專利名稱：一種預應力混凝土方樁及其制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及建筑建材生產(chǎn)加工領域，具體地說是涉及一種預應力混凝土實心方樁，以及一種預應力混凝土實心方樁的制作方法。
背景技術：
現(xiàn)有技術中有多種預應力混凝土實心方樁及其制作方法，如其中的一種鋼樁尖全預應力混凝土整根實心方樁及其加工方法，在樁體制作時，先制作箍筋，再穿入預應力主筋，最后在箍筋與預應力主筋結合處進行綁扎，不僅加工麻煩、效率低，也很難保證箍筋與預應力主筋貼合在一起。另外，由于鋼筋籠采用的是綁扎工藝，所以按設計要求，鋼筋籠預應力主筋的直徑必須比采用焊接工藝的鋼筋籠預應力主筋的直徑大20%以上，鋼筋籠預應力主筋的用量大、耗材多，大大提高了制造成本。還有一種預應力混凝土實心方樁及其制作方法，其采用多個鋼筋籠，在實際生產(chǎn)過程中，當預應力主筋大于12根以上時，生產(chǎn)工藝繁瑣、不易控制。另外采用多個鋼筋籠無法放置樁尖一次成形。若需樁尖，則需要與樁身另行連接，既麻煩又影響樁身的整體強度。上述的兩種方法，樁身與承臺連接時工藝復雜，成本較聞。
此外，上述的兩種方法在沿海地區(qū)鹽堿地等防腐蝕性要求較高的水文地質條件下，其應用也會受到限制。
由此可見，有必要對現(xiàn)有技術中預應力混凝土樁樁身以及其制作方法進行改進。 發(fā)明內容
本發(fā)明的任務在于解決現(xiàn)有技術中預應力混凝土樁樁身以及其制作方法存在的技術缺陷，提供一種預應力混凝土方樁，以及一種預應力混凝土方樁的制作方法。
其技術解決方案是
—種預應力混凝土方樁，包含鋼筋籠、四根波紋螺旋套管、樁尖組件、樁端網(wǎng)片與高強混凝土 ；鋼筋籠的主筋采用預應力混凝土樁用鋼棒，鋼筋籠是由主筋通過箍筋成螺旋狀滑動焊接制成的，其斷面呈正四邊形；四根波紋螺旋套管的位置處于方樁的樁頂端，在樁頂端的周向上均勻排布，波紋螺旋套管插接于鋼筋籠內側，樁端網(wǎng)片也處于方樁的樁頂端， 并與鋼筋籠固定連接，上述波紋螺旋套管、樁端網(wǎng)片、鋼筋籠、樁尖組件組成整體骨架，整體骨架與高強混凝土結成整根實心樁體，整根實心樁體由樁主體段和樁尖段組成，樁主體段的斷面為正方型，樁尖段為方錐狀。
上述鋼筋籠是由4Xn根主筋通過箍筋呈螺旋狀滑動滾焊制成的，η彡2。
上述各波形螺旋套管的長度為lm，通過綁扎或焊接與鋼筋籠的箍筋固定連接。
由上述高強混凝土澆筑所形成的鋼筋保護層的厚度為40 60mm。
上述樁尖組件包括樁尖鋼板和四根非預應力樁尖錨筋；樁尖錨筋位于樁尖段的四周，樁尖鋼板為鋼板鋼靴，其一端為尖形，另一端與樁尖錨筋間焊接有墊鐵或短筋；樁尖錨筋外綁扎箍筋。
上述樁尖組件包括樁尖鋼板和四根樁尖錨筋，樁尖錨筋位于樁尖段的四周，樁尖鋼板為正方形鋼板，其與樁尖錨筋焊接；樁尖錨筋外綁扎箍筋。
上述樁主體段的四個邊角為倒角，倒角的尺寸為10 30mm，或10X45° 30X45°。
上述整根實心樁體的側表面每隔一定設計間距設置有混凝土半球狀凸起。
一種上述預應力混凝土方樁的制作方法，包括如下步驟
a用料準備，根據(jù)所需要加工方樁的尺寸，加工未澆筑混凝土的樁端網(wǎng)片、樁尖組件，準備預應力混凝土樁用鋼棒及波形螺旋套管；
b采用滑動焊接機，以滑動焊接的方法制備鋼筋籠；
c選取四根波形螺旋套管插入鋼筋籠內側，與鋼筋籠的箍筋通過綁扎或焊接方式固定連接，放置樁端網(wǎng)片并通過綁扎或焊接方式與鋼筋籠的箍筋固定連接，安裝樁尖組件并通過綁扎或焊接方式與箍筋固定連接，由此制成方樁的整體骨架；
d準備用于制作方樁的模具，并在模具上涂隔離劑，將上述方樁的整體骨架籠安裝在模具上并上緊張拉裝置，按實心方樁產(chǎn)品的抗拉等級要求對鋼筋實行預張拉，達到要求后鎖緊錨固；然后進入步驟e;
e制備高性能混凝土，澆注到模具內，并進行震動搗實；然后進入步驟f ;
f采用自然養(yǎng)護或蒸汽養(yǎng)護；當混凝土強度達到標準強度的70%時，放開并切斷多余預應力主筋，將樁端、樁尖預應力主筋切斷后用高標號水泥砂漿抹好后即獲得實心方粧成品。
本發(fā)明具有以下有益技術效果
本發(fā)明中，鋼筋籠主筋采用預應力高強鋼筋，箍筋采用高碳鋼絲機械滾焊成型，波紋螺旋套管、樁端網(wǎng)片、鋼筋籠、樁尖組件組成整體骨架，采用高強混凝土一次澆注成型，能夠提高方樁的整體強度，降低樁尖組件與鋼筋籠的連接成本，提高方樁的穿透入巖能力。此外，通過預置波形螺旋套管，方便方樁與承臺的連接，使承臺與樁體連接更加可靠。
下面結合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作更進一步說明
圖I為本發(fā)明中預應力混凝土方樁一種實施方式的結構原理示意圖。
圖2為圖I的A-A剖示結構原理示意圖。
圖3為圖I的B-B剖示結構原理示意圖。
圖4為圖I的C-C剖示結構原理示意圖。
圖5至圖7為本發(fā)明中預應力混凝土方樁其他幾種實施方式的結構原理示意圖， 示出了斷面結構。
圖中I.鋼筋籠的主筋，2.鋼筋籠的箍筋，3.波形螺紋套管，4.樁端網(wǎng)片，5.鋼筋保護層，6.樁尖非預應力錨筋，7.短筋或墊鐵，8.樁尖鋼板。
具體實施方式
結合圖I、圖2、圖3與圖4，一種預應力混凝土方樁，包含鋼筋籠、四根波紋螺旋套管、樁尖組件、樁端網(wǎng)片與高強混凝土。上述鋼筋籠的主筋采用預應力混凝土樁用鋼棒，鋼筋籠是由主筋通過箍筋成螺旋狀滑動焊接制成的，其斷面呈正四邊形。上述四根波紋螺旋套管的位置處于方樁的樁頂端，在樁頂端的周向上均勻排布，波紋螺旋套管插接于鋼筋籠內側；上述各波形螺旋套管的長度可為lm，或根據(jù)設計要求確定其長度，通過綁扎或焊接與鋼筋籠的箍筋固定連接，波形螺旋套管與樁體進行整體澆筑；方樁通過螺旋套管與承臺上的附加主筋配合實現(xiàn)與承臺的連接，既方便方樁與承臺的連接，又使承臺與樁體的連接更加可靠。上述樁端網(wǎng)片也處于方樁的樁頂端，并與鋼筋籠固定連接。上述波紋螺旋套管、 樁端網(wǎng)片、鋼筋籠、樁尖組件組成整體骨架，整體骨架與高強混凝土結成整根實心樁體，整根實心樁體由樁主體段和樁尖段組成，樁主體段的斷面為正方型，樁尖段為方錐狀。
上述方式中，鋼筋籠是由4Xn根主筋通過箍筋呈螺旋狀滑動滾焊制成的，η > 2。 圖1方式選用的是8根主筋。當然也可以選用12根主筋、16根主筋或20根主筋等，結合參看圖5、圖6或圖7。
優(yōu)選地，上述樁尖組件包括樁尖鋼板和四根非預應力樁尖錨筋；樁尖錨筋位于樁尖段的四周，樁尖鋼板為鋼板鋼靴，其一端為尖形，另一端與樁尖錨筋間焊接有墊鐵或短筋；樁尖錨筋外綁扎箍筋。
優(yōu)選地，上述樁尖組件包括樁尖鋼板和四根樁尖錨筋，樁尖錨筋位于樁尖段的四周，樁尖鋼板為正方形鋼板，其與樁尖錨筋焊接；樁尖錨筋外綁扎箍筋。
優(yōu)選地，由上述高強混凝土澆筑所形成的鋼筋保護層的厚度可為40 60mm。如選用標號為C60混凝土。
優(yōu)選地，上述樁主體段的四個邊角為倒角，倒角的尺寸為10 30mm，或 10X45° 30X45°。
優(yōu)選地，上述整根實心樁體的側表面每隔一定設計間距設置有混凝土半球狀凸起。在方樁作為摩擦型樁使用時，能夠增加樁體在土中摩擦力。
一種上述預應力混凝土方樁的制作方法，包括如下步驟
a用料準備，根據(jù)所需要加工方樁的尺寸，加工未澆筑混凝土的樁端網(wǎng)片、樁尖組件，準備預應力混凝土 樁用鋼棒及波形螺旋套管；
b采用滑動焊接機，以滑動焊接的方法制備鋼筋籠；
c選取四根波形螺旋套管插入鋼筋籠內側，與鋼筋籠的箍筋通過綁扎或焊接方式固定連接在一起，放置樁端網(wǎng)片并通過綁扎或焊接方式與鋼筋籠的箍筋固定連接，安裝樁尖組件并通過綁扎或焊接方式與箍筋固定連接，由此制成方樁的整體骨架；
d準備用于制作方樁的模具，并在模具上涂隔離劑，將上述方樁的整體骨架籠安裝在模具上并上緊張拉裝置，按實心方樁產(chǎn)品的抗拉等級要求對鋼筋實行預張拉，達到要求后鎖緊錨固；然后進入步驟e;
e制備高性能混凝土，澆注到模具內，并進行震動搗實；然后進入步驟f ;
f采用自然養(yǎng)護或蒸汽養(yǎng)護；當混凝土強度達到標準強度的70%時，放開并切斷多余預應力主筋，將樁端、樁尖預應力主筋切斷后用高標號水泥砂漿抹好后即獲得實心方粧成品。
上述方式中未述及的有關技術內容采取或借鑒已有技術即可實現(xiàn)。
需要說明的是，在本說明書的教導下本領域技術人員還可以作出這樣或那樣的容易變化方式，諸如等同方式，或明顯變形方式。上述的變化方式均應在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種預應力混凝土方樁，其特征在于包含鋼筋籠、四根波紋螺旋套管、樁尖組件、樁端網(wǎng)片與高強混凝土；鋼筋籠的主筋采用預應力混凝土樁用鋼棒，鋼筋籠是由主筋通過箍筋成螺旋狀滑動焊接制成的，其斷面呈正四邊形；四根波紋螺旋套管的位置處于方樁的樁頂端，在樁頂端的周向上均勻排布，波紋螺旋套管插接于鋼筋籠內側，樁端網(wǎng)片也處于方樁的樁頂端，并與鋼筋籠固定連接，上述波紋螺旋套管、樁端網(wǎng)片、鋼筋籠、樁尖組件組成整體骨架，整體骨架與高強混凝土結成整根實心樁體，整根實心樁體由樁主體段和樁尖段組成，樁主體段的斷面為正方型，樁尖段為方錐狀。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種預應力混凝土方樁，其特征在于上述鋼筋籠是由4Xn根主筋通過箍筋呈螺旋狀滑動滾焊制成的，η > 2。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種預應力混凝土方樁，其特征在于上述各波形螺旋套管的長度為lm，通過綁扎或焊接與鋼筋籠的箍筋固定連接。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種預應力混凝土方樁，其特征在于由上述高強混凝土澆筑所形成的鋼筋保護層的厚度為40 60mm。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種預應力混凝土方樁，其特征在于上述樁尖組件包括樁尖鋼板和四根非預應力樁尖錨筋；樁尖錨筋位于樁尖段的四周，樁尖鋼板為鋼板鋼靴，其一端為尖形，另一端與樁尖錨筋間焊接有墊鐵或短筋；樁尖錨筋外綁扎箍筋。
6.根據(jù)權利要求I所述的一種預應力混凝土方樁，其特征在于上述樁尖組件包括樁尖鋼板和四根樁尖錨筋，樁尖錨筋位于樁尖段的四周，樁尖鋼板為正方形鋼板，其與樁尖錨筋焊接；樁尖錨筋外綁扎箍筋。
7.根據(jù)權利要求I所述的一種預應力混凝土方樁，其特征在于上述樁主體段的四個邊角為倒角，倒角的尺寸為10 30mm，或10X45° 30X45°。
8.根據(jù)權利要求I所述的一種預應力混凝土方樁，其特征在于上述整根實心樁體的側表面每隔一定設計間距設置有混凝土半球狀凸起。
9.一種如權利要求I所述的預應力混凝土方樁的制作方法，其特征在于包括如下步驟 a用料準備，根據(jù)所需要加工方樁的尺寸，加工未澆筑混凝土的樁端網(wǎng)片、樁尖組件，準備預應力混凝土樁用鋼棒及波形螺旋套管； b采用滑動焊接機，以滑動焊接的方法制備鋼筋籠； c選取四根波形螺旋套管插入鋼筋籠內側，與鋼筋籠的箍筋通過綁扎或焊接方式固定連接，放置樁端網(wǎng)片并通過綁扎或焊接方式與鋼筋籠的箍筋固定連接，安裝樁尖組件并通過綁扎或焊接方式與箍筋固定連接，由此制成方樁的整體骨架； d準備用于制作方樁的模具，并在模具上涂隔離劑，將上述方樁的整體骨架籠安裝在模具上并上緊張拉裝置，按實心方樁產(chǎn)品的抗拉等級要求對鋼筋實行預張拉，達到要求后鎖緊錨固；然后進入步驟e; e制備高性能混凝土，澆注到模具內，并進行震動搗實；然后進入步驟f ；f采用自然養(yǎng)護或蒸汽養(yǎng)護；當混凝土強度達到標準強度的70%時，放開并切斷多余預應力主筋，將樁端、樁尖預應力主筋切斷后用高標號水泥砂漿抹好后即獲得實心方樁成品O
全文摘要
本發(fā)明公開了一種預應力混凝土方樁及其制作方法，其中的方樁包含鋼筋籠、四根波紋螺旋套管、樁尖組件、樁端網(wǎng)片與高強混凝土；鋼筋籠采用預應力混凝土樁用鋼棒，并通過箍筋成螺旋狀滑動焊接制成的，其斷面呈正四邊形；螺旋套管在樁頂端的周向上均勻排布，插接于鋼筋籠內側，樁端網(wǎng)片在樁頂端與鋼筋籠固定連接，上述螺旋套管、樁端網(wǎng)片、鋼筋籠、樁尖組件組成整體骨架，整體骨架與高強混凝土結成整根實心樁體，整根實心樁體由樁主體段和樁尖段組成，樁主體段的斷面為正方型，樁尖段為方錐狀。本發(fā)明采用高強混凝土一次澆注成型，能夠提高方樁的整體強度，降低樁尖組件與鋼筋籠的連接成本，提高方樁的穿透入巖能力。
文檔編號E02D5/30GK102979086SQ20121054617
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權日2012年12月17日
發(fā)明者陳海陽, 王傳波, 顏慶智, 何飛, 張照玉, 徐飛, 孫翔, 鄧國威 申請人:青島興河建材有限公司