为环形截面，内径与管桩内径相同，外径比比管桩外径小1 mm。

7.如权利要求1所述的一种高耐久性管桩，其特征在于所述管节两端的钢套箍的设置范围120~300 mm，其厚度优选为1.5~3.0 mm。

8.如权利要求1所述的一种高耐久性管桩，其特征在于所述管桩桩底部位可以设置一段长度为0.4~1.2 m的桩尖以提高其贯入能力，桩尖形式为开口型钢管桩尖、十字形钢桩尖或锥形钢桩尖。

9.如权利要求8所述的一种高耐久性管桩，其特征在于所述钢桩尖与桩底管节的钢端板通过焊接连为一体。

10.如权利要求1所述的一种高耐久性管桩的制造方法，其特征在于先制作管桩各管节，然后进行管节拼接成整桩，其具体制造步骤包括：

(1) 绑扎桩体钢筋笼，隔300~800 mm在纵向钢筋上设置定位卡子，然后将钢筋笼放在下部的半圆外模内，在两端设置与壁厚一致钢端板，并将纵向钢筋塞焊在此钢端板上；

(2) 进行布料并合模，封闭管桩模板两端开口，将搅拌好的UHTCC均匀地布入下部的半圆外模内，然后合拢整个外模，完成桩模；

(3) 实施管节离心成形，将准备好的桩模吊装到离心机上，通过离心的施工工艺成形管节，具体操作流程为首先采用50~110转/分的低速转动将UHTCC均匀分布在管壁，而后进行150~260转/分的中速转动，使基体材料进一步分布均匀，最后采用280~500转/分的高速转动使管壁密实成形；

(4) 进行蒸汽养护，离心施工结束后，先在25~30^o温度下静置5~6小时，然后进行蒸汽养护，完成后拆除外模并继续洒水养护，保证其充分水化，达到设计的强度；

(5) 根据工程设计的长度要求，进行整桩的拼接，首先把各管节的端部钢端板预留坡口锈斑清除并打磨平整，采用点焊将相邻两段管节定位，然后进行分层连续焊接，直至焊接完成，此时制备完成高耐久性管桩。