[发明专利]一种预应力高强混凝土空心支护桩及其制作方法

权利要求书

1.一种预应力高强混凝土空心支护桩，包括钢筋笼骨架与混凝土桩身，所述混凝土 桩身浇筑包裹在钢筋笼骨架上并与之一体成型；其特征在于：所述预应力高强混凝土空 心支护桩的横截面呈多边形中空管状，包括桩身上翼缘板、桩身下翼缘板、桩身左侧支 腿、桩身右侧支腿、桩身榫头和桩身卯槽；所述桩身上翼缘板与桩身下翼缘板对称设置， 均采用2根以上纵向预应力主筋与2根以上环箍筋交叉焊接而成；所述桩身上翼缘板与 桩身下翼缘板之间环抱均布环箍筋；所述桩身左侧支腿和桩身右侧支腿位于桩身上翼缘 板与桩身下翼缘板之间且呈对称设置；所述桩身榫头和桩身卯槽分别位于桩身左侧支腿 一侧和桩身右侧支腿一侧，且桩身榫头和桩身卯槽啮合适配；所述桩身榫头和桩身卯槽 中间对称设有注浆预留孔槽。

2.根据权利要求1所述的一种预应力高强混凝土空心支护桩，其特征在于：所述桩 身榫头和桩身卯槽内部设有榫卯加固钢筋。

3.根据权利要求1所述的一种预应力高强混凝土空心支护桩，其特征在于：所述混 凝土桩身上端部设有桩尖斜面。

4.根据权利要求1所述的一种预应力高强混凝土空心支护桩，其特征在于：所述注 浆预留孔槽呈半月形、三角形、四边形或多边形。

5.根据权利要求1所述的一种预应力高强混凝土空心支护桩，其特征在于：所述混 凝土桩身采用强度等级不低于C60的高强混凝土。

6.根据权利要求1所述的一种预应力高强混凝土空心支护桩，其特征在于：所述纵 向预应力主筋为PC钢棒，环箍筋为热轧光圆钢筋或热轧带肋钢筋。

7.根据权利要求1所述的一种预应力高强混凝土空心支护桩，其特征在于：所述纵 向预应力主筋为PC钢棒和热轧带肋钢筋，环箍筋为热轧光圆钢筋或热轧带肋钢筋。

8.根据权利要求1所述的一种预应力高强混凝土空心支护桩，其特征在于：所述桩 身上翼缘板与桩身下翼缘板中的纵向预应力主筋采用直线型排列。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种预应力高强混凝土空心支护桩的制作方法， 包括如下步骤：

a、钢筋笼骨架加工：纵向预应力主筋选用PC钢棒或选用PC钢棒和热轧带肋钢筋， 将圆盘状PC钢棒置于旋转料盘中，使用自动定切镦头一体机根据设定长度自动定长切断、 自动牵引镦头，PC钢棒镦头完成后，用自动滚焊成笼机将热轧盘圆钢筋或热轧带肋钢筋 环绕焊固于PC钢棒上，制成钢筋笼骨架；

b、笼筋装配：将制备好的钢筋笼骨架放置于特制钢模中，使用锚具分别将钢筋笼骨 架两端的纵向预应力主筋固定于模具尾端的固定板与张拉头端的牵引板上，完成装配带 笼钢模待用；

c、混凝土配料：按设计强度要求及配合比将所需的原材料采用闭环式自动控制系统 进行搅拌配置，其中原材料包括细骨料、粗骨料、水泥、矿料或粉煤灰、早强型外加剂， 制得强度等级不低于C60的高强混凝土；

d、布料入模：采用自动定量布料车将制备的混凝土料均匀布入装配好的带笼钢模内， 清理好模边企口处多余的混凝土料渣，并合上盖模，用自行走多头气动扳手锁紧钢模的 企口螺母；

e、预应力张拉：将合上盖模的带笼钢模吊上张拉台座，使用全自动张拉机牵引模具 张拉端的张拉螺杆，对预应力主筋按设定控制值进行预应力张拉；

f、离心成型：完成预应力张拉后，将带笼钢模移吊于离心机上，采用全自动变频调 速离心工艺，分别按照低速、低中速、中速、高速四个阶段完成混凝土桩体的成型，拨 出带笼钢模尾端胶塞，倒出离心后产生的混凝土余浆，移吊于封闭性良好的地坑式蒸汽 养护池中；

g、蒸汽养护：采用饱合水蒸汽对养护池内的带模桩体通过热介质定向循环工艺进行 养护，养护工作温度不低于90℃，时间3-5小时；

h、放张拆模：采用液压扳手或自动张拉机复拉放张，使用自行走多头气动扳手松开 钢模两侧企口紧模螺母，打开盖模，即可取出成品桩。