[發明專利]一種復合配筋部分預應力混凝土實心方樁及其制作方法

在審

• 申請號: 201410843280.2
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104563103A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 陳金平;王傳波;陳海陽;劉曉燕;夏彬;饒江;董海波;李建;侯興華;刁述紅;田斌;王風民;陳明玥;隋耀文
• 申請（專利權）人: 青島興河建材有限公司;中國石油大學（華東）
• 主分類號: E02D5/58
• 分類號: E02D5/58
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

技術領域

本發明屬于土木工程領域，具體地，涉及一種復合配筋部分預應力混凝土實心方樁及其制作方法。

背景技術

預制混凝土樁，具有節約木材和鋼材、經久耐用、造價低廉等優點，已廣泛應用于水工建筑、工業建筑、民用建筑、港口和橋梁的基礎工程，還常用于邊坡及基坑支護的抗滑或隔水。預制混凝土樁的質量較灌注樁更有保證，單方混凝土的承載力也高于灌注樁。

在預制混凝土樁基礎市場，主要包括預制鋼筋混凝土樁和預應力混凝土樁兩大類。

預制鋼筋混凝土方樁，工藝復雜而古老，鋼筋骨架一般是通過手工綁扎而成，費時、費力，人工操作的不穩定性導致鋼筋骨架的尺寸精度控制難以保證，質量波動較大，而且較浪費箍筋，在后面的運輸及施工過程中的破損率也較高；生產周期長，質量差，產品品質不穩定；混凝土強度低，樁身承載力未能充分發揮，沒有充分發揮材料力學特性。

目前市場上應用的預應力混凝土樁大多都是離心成型的空心樁，采用預應力混凝土用鋼棒作為主筋，因生產效率高、主筋強度相對較高、混凝土強度高、周期較快等優點而為建筑領域大量、廣泛采用，并一直延續使用至今，在目前傳統樁基礎中占有重要地位。但是在生產使用過程中，主筋采用鋼棒的預應力混凝土空心樁存在較多問題。生產中為了便于張拉，須采用鋼棒熱鐓頭技術，將該鐓頭與樁體端板、張拉板卡住進行預應力張拉，但由于熱鐓該鋼棒的鐓頭部位強度受損及材質受損；同時，由于鋼棒鐓頭精度不一致，張拉時無法與端板充分接觸，造成端板局部破壞；鋼棒由于切割精度控制不夠，導致鋼棒長度不一，張拉過程中會出現應力不均勻，甚至拉斷的現象。另外，生產中需要離心成型，高溫蒸養等工序，導致工藝復雜。預應力混凝土空心樁力學性能較好，但因鋼棒脆性高，導致整體脆性明顯，抗彎和抗剪性能不足，災害發生時，逃生和救護時間相對較短，不利于人員逃生，出于安全考慮，我國很多地區已開始禁止在某些樁基基礎工程中使用預應力混凝土空心樁。另外因為鋼筋保護層厚度不夠，空心處混凝土欠密實等原因，遠不能滿足抗腐蝕的要求，《工業建筑防腐設計規范》(GB50046-2008)4.9.2條規定：腐蝕環境下宜選用預制鋼筋混凝土樁；該規范表4.9.5規定，在氯離子CL^-和硫酸根離子SO₄^2-強腐蝕環境中，不應或不宜采用預應力混凝土管樁。

預應力鋼絞線具有強度高和松弛性能好的主要特點的主要特點是，常用于橋梁、建筑、水利、能源及巖土工程等；近年來，我國也對鋼絞線應用于預應力混凝土樁進行了大量的研究，但大多僅是一種技術構想，卻沒有形成有實用價值的技術方案。預應力鋼絞線作為預制樁預應力主筋，較之混凝土用預應力鋼棒強度高，延性好，但在實際應用中，也存在突出的問題：一是鋼絞線由多根鋼絲絞合而成，不易焊接，不易纏繞，預制樁由鋼筋籠組成的鋼筋骨架不易制作；二是盡管應用在橋梁等方面鋼絞線預應力張拉的工藝比較成熟，但應用在預制樁的方面，卻研究不多，主要涉及如何將鋼絞線錨固、張拉、放張及放張后端頭處理等各個工藝過程。

近幾年，國內也出現了部分預應力混凝土樁的研究，在一定程度上改善了預應力混凝土空心樁脆性大的缺點，如上海中技樁業股份有限公司研制的部分預應力混凝土空心方樁，但其預應力主筋仍采用鋼棒，生產過程離心成型，沒有改善生產工藝復雜、樁身防腐蝕能力弱等固有缺點。

綜上所述，目前國內市場上無論是鋼筋混凝土方樁還是預應力混凝土樁，均已不能滿足當前樁基基礎工程的需要；部分預應力混凝土樁的研究，還處在初步探索階段；鋼絞線應用于混凝土樁還未有具有建筑實用價值的工程實例。

發明內容

針對上面問題，本發明提供一種復合配筋部分預應力混凝土實心方樁及其制作方法，結合預應力混凝土空心樁和普通預制鋼筋混凝土方樁的共同優勢，充分發揮預應力鋼筋和非預應力鋼筋的優點，以預應力鋼筋和非預應力鋼筋作為鋼筋骨架主筋，預應力筋采用預應力鋼絞線代替鋼棒，非預應力筋采用螺紋鋼。

為實現上述目的，本發明采用下述方案：