[发明专利]全预应力预制混凝土实心方桩及其生产方法

权利要求书

1.一种全预应力预制混凝土实心方桩，包括主筋、箍筋、桩帽和混凝土，其特征在于，

桩身横截面主体为方形；所述主筋为预应力主筋，沿桩身纵轴方向贯穿于桩身；主筋外缘是箍筋，箍筋呈螺旋方形；主筋分布在方形箍筋的四个角上和四条边上，与箍筋通过焊接或绑扎方式联接组成钢筋笼；主筋两端通过铆接或螺栓联接方式固定在端板上；

桩身两端是桩帽，桩帽由端板和裙边焊接组成；端板形状与桩身横截面形状相同；裙边包裹在桩身上；当预应力主筋与端板采用铆接方式联接时，端板与预应力主筋对应的位置分别设有主筋锚固孔，其数量分别与预应力主筋相同；当预应力主筋与端板采用螺栓方式联接，端板与桩身预应力主筋对应位置分别设有主筋沉孔，沉孔尺寸分别与预应力主筋尺寸相匹配，其数量分别与预应力主筋相同；端板上设有张拉孔，张拉孔可与预应力主筋锚固孔、沉孔相通，形成长孔，也可单独设立，位于相邻预应力主筋锚固孔、沉孔之间，其数量与预应力主筋数量相同。

2.权利要求1所述的实心方桩，其特征在于所述预应力主筋选用预应力钢棒。

3.权利要求1所述的实心方桩，其特征在于它还包括分别设置于所述桩身两端的600-1000mm的锚固筋，所述锚固筋外端通过焊接或铆接或螺栓联接方式固定在端板上。

4.权利要求1所述的实心方桩，其特征在于所述方形桩身横截面的四个角分别是直角或内圆弧角或外圆弧角或倒角或其组合。

5.一种全预应力混凝土实心方桩的生产方法，其特征在于包括如下步骤：

A）主筋与箍筋联接组成钢筋笼，主筋沿桩身纵轴方向贯穿于桩身，主筋外缘是箍筋，箍筋呈螺旋方形；主筋与箍筋通过焊接或绑扎方式联接组成钢筋笼；所述主筋为预应力主筋，分布在方形箍筋的四个角上和四条边上；

B）端板与裙边焊接成桩帽，端板形状与桩身横截面形状相同；裙边包裹在桩身上；当预应力主筋与端板采用铆接方式联接时，端板与预应力主筋对应的位置分别设有主筋锚固孔，其数量分别与预应力主筋相同；当预应力主筋与端板采用螺栓方式联接，端板与桩身预应力主筋对应位置分别设有主筋沉孔，沉孔尺寸分别与预应力主筋尺寸相匹配，其数量分别与预应力主筋相同；端板上设有张拉孔，张拉孔可与预应力主筋锚固孔、沉孔相通，形成长孔，也可单独设立，位于相邻预应力主筋锚固孔、沉孔之间，其数量与预应力主筋数量相同；

C）在钢筋笼端部安装桩帽、尾板：预应力主筋通过铆接或螺栓联接方式固定在端板上，从而实现钢筋笼与桩帽的联接；所述尾板设有张拉孔，其位置、数量、尺寸与端板上的张拉孔相同，尾板与端板通过螺栓方式联接；

D）将安装了桩帽、尾板的钢筋笼放置在模具的近U形槽中，使尾板位于槽口之外，尾板的宽度大于所述模具的槽口宽度； 

E）安装张拉器，根据设计指标施加有效预压应力；

F）布料成型：水泥、砂、石、各种外加剂等原材料按照设计的配合比经计量、搅拌均匀后，均匀浇注在模具的近U形槽中；浇注的同时进行振动；自流平混凝土布料完毕即可；

G）养护：低于C80强度等级混凝土实心方桩采用常压蒸汽养护制度；C80以上强度等级混凝土实心方桩采用常压蒸汽养护、高压蒸汽养护制度；

H）脱模。

6.权利要求5所述的生产方法，其特征在于步骤D）所述模具是增强型模具，包括侧板、底板、槽口定位件、加强筋；加强筋设置在侧板和底板外侧，侧板通过铰接或焊接或螺栓联接在底板上组成U型槽。

7.权利要求5所述的生产方法，其特征在于：使用接桩器可以在一个模具中同时制作两根或者两根以上的短桩；每一个接桩器由两个张拉联接板和两个联接卡扣组成；张拉联接板的形状为与桩身横截面尺寸匹配的正方形或者矩形，其上设有张拉孔，所述张拉孔的数量、位置、尺寸均与所述的端板、尾板上的张拉孔对应；联接卡扣横截面成槽钢形状。

8.权利要求7所述的生产方法，其特征在于所述尾板、张拉联接板上均设有定位台阶；尾板上的定位台阶尺寸由桩身横截面尺寸确定，张拉联接板上定位台阶尺寸由桩身横截面尺寸和联接卡扣尺寸确定。

9.权利要求5至8之一所述的生产方法，其特征在于步骤E）所述张拉器包括张拉丝杆、张拉头板、张拉尾板和张拉丝杆固定座；张拉头板上设有张拉孔，其位置、数量、尺寸与端板、尾板上的张拉孔相同；张拉丝杆固定座为圆环形，内部有螺纹；张拉丝杆固定座与张拉头板、张拉尾板通过焊接、螺栓联接方式固定，张拉尾板的宽度大于所述U型槽的槽口宽度；张拉丝杆为带螺纹的圆柱体，该螺纹与张拉丝杆固定座内部的螺纹匹配，张拉丝杆通过螺纹与张拉丝杆固定座联接；所述尾板和张拉尾板分别置于所述U型槽的两端，所述实心方桩的钢筋笼置于所述尾板与张拉头板之间进行张拉。