專利名稱：一種復(fù)合材料控裂的預(yù)應(yīng)力混凝土大管樁及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于土木工程、橋梁工程、港口工程樁基礎(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種預(yù)應(yīng)力混凝土管樁及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著碼頭、跨?？缃髽蚪ㄔO(shè)的蓬勃發(fā)展，管樁憑借其良好的性能以及很好的適應(yīng)能力得到廣泛的應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁憑借其強(qiáng)度高、耐久性好、抗腐蝕能力強(qiáng)、抗?jié)B能力高的特點(diǎn)在還工結(jié)構(gòu)地基處理中得以廣泛應(yīng)用。然而，混凝土抗擊打能力差， 若擊打次數(shù)較大，容易出現(xiàn)樁身開裂以及樁頂破壞的現(xiàn)象。因此，有必要提高其抗裂及韌性性能，保證沉樁過程中樁體的完整性。為了保證混凝土在海樣環(huán)境下有足夠的耐久性，《港工混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范》以及《混凝土耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的裂縫等級至少為B級，在浪濺區(qū)則是要求達(dá)到A級，也就是說至少要求受拉邊緣拉應(yīng)力小于混凝土開裂拉應(yīng)力，且有一定富余。但是， 在一些特殊情況下，受拉邊緣的拉應(yīng)力超過混凝土的拉應(yīng)力，混凝土則會開裂，甚至有較大的寬度，這將對樁體帶來耐久性方面的問題。因此，有必要提高樁體的裂縫控制能力以保證特殊情況下的安全可靠。超高韌性水泥基復(fù)合材料(UHTCC)作為一種高性能水泥基復(fù)合材料，在拉伸荷載下表現(xiàn)出顯著的拉應(yīng)變硬化特征以及多條細(xì)密的裂縫形態(tài)，極限拉應(yīng)變可達(dá)1%以上，最大裂縫寬度可以控制在100 Mffl之內(nèi)。一些試驗(yàn)結(jié)果表明此材料具有優(yōu)良的抗?jié)B、抗碳化、抗氯離子滲透等耐久性能、以及良好的沖擊性能和裂縫控制能力。UHTCC能夠?qū)⒒炷林谐霈F(xiàn)的單一裂縫分散為多條細(xì)密裂縫，有效地約束了混凝土裂縫寬度的增長，直到縱向受拉鋼筋達(dá)到屈服，受拉邊緣最大裂縫寬度僅有100 Mm左右，顯然，這一裂縫寬度級別足以滿足在腐蝕極端嚴(yán)重的F環(huán)境作用等級下的要求。也就是說，在不施加預(yù)應(yīng)力的情況下，裂縫寬度就可以達(dá)到在腐蝕最為嚴(yán)重的浪濺區(qū)的裂縫寬度要求。在無裂縫狀態(tài)下，UHTCC的抗碳化性能與同強(qiáng)度普通混凝土相當(dāng)，但在相同荷載預(yù)裂后，UHTCC裂縫處的碳化深度僅為對比混凝土的1/3，也就是說，UHTCC在正常工作狀態(tài)下的抗碳化能力要遠(yuǎn)高于普通混凝土。其次，UHTCC抗?jié)B性能優(yōu)于相同強(qiáng)度等級普通混凝土，且隨著齡期增長優(yōu)勢更明顯，其56天齡期的滲透系數(shù)約為對比混凝土的1/3。快速氯離子試驗(yàn)和自由氯離子含量測定得到的氯離子滲透系數(shù)均表明，UHTCC具有明顯優(yōu)于普通混凝土的抵抗氯離子滲透性能。基于此，在預(yù)應(yīng)力混凝土管樁周圍外包一層一定厚度的UHTCC，不僅可以起到控裂作用，而且還能提高整個樁體的韌性性能以及耐久性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明首先所要解決的技術(shù)問題是提供一種復(fù)合材料控裂的預(yù)應(yīng)力混凝土大管樁，有效改善普通混凝土大管樁的抗裂、韌性性能以及裂縫控制能力。本發(fā)明是通過采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種復(fù)合材料控裂的預(yù)應(yīng)力混凝土大管樁包括鋼管樁尖和若干個管節(jié)；其中，各管節(jié)采用混凝土為基體，其外圍設(shè)有超高韌性水泥基復(fù)合材料UHTCC控裂防護(hù)層來替代所述混凝土，樁頂管節(jié)頂部外圓周設(shè)有鋼板環(huán)箍， 樁底管節(jié)底端設(shè)有法蘭盤，各管節(jié)的管壁內(nèi)配有螺旋箍筋并設(shè)置縱向預(yù)留孔道，通過張拉穿過所述預(yù)留孔道的縱向預(yù)應(yīng)力筋將各管節(jié)拼接為一體，所述預(yù)留孔道在縱向預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后通過注壓水泥凈漿填充密實(shí)，鋼管樁尖與所述樁底管節(jié)法蘭盤通過焊接連接，并在鋼管樁尖與法蘭盤的相交部位設(shè)有加勁板。所述控裂防護(hù)層材料采用超高韌性水泥基復(fù)合材料UHTCC，它由短纖維和砂漿基體組成，摻加的短纖維種類為聚乙烯醇纖維、聚乙烯纖維、芳香族聚酰胺纖維中的一種或幾種，體積摻量為UHTCC總體積的廣3% ；砂漿基體的組分重量比為水泥水精細(xì)骨料粉煤灰硅灰?；郀t礦渣偏高嶺土 = 1: (0.27 2. 2): (0 3) ((Γ6.9): (0^0.3) ((Π). 55) ((Π). 4)，精細(xì)骨料的最大粒徑不大于0. 5 mm ；精細(xì)骨料、粉煤灰、硅灰、?；郀t礦渣、偏高嶺土的重量不同時為零；與此同時，還可以根據(jù)實(shí)際需要摻加適量的化學(xué)外加劑，如0. 2% 3%的減水劑、0. 059Γ0. 3%的消泡劑、0. 003% 0. 02%的引氣劑、0. 03% 0. 3%的增稠劑等。所述復(fù)合材料控裂的預(yù)應(yīng)力混凝土大管樁的控裂防護(hù)層材料UHTCC的拉應(yīng)變?yōu)?1%以上，抗壓強(qiáng)度為30 60 MPa，抗拉強(qiáng)度為3 6 MPa0所述鋼板環(huán)箍設(shè)置范圍為樁頂300 500 mm，厚度為3 5 mm。所述鋼管樁尖，其長度為0.6 1. 2 m，內(nèi)徑與管樁內(nèi)徑相同。所述管樁的樁徑一般為1200 1400 mm，壁厚為130 150 mm。所述外層UHTCC控裂防護(hù)層厚度為3(T50 mm。本發(fā)明另一個所要解決的技術(shù)問題是提供一種上述復(fù)合材料控裂的預(yù)應(yīng)力混凝土大管樁的制造方法。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案所述的一種復(fù)合材料控裂的預(yù)應(yīng)力混凝土大管樁的制造方法為先制作管樁各管節(jié)，然后進(jìn)行管節(jié)拼接成整樁，其中，管節(jié)制作過程中先進(jìn)行外層UHTCC控裂防護(hù)層作業(yè)而后進(jìn)行內(nèi)層混凝土離心成形。所述的一種復(fù)合材料控裂的預(yù)應(yīng)力混凝土大管樁的制造方法包括以下步驟
(1)拼裝外模，吊裝到離心機(jī)上，進(jìn)行外側(cè)控裂防護(hù)層的離心作業(yè)，作業(yè)完成后，將其吊裝下來；
(2)安裝樁體鋼筋籠，布置預(yù)留孔道成形裝置；
將準(zhǔn)備好的鋼筋籠放進(jìn)外模內(nèi)，然后在兩端安裝與管樁壁厚一致的外模端板，將準(zhǔn)備好的外套橡膠管的鋼管芯棒穿入兩端外模端板的孔中，并用螺帽擰緊固定在端板外側(cè)，形成樁模；
(3)再次將樁模吊裝到離心機(jī)上，實(shí)施內(nèi)層混凝土的離心施工制作，采用離心、振動、 滾壓相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)整個管節(jié)成形首先邊喂料邊振動外模，喂料結(jié)束后，再采用邊振動外模邊輥壓管樁內(nèi)壁，而后以不小于73g的離心加速度進(jìn)行離心處理，保證管壁進(jìn)一步密實(shí)；
(4)蒸汽養(yǎng)護(hù)與拆模；
離心施工結(jié)束后，先在25 30°溫度下靜置5飛小時，然后進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，蒸汽養(yǎng)護(hù)完成后，抽出預(yù)埋的鋼管芯棒以形成預(yù)留孔道，然后拆除外模，繼續(xù)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，保證其充分水化；(5)將鋼管樁尖焊接在樁底管節(jié)的法蘭盤上，然后進(jìn)行各管節(jié)拼裝；
拼接前，將管節(jié)端面表層水泥漿磨除，用清潔劑清洗和耦聯(lián)劑涂刷，然后涂刷粘結(jié)劑； 然后將縱向預(yù)應(yīng)力筋穿過預(yù)留孔道，并將其一端錨固在樁底法蘭盤上，在其另一端分兩次施加預(yù)應(yīng)力，第一階段取設(shè)計(jì)值的309Γ40%，待粘結(jié)劑與管節(jié)成為一個整體時，再施加第二階段的預(yù)應(yīng)力至設(shè)計(jì)值；
(6)對預(yù)留孔道注壓水泥凈漿；對預(yù)留孔道注入水泥凈漿使得預(yù)應(yīng)力筋與預(yù)留孔道間的空隙填充密實(shí)，注漿完成后并以0. 4^0. 6 MPa的壓力保持2 3分鐘，保證孔道漿體密實(shí)及其與預(yù)應(yīng)力筋之間的握裹力。由于采用本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明采用一定厚度的針對本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題的超高韌性水泥基復(fù)合材料(UHTCC)作為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的控裂防護(hù)層，充分利用了此材料的卓越的裂縫控制能力、優(yōu)良的抗沖擊性能以及耐久性能，不僅提高了樁體的抗裂、控裂能力、以及抗侵蝕能力，保證了沉樁過程中樁身的完整性，而且顯著降低了日常運(yùn)行期間的維護(hù)費(fèi)用，延長了管樁的使用壽命，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。與大管樁和PHC樁相比，進(jìn)一步提高了管樁的抗裂彎矩。其次，外側(cè)UHTCC層可有效約束內(nèi)層混凝土有害裂縫的擴(kuò)展，將其分散為多條微細(xì)裂縫，寬度限制在100 μπι之內(nèi)。而且，UHTCC材料所具有的優(yōu)良的沖擊韌性，能夠抵抗浪濺區(qū)海水的往復(fù)沖擊作用，并且能夠避免在沉樁過程中由于錘擊作用而出現(xiàn)樁頂破壞以及樁身開裂等缺陷。本發(fā)明所提供的制造方法使得在樁體外層UHTCC控裂防護(hù)層和內(nèi)部混凝土緊密結(jié)合在一起，能夠協(xié)同工作，構(gòu)成體系，完全發(fā)揮UHTCC的功效。因此，本發(fā)明能夠廣泛應(yīng)用于耐久性要求很高的海洋以及江河等環(huán)境的地基處理。


圖1為本發(fā)明管樁的軸向截面示意圖。圖2為圖1的A-A剖視圖。圖3為本發(fā)明管樁樁頂管壁放大示意圖。圖4為圖1的B-B剖視圖。圖中1 縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋；2 混凝土 ；3 UHTCC控裂防護(hù)層；4 螺旋箍筋；5 鋼板環(huán)箍；6 預(yù)留孔道；7 法蘭盤；8 鋼管樁尖；9 加勁板；10 管壁。
具體實(shí)施例方式參照附圖。本發(fā)明所提供的一種復(fù)合材料控裂的預(yù)應(yīng)力混凝土大管樁包括鋼管樁尖8和若干個管節(jié)；其中，各管節(jié)采用混凝土 2為基體，并且管樁外側(cè)混凝土設(shè)有UHTCC控裂防護(hù)層3來替代混凝土 2，樁頂管節(jié)頂部外圍設(shè)有鋼板環(huán)箍5，樁底管節(jié)底端設(shè)有法蘭盤 7,管壁內(nèi)配有螺旋箍筋4，并設(shè)置預(yù)留孔道6，通過張拉穿過預(yù)留孔道6的縱向預(yù)應(yīng)力筋1 將各管節(jié)拼接為一體，所述預(yù)留孔道6在縱向預(yù)應(yīng)力筋1張拉完成后通過注壓水泥凈漿填充密實(shí)，鋼管樁尖8與樁底管節(jié)法蘭盤7通過焊接連接，并在鋼管樁尖8與法蘭盤7的相交部位設(shè)有加勁板9。所述控裂防護(hù)層材料采用超高韌性水泥基復(fù)合材料UHTCC，它由短纖維和砂漿基體組成，摻加的短纖維種類為聚乙烯醇纖維、聚乙烯纖維、芳香族聚酰胺纖維中的一種或幾種，體積摻量為UHTCC總體積的廣3% ；砂漿基體的組分重量比為水泥水精細(xì)骨料粉煤灰硅灰?；郀t礦渣偏高嶺土 = 1: (0.27 2. 2): (0 3) ((Γ6.9): (0^0.3) (0、. 55) :((Γθ. 4)，精細(xì)骨料的最大粒徑不大于0.5 mm;精細(xì)骨料、粉煤灰、硅灰、?；郀t礦渣、偏高嶺土的重量不同時為零，與此同時，還可以根據(jù)實(shí)際需要摻加適量的化學(xué)外加劑，如0. 2% 3%的減水劑、0. 059Γ0. 3%的消泡劑、0. 003% 0. 02%的引氣劑、0. 03% 0. 3%的增稠劑等。所述控裂防護(hù)層材料UHTCC的拉應(yīng)變?yōu)?%以上，抗壓強(qiáng)度為3(T60 MPa,抗拉強(qiáng)度為3 6 MPa。所述管樁的樁徑為1200 1400 mm，壁厚為130 150 mm，管樁外層UHTCC控裂防護(hù)層厚度為30 50 mm。所述管樁在管樁頂部設(shè)置鋼板環(huán)箍5，保證樁頂在錘擊作用下不發(fā)生局部破，其設(shè)置范圍為樁頂30(T500 mm，厚度為3、mm ；在樁底管節(jié)設(shè)有鋼管樁尖8，提高管樁穿越密實(shí)土層的能力，其長度為0. 6^1. 2 m,內(nèi)徑與管樁內(nèi)徑相同。所述的一種復(fù)合材料控裂的預(yù)應(yīng)力混凝土大管樁的制造方法為先制作管樁各管節(jié)，然后進(jìn)行管節(jié)拼接成整樁，其中，管節(jié)制作過程中先進(jìn)行控裂防護(hù)層UHTCC3控裂防護(hù)層作業(yè)而后進(jìn)行內(nèi)層混凝土 2離心成形。本發(fā)明所提供的復(fù)合材料控裂的預(yù)應(yīng)力混凝土大管樁的實(shí)施例如下
1、管樁參數(shù)包括外徑1200 mm，內(nèi)徑910 mm，UHTCC厚35 mm，混凝土厚110 mm，預(yù)留16 孔，預(yù)留孔直徑40 _，每孔配筋2 Φ sI X 7，直徑為15.2 mm,/^=1860 MPa，/c=60 MPa (/c為混凝土的標(biāo)準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度)。設(shè)置1 m長的鋼管樁尖，其內(nèi)徑與壁厚分別為910 mm、16mm;ri、 r3分別為管樁內(nèi)徑、外徑，r2為外層UHTCC與內(nèi)層混凝土之間的界面位置的半徑。2、整樁的制造步驟
(1)所用UHTCC的砂漿基體成分的重量比為水泥水砂粉煤灰硅灰減水劑 增稠劑=1 1.58: 1.5: 2.0: 0. 15: 0. 01: 0. 003，摻加體積摻量為UHTCC總體積洲的聚乙烯醇短纖維，砂的最大粒徑為0.2 mm。(2)拼裝外模，吊裝到離心機(jī)上，進(jìn)行外側(cè)UHTCC控裂防護(hù)層3的離心作業(yè)，作業(yè)完成后，將其吊裝下來。(3)布置鋼筋籠和預(yù)留孔道成形部件。將準(zhǔn)備好的鋼筋籠放進(jìn)UHTCC離心成形后的外模內(nèi)，在兩端安置外模端板，將準(zhǔn)備好的外套橡膠管的鋼管芯棒穿入兩端端板的孔中， 并用螺帽擰緊固定在端板外側(cè)；
(4)再次將樁模吊裝到離心機(jī)上，實(shí)施內(nèi)層混凝土2的離心作業(yè)。采用離心、振動、滾壓相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)整個管節(jié)成形首先邊喂料邊振動外模，喂料結(jié)束后，再采用邊振動外模邊輥壓管樁內(nèi)壁，而后以不小于73g的離心加速度進(jìn)行離心處理，保證管壁進(jìn)一步密實(shí)；
(5)進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)。整個養(yǎng)護(hù)過程分為四個階段，包括靜養(yǎng)5飛小時、升溫3小時、恒溫養(yǎng)護(hù)36小時左右、降溫6小時。在靜養(yǎng)階段，溫度約為25 30 升溫階段，升溫速度不大于10 °C/h;恒溫養(yǎng)護(hù)階段，蒸汽溫度不超過45 °C，樁體內(nèi)部溫度不超過60 ，最大不超過 65。c ；降溫階段，以不宜高于10 °C/h降溫速度降至與室外相當(dāng)?shù)臏囟?。蒸汽養(yǎng)護(hù)完成后，抽出鋼管芯棒以形成預(yù)留孔道。然后拆除管樁外鋼模，并繼續(xù)澆水養(yǎng)護(hù)一周，保證充分水化。
(6)現(xiàn)場拼裝整樁。首先把鋼管樁尖8與樁底管節(jié)法蘭盤7通過焊接連接在一起，并在鋼管樁尖與法蘭盤的相交部位焊接厚度為12 mm的加勁板9。拼接前，將管節(jié)端面表層水泥漿磨除，用清潔劑清洗和耦聯(lián)劑涂刷，并涂刷粘結(jié)劑。然后將縱向預(yù)應(yīng)力筋穿過預(yù)留孔道，并將其一端錨固在樁底法蘭盤上，在其另一端分兩次施加預(yù)應(yīng)力，第一階段取設(shè)計(jì)值的309Γ40%，待粘結(jié)劑與管節(jié)成為一個整體時，再施加第二階段的預(yù)應(yīng)力至設(shè)計(jì)值。(7)對預(yù)留孔道注壓水泥凈漿。采用由高速攪拌機(jī)拌制的水灰比0.32左右的高流動度、低泌水率的水泥凈漿注入預(yù)留孔道使得孔壁與預(yù)應(yīng)力筋之間的空隙填充密實(shí)；作業(yè)過程為先壓下層孔道后上孔道，由樁的一端向另一端緩慢、均勻地注漿，注漿完成后再保持0. 5 MPa的壓力3分鐘，確保漿體的密實(shí)性及其與預(yù)應(yīng)力筋之間的握裹力。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合材料控裂的預(yù)應(yīng)力混凝土大管樁，其特征在于所述管樁包括鋼管樁尖和若干個管節(jié)；其中，各管節(jié)采用混凝土為基體，其外圍設(shè)有超高韌性水泥基復(fù)合材料UHTCC控裂防護(hù)層來替代所述混凝土，樁頂管節(jié)頂部外圓周設(shè)有鋼板環(huán)箍，樁底管節(jié)底端設(shè)有法蘭盤，各管節(jié)的管壁內(nèi)配有螺旋箍筋并設(shè)置縱向預(yù)留孔道，通過張拉穿過所述預(yù)留孔道的縱向預(yù)應(yīng)力筋將各管節(jié)拼接為一體，所述預(yù)留孔道在縱向預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后通過注壓水泥凈漿填充密實(shí)，鋼管樁尖與所述樁底管節(jié)法蘭盤通過焊接連接，并在鋼管樁尖與法蘭盤的相交部位設(shè)有加勁板。
2.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料控裂的預(yù)應(yīng)力混凝土大管樁，其特征在于所述超高韌性水泥基復(fù)合材料UHTCC，它由短纖維和砂漿基體組成，摻加的短纖維種類為聚乙烯醇纖維、聚乙烯纖維、芳香族聚酰胺纖維中的一種或幾種，體積摻量為UHTCC總體積的廣3% ； 砂漿基體的組分重量比為水泥水精細(xì)骨料粉煤灰硅灰?；郀t礦渣偏高嶺土 = 1: (0.27 2. 2): (0 3) (0 6.9): (0 0. 3): (0 0. 55): (0 0. 4)，精細(xì)骨料的最大粒徑不大于0. 5 mm ；精細(xì)骨料、粉煤灰、硅灰、?；郀t礦渣、偏高嶺土的重量不同時為零。
3.如權(quán)利要求2所述的一種復(fù)合材料控裂的預(yù)應(yīng)力混凝土大管樁，其特征在于所述 UHTCC的拉應(yīng)變?yōu)?%以上，抗壓強(qiáng)度為30 60 MPa，抗拉強(qiáng)度為3飛MPa0
4.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料控裂的預(yù)應(yīng)力混凝土大管樁，其特征在于所述鋼板環(huán)箍設(shè)置范圍為樁頂30(T500 mm，厚度為3 5 mm。
5.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料控裂的預(yù)應(yīng)力混凝土大管樁，其特征在于所述鋼管樁尖的長度為0. 6^1. 2 m,內(nèi)徑與管樁內(nèi)徑相同。
6.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料控裂的預(yù)應(yīng)力混凝土大管樁，其特征在于所述預(yù)應(yīng)力混凝大管樁的樁徑為1200 1400 mm，壁厚為130 150 mm。
7.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料控裂的預(yù)應(yīng)力混凝土大管樁，其特征在于所述 UHTCC控裂防護(hù)層厚度為3(T50 mm。
8.—種權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料控裂的預(yù)應(yīng)力混凝土大管樁的制造方法，其特征在于先制作管樁各管節(jié)，然后進(jìn)行管節(jié)拼接成整樁，其中，管節(jié)制作過程中先進(jìn)行外層UHTCC 控裂防護(hù)層作業(yè)而后進(jìn)行內(nèi)層混凝土離心成形。
9.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合材料控裂的預(yù)應(yīng)力混凝土大管樁的制造方法，其特征在于，整個管樁的制造包括以下步驟(1)拼裝外模，吊裝到離心機(jī)上，進(jìn)行外側(cè)控裂防護(hù)層的離心作業(yè)，作業(yè)完成后，將其吊裝下來；(2)安裝樁體鋼筋籠，布置預(yù)留孔道成形裝置；將準(zhǔn)備好的鋼筋籠放進(jìn)外模內(nèi)，然后在兩端安裝與管樁壁厚一致的外模端板，將準(zhǔn)備好的外套橡膠管的鋼管芯棒穿入兩端外模端板的孔中，并用螺帽擰緊固定在端板外側(cè)，形成樁模；(3)再次將樁模吊裝到離心機(jī)上，實(shí)施內(nèi)層混凝土的離心施工制作，采用離心、振動、 滾壓相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)整個管節(jié)成形首先邊喂料邊振動外模，喂料結(jié)束后，再采用邊振動外模邊輥壓管樁內(nèi)壁，而后以不小于73g的離心加速度進(jìn)行離心處理，保證管壁進(jìn)一步密實(shí)；(4)蒸汽養(yǎng)護(hù)與拆模；離心施工結(jié)束后，先在25 30°溫度下靜置5飛小時，然后進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，蒸汽養(yǎng)護(hù)完成后，抽出預(yù)埋的鋼管芯棒以形成預(yù)留孔道，然后拆除外模，繼續(xù)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，保證其充分水化；(5)將鋼管樁尖焊接在樁底管節(jié)的法蘭盤上，然后進(jìn)行各管節(jié)拼裝；拼接前，將管節(jié)端面表層水泥漿磨除，用清潔劑清洗和耦聯(lián)劑涂刷，然后涂刷粘結(jié)劑； 然后將縱向預(yù)應(yīng)力筋穿過預(yù)留孔道，并將其一端錨固在樁底法蘭盤上，在其另一端分兩次施加預(yù)應(yīng)力，第一階段取設(shè)計(jì)值的309Γ40%，待粘結(jié)劑與管節(jié)成為一個整體時，再施加第二階段的預(yù)應(yīng)力至設(shè)計(jì)值；(6)對預(yù)留孔道注壓水泥凈漿；對預(yù)留孔道注入水泥凈漿使得預(yù)應(yīng)力筋與預(yù)留孔道間的空隙填充密實(shí)，注漿完成后并以0.4、. 6 MI^的壓力保持2 3分鐘，保證孔道漿體密實(shí)及其與預(yù)應(yīng)力筋之間的握裹力。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種復(fù)合材料控裂的預(yù)應(yīng)力混凝土大管樁，包括鋼管樁尖和若干個管節(jié)；各管節(jié)采用混凝土為基體，其外圍設(shè)有超高韌性水泥基復(fù)合材料UHTCC控裂防護(hù)層來替代混凝土，樁頂管節(jié)頂部外圓周設(shè)有鋼板環(huán)箍，樁底管節(jié)底端設(shè)有法蘭盤，各管節(jié)的管壁內(nèi)配有螺旋箍筋并設(shè)置縱向預(yù)留孔道，通過張拉穿過所述預(yù)留孔道的縱向預(yù)應(yīng)力筋將各管節(jié)拼接為一體，預(yù)留孔道在縱向預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后通過注壓水泥凈漿填充密實(shí)，鋼管樁尖與所述樁底管節(jié)法蘭盤通過焊接連接。本發(fā)明不僅提高了樁體的抗裂、控裂能力、以及抗侵蝕能力，保證了沉樁過程中樁身的完整性，而且顯著降低了日常運(yùn)行期間的維護(hù)費(fèi)用，延長了管樁的使用壽命，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號E02D5/58GK102392441SQ20111021150
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者侯利軍, 徐世烺, 李慶華 申請人:杭州固華復(fù)合材料科技有限公司