[發明專利]一種PHC管樁的填芯組合件及其制作工藝

在審

• 申請號: 202011101789.1
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN114370048A
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 呂鐸;李峰;劉華清;安增軍;劉佳龍;賀武斌;郭昭勝;戴亞
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院;中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網江蘇省電力有限公司;太原理工大學;國網江蘇電力設計咨詢有限公司
• 主分類號: E02D5/30
• 分類號: E02D5/30;E02D5/58
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

一種PHC管樁的填芯組合件，包括制作的多個混凝土填芯活瓣(2)、變截面楔桿(4)和鎖定圓板(5)，所述混凝土填芯活瓣和變截面楔桿為柱狀結構；多個混凝土填芯活瓣圍繞變截面楔桿設置，并一起置于PHC管樁內，鎖定圓板固定變截面楔桿；混凝土填芯活瓣、變截面楔桿和鎖定圓板通過混凝土澆筑固定。本發明還提供一種PHC管樁的填芯組合件的制作工藝，包括制作的混凝土填芯活瓣繞變截面楔桿圓周設置，并一起置于PHC管樁內；變截面楔桿通過鎖定圓板鎖定；由混凝土澆筑固定。本發明相對于傳統濕法填芯現場制作，具有制作工藝簡便、周期短、施工易控制、質量優良、抗拔抗剪承載力穩定，增強了填芯混凝土與管樁內壁的界面粘結強度的顯著優點。

技術領域

本發明屬于土木工程樁基礎領域，具體涉及一種PHC管樁的填芯組合件及其制作工藝。

背景技術

預應力高強混凝土管樁(PHC管樁)具有樁身質量好，單樁豎向承載力高，對工程地質條件適應性強，施工速度快等特點。在建筑、公路、鐵路、港口等工程中得到了廣泛的應用。預應力高強混凝土管樁樁基本質上是一種裝配式樁基結構體系，它是預應力管樁就位后通過后續澆筑填芯混凝土與承臺相連的一種樁基體系。從PHC管樁樁頭受力角度考察，

一方面PHC管樁樁基對箱形或筏形板基礎，在地下水豐富地區以及對高層或高聳結構在水平地震力、風荷載等作用下,建構筑物受到整體浮力或者傾覆力矩作用，有可能使得建構筑物全部或者一側樁基受拉而損毀。

另一方面在水平地震作用下，建筑物底部剪力通過承臺傳至樁基,樁基頂部與承臺連接處受到水平力的作用。填芯混凝土作為制作管樁樁頂與后續澆筑的基礎承臺的連接節點，管樁樁身承受的軸向拉力依靠填芯混凝土傳遞，管樁樁頂承受的水平剪力也依靠填芯混凝土分擔。

目前工程實踐中一般采取對PHC樁身管孔內填充配筋混凝土的填芯構造措施。其目的是直接增大管樁頂部樁身的抗剪承載力，同時為抗拔樁提供更大的抗拔力。然而傳統濕法混凝土填芯措施存在問題：

(1)、傳統濕法混凝土填芯包括設置填芯部分的縱向鋼筋和螺旋箍筋、濕法澆筑混凝土等工序，操作較繁瑣，施工周期較長，施工難以控制，施工質量難以保證。

(2)、當施工場地地下水位較高時，PHC管樁管孔內充水，濕法填芯施工較難實現，難以保證現澆混凝土的強度質量。

(3)、在當前環保壓力下，管孔填芯部分仍為現場澆筑，造成的環境污染更加嚴重，不適應當前建筑工業化形勢的要求。

(4)、傳統上采用人工現場澆灌填芯部分，填芯混凝土較難養護，填芯混凝土抗壓強度不宜保證。樁孔填芯部分提供樁基抗拔承載力時，主要依賴于填芯混凝土固結強度和填芯混凝土與管樁內壁的界面粘結強度，現場澆灌混凝土填芯時，填芯混凝土固結強度和界面粘結強度都不宜保證，現場對PHC樁身管孔內填充配筋混凝土的填芯構造澆筑的樁孔填芯部分固結的離散性較大。

為解決上述傳統濕法填芯制作繁瑣、周期長、施工難以控制、質量難以保證、抗拔承載力不穩定的問題，促進PHC管樁基礎的裝配化施工。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的傳統濕法填芯現場制作繁瑣、周期長、施工難控制、質量難保證、抗拔抗剪承載力不穩定，促進PHC管樁基礎的裝配化施工，特別是面對現有的抗拔抗剪承載力不穩定的問題，本發明提供了一種PHC管樁的填芯組合件，包括：制作的多個混凝土填芯活瓣2、變截面楔桿4和鎖定圓板5，

所述混凝土填芯活瓣2和變截面楔桿4為柱狀結構；

多個混凝土填芯活瓣2圍繞變截面楔桿4設置，并一起置于PHC管樁朝上一端的管孔內，鎖定圓板5固定變截面楔桿4于PHC管樁頂端；

所述混凝土填芯活瓣2、變截面楔桿4和鎖定圓板5通過混凝土澆筑固定。

優選的，所述變截面楔桿4包括：等截面桿和變截面桿；