[發(fā)明專利]一種離心混凝土樁的制造工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110146685.7
• 申請(qǐng)日: 2011-05-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102211353B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱克平;湯永柳;華文升;劉海鵬;朱加剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇固豐管樁集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): B28B21/60
• 分類號(hào): B28B21/60;B28B21/68
• 代理公司: 北京中海智圣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11282
• 代理人: 曾永珠

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種離心混凝土樁的制造工藝。

背景技術(shù)：

我國(guó)自20世紀(jì)80年代初才開(kāi)始引進(jìn)、研制和生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。上世紀(jì)90年起，管樁在我國(guó)迅速發(fā)展，從廣東沿海北上，同時(shí)，借助中西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，管樁技術(shù)一路西進(jìn)。目前，我國(guó)混凝土管樁不僅產(chǎn)量位居世界先列，種類也是位居居世界前茅。近些年，預(yù)應(yīng)力混凝土方樁作為一種新的樁型出現(xiàn)在市場(chǎng)中。預(yù)應(yīng)力混凝土方樁采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁相同的離心成型工藝，具有外方內(nèi)圓的外觀結(jié)構(gòu)，運(yùn)輸中容易固定、綁扎；采用抱壓施工時(shí)出現(xiàn)樁身抱碎事故的幾率較管樁減小；承臺(tái)尺寸也較管樁減小，從而可降低工程造價(jià)。預(yù)制混凝土樁的發(fā)展符合我國(guó)建材的可持續(xù)發(fā)展要求，工廠化預(yù)制，有利于實(shí)現(xiàn)混凝土樁的自動(dòng)化、規(guī)模化、高效生產(chǎn)，不僅質(zhì)量容易控制和保證，同時(shí)，還能夠減少混凝土用不可再生砂、石資源的浪費(fèi)，運(yùn)輸?shù)浇ㄖさ睾螅F(xiàn)場(chǎng)施工速度快、清潔施工。由于預(yù)應(yīng)力混凝土管樁和預(yù)應(yīng)力混凝土方樁單樁承載力高(預(yù)應(yīng)力混凝土管樁用混凝土的強(qiáng)度等級(jí)高達(dá)C80)，越來(lái)越多的沉孔灌注樁、現(xiàn)場(chǎng)制作鋼筋混凝土方樁、鉆孔灌注樁和鋼管樁被預(yù)制混凝土樁取代。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁用預(yù)應(yīng)力鋼筋為抗拉強(qiáng)度不低于1420MPa、非比例延伸強(qiáng)度不小于1280MPa。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁用鋼棒，由于其強(qiáng)度高、施加的預(yù)應(yīng)力高，較低的配筋率即能滿足混凝土管樁抗彎性能設(shè)計(jì)要求，其配筋率只要求不低于0.4％即可。生產(chǎn)中為了追求高混凝土強(qiáng)度，降低低生產(chǎn)成本，預(yù)應(yīng)力鋼筋往往出現(xiàn)超張拉現(xiàn)象，管樁混凝土抗壓強(qiáng)度較容易滿足產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求。預(yù)應(yīng)力混凝土方樁設(shè)計(jì)中也存在低配筋率問(wèn)題、生產(chǎn)也同樣存在預(yù)應(yīng)力超張拉現(xiàn)象。而混凝土是典型的脆性材料，彈性模量高，抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度無(wú)線性對(duì)應(yīng)關(guān)系。低配筋率和超張拉，導(dǎo)致樁的脆性顯著提高，運(yùn)輸、沉樁過(guò)程中管樁脆斷的幾率明顯提高。另外，隨著近年來(lái)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁和預(yù)應(yīng)力混凝土方樁研究的深入，對(duì)其水平承載力，特別是預(yù)應(yīng)力混凝土管樁水平承載力有不同的觀點(diǎn)。因此，國(guó)家和部分省標(biāo)準(zhǔn)或者圖集做出相關(guān)規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁適用范圍為非抗震區(qū)和抗震設(shè)防烈度6度、7度的地區(qū)，若使用于抗震設(shè)防烈度8度的地區(qū)，則需另行驗(yàn)算；或者不宜在抗震設(shè)防烈度8度的地區(qū)使用。

在對(duì)有抗震要求或者抗震設(shè)防烈度8度的地區(qū)，樁基可選擇的范圍較窄，采用預(yù)制實(shí)心方樁或者灌注樁。預(yù)制實(shí)心方樁有其自身特點(diǎn)。混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50時(shí)，350×350mm的方樁承載力相當(dāng)于中Φ300PHC管樁，400×400mm方樁相當(dāng)于中Φ350PHC管樁，450×450mm方樁相當(dāng)于Φ400PHC管樁。除單樁豎向承載力具有可比性外，預(yù)制實(shí)心方樁還具有水平承載力高的特性，適用于在高地震設(shè)防烈度的地區(qū)使用。但是，目前預(yù)制實(shí)心方樁由于其自重大，生產(chǎn)主要采用場(chǎng)地預(yù)制式，自然養(yǎng)護(hù)工藝，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，占用場(chǎng)地大；自然養(yǎng)護(hù)工藝受天氣影響顯著，從而影響到膠凝材料水化進(jìn)程、強(qiáng)度發(fā)展歷程和水泥石微觀結(jié)構(gòu)特征。灌注樁是地下施工，隱蔽性強(qiáng)，不可預(yù)測(cè)因素很多，質(zhì)量控制困難。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明為解決預(yù)應(yīng)力混凝土樁脆性大、樁基礎(chǔ)水平承載力不足的問(wèn)題，以及目前混凝土方樁生產(chǎn)效率低和灌注樁質(zhì)量難以控制、保證的問(wèn)題，從配筋率和鋼筋的選用、生產(chǎn)工藝等層面出發(fā)，改變現(xiàn)有預(yù)應(yīng)力混凝土管樁和預(yù)應(yīng)力混凝土方樁的配筋以及鋼材的選用原則，在不降低單樁豎向承載力的前提下，生產(chǎn)出滿足抗震要求的離心混凝土樁。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種離心混凝土樁的制造工藝，其特征在于：工藝流程為：

(1)制作鋼筋籠，將主筋沿橫截面均分勻布，數(shù)量不低于6根；箍筋包括環(huán)狀和螺旋狀，樁兩端2000mm范圍內(nèi)為箍筋加密區(qū)，這個(gè)范圍內(nèi)的環(huán)狀箍筋間距和螺旋狀箍筋螺距不大于45mm，其余部分環(huán)狀箍筋間距和螺旋狀箍筋螺距不大于80mm，然后將制作好的鋼筋籠放置在下模具中；

(2)組裝端板，在端板上與主筋對(duì)應(yīng)的位置開(kāi)有與主筋數(shù)量相同的沉孔，底孔位于端板內(nèi)側(cè)；主筋穿入沉孔后，與端板焊接；

(3)將水泥、砂、石、高效減水劑和礦物外加劑，按照容重1，水膠比0.25～0.35，砂率0.25～0.38，總膠凝材料0.16～0.21的配合比，礦物外加劑摻量控制在總膠凝材料的30％以內(nèi)，高效減水劑根據(jù)減水率的不同，摻量在0.6～3.0％，各原材料經(jīng)計(jì)量、攪拌均勻后，布料，合模制成混凝土樁；

(4)在混凝土樁一端采用預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉機(jī)，按照生產(chǎn)工藝要求對(duì)主筋施加預(yù)應(yīng)力，使得混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力在3.0～5.0N/mm²；