[发明专利]一种自带减震装置的高性能管桩及其制备方法

说明书

本发明是涉及建筑基础工程技术领域，尤其涉及一种自带减震装置的高性能管桩及其制备方法，预应力钢筋混凝土管桩桩身由管桩高强混凝土浇筑制成，管桩高强混凝土两端分别设有管桩端板，预应力钢筋混凝土管桩桩身柱身上安装有管桩减震装置，管桩减震装置两侧分别与两端的管桩端板通过管桩预应力主筋固定连接；管桩减震装置外套有减震装置保护卡件。本发明提供的一种自带减震装置的高性能管桩的制备方法，自带减震装置大幅减少震动对管桩带来的损坏，减震装置通过高性能阻尼弹簧的阻力将震动能转化为内能，带动整个系统转动，通过自由震动衰减的各种阻碍作用，消耗减小运动能量的作用，从而提高管桩的抗震性能。

技术领域

本发明是涉及建筑基础工程技术领域，尤其涉及一种自带减震装置的高性能管桩及其制备方法。

背景技术

随着国外对PHC管桩的抗震性能进行了深入的研究，并研究了其多方面的改进措施。其改进措施主要包括：管桩填芯、箍筋加密(配箍率)、高强箍筋、添加非预应力筋、采用高伸长率的预应力筋以及在塑性铰区域粘贴玻璃纤维等。其中尤以箍筋加密和加非预应力筋的研究最多。因为传统管桩用于抵抗水平剪力的箍筋主要由构造来保证，其纵向钢筋配筋率的高低影响着管桩的整体抗剪能力。现有管桩抗弯性能差，破坏为脆性破坏，延性差，管桩出现开裂后迅速蔓延，受拉区钢筋很快进入屈服和紧缩直至断裂，极限弯矩和开裂弯矩相差不大，这在地震中的反应尤其明显。

国内对PHC管桩的抗震性能研究几乎处于空白，绝大部分的研究都是静力试验或现场试验。而且国内厂家的管桩生产工艺也处于比较原始落后的状态，箍筋间距，预应力张拉等均得不到很好的保证。自引进PHC管桩开始，就没有对其抗震性能进行系统的研究，没能形成自己的理论体系。可以说国内PHC管桩无论是生产工艺还是研究水平都要远低于国外。自上海莲花河畔景苑7号楼整体倾覆事件后，国内才开始重视起PHC管桩的抗震性能，一些规范都进行了修订，但是其修订条文也缺乏理论依据。

目前，现有工艺生产的常规的预应力高强混凝土桩桩身强度很高，但抗弯性能差，破坏形式呈脆性破坏，当桩出现开裂后，裂缝迅速蔓延，受拉区钢筋很快进入屈服和紧缩状态直至断裂，同时具有极限弯矩和开裂弯矩相差不大的缺点。由于桩抗水平承载力不足，因此，在抗震设防烈度大于等于八度地区的建筑基础设计中，在基坑工程、边坡稳定工程、护岸工程以及软土地区建筑桩基中的应用受到限制。因此，发明一种自带减震装置的高性能管桩及生产方法显得非常必要。

发明内容

本发明目的在于提供一种自带减震装置的高性能管桩及生产方法，克服上述现有技术的不足，提高管桩自身的抗震性能，以解决现有的技术存在的抗弯性能差，破坏形式呈脆性破坏，抗震性能低，应用受到限制的问题。

本发明目的是通过以下技术方案实现的：

一种自带减震装置的高性能管桩，包括预应力钢筋混凝土管桩桩身、管桩减震装置；所述的预应力钢筋混凝土管桩桩身由管桩高强混凝土浇筑制成，管桩高强混凝土两端分别设有管桩端板，预应力钢筋混凝土管桩桩身柱身上安装有管桩减震装置，管桩减震装置两侧分别与两端的管桩端板通过管桩预应力主筋固定连接；管桩减震装置外套有减震装置保护卡件。

进一步的，所述的管桩减震装置包括外围钢圈装置、核心筒装置和多个阻尼高性能弹簧；外围钢圈装置、核心筒装置与预应力钢筋混凝土管桩桩身同轴心线安装，多个阻尼高性能弹簧轮辐状的均匀对称安装在外围钢圈装置、核心筒装置之间，所述的外围钢圈装置和核心筒装置均与管桩预应力主筋固定连接。

该自带减震装置的高性能管桩的制备方法，包括以下步骤：

(1)将管桩端板、管桩减震装置通过管桩预应力主筋连接，制作成钢筋笼半成品；

(2)将制作好的钢筋笼半成品放入管桩模具中，管桩端板与模具张拉装置完成固定；

(3)将管桩减震装置上的减震装置保护卡件取下，开始浇筑管桩高强混凝土；然后合模离心成型；将模具放入度养护池内开始养护；