專利名稱：先張法預應力混凝土異型管樁及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑用混凝土構(gòu)件及其制作方法，具體講是一種先張法預應力混凝土異型管樁及其制作方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的先張法預應力混凝土管樁是采用先張法預應力工藝和混凝土離心法成型制成的一種空心圓柱體的預應力混凝土預制構(gòu)件。它一般分為預應力混凝土管樁(簡稱PC樁)、預應力高強度混凝土管樁(簡稱PHC樁)和預應力混凝土薄壁管樁(簡稱PTC樁)。在眾多樁基中，先張法預應力混凝土管樁具有單樁承載力較高、設計選用范圍較廣、對地質(zhì)條件的適應力較強、成樁施工環(huán)境較好、施工速度較快等優(yōu)點。它已廣泛應用于各種類型建筑的地基處理。目前，土木工程中使用的先張法預應力混凝土管樁均是按國家標準《先張法預應力混凝土管樁》GB13476-1999和行業(yè)標準《先張法預應力混凝土薄壁管樁》JC888-2001和相關(guān)的國家建筑標準圖集或其他相關(guān)省標準圖集生產(chǎn)和應用的。
但隨著其推廣應用面的不斷擴大，現(xiàn)有技術(shù)的沿軸向等內(nèi)、外徑延伸的先張法預應力混凝土管樁逐步呈現(xiàn)出以下缺點其剛度與延性及抗彎、抗裂能力仍顯不足，尤其是該管樁在軟地基基礎中應用時如在沉樁施工過程中，往往由于擠土作用或土方開挖等工況使得管樁產(chǎn)生過大位移、樁裂乃至斷樁等工程事故常有發(fā)生，從而影響其推廣使用。
中國專利先后公開了發(fā)明人為提高單樁極限承載能力而設計出的兩種異型管樁在管樁樁體上每軸向間隔一段距離，設置一徑向向外變大的凸起，其形狀可為梯形，也可為竹節(jié)狀。從客觀上分析，若用該管樁來克服以上現(xiàn)有技術(shù)的缺點仍有以下不足1、在沉樁施工過程中需要的沉樁力即錘擊力或抱壓力增大，易出現(xiàn)因沉樁力大于無凸起管樁壁的材料強度而產(chǎn)生壓碎混凝土管樁的現(xiàn)象；2、在沉樁施工過程中，外凸起所經(jīng)過的土體要反復受到外凸起地擾動，易出現(xiàn)孔隙水壓力提高等各種不利于沉樁的因素，從而影響沉樁進度與質(zhì)量；3、外凸起在管樁制作中由于離心工藝使混凝土產(chǎn)生結(jié)構(gòu)分層是不可避免的，普通管樁從外壁到內(nèi)壁是混凝土層、砂漿層和水泥漿層，但有了外凸起后，則易出現(xiàn)混凝土層集中到外凸起處而使管樁結(jié)構(gòu)層(外壁)混凝土質(zhì)量下降、從而影響管樁承載力的現(xiàn)象；4、由于外凸起雖角度大于90°，但由于尺寸較小，所以，脫模時對混凝土局部質(zhì)量仍有一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種能有效提高管樁的剛度與延性及抗彎、抗裂能力、基本避免管樁過大位移、開裂乃至斷裂等工程事故發(fā)生且不增加沉樁力、無外凸起擾動土體、制作時能保證管樁結(jié)構(gòu)層混凝土質(zhì)量的先張法預應力混凝土異型管樁。
本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是，提供一種上述先張法預應力混凝土異型管樁的制作方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是，提供一種具有以下結(jié)構(gòu)的先張法預應力混凝土異型管樁，包括用鋼筋混凝土制作的兩端有端板的沿軸向等內(nèi)、外徑延伸的管狀樁體，在管狀樁體的內(nèi)孔中軸向間隔設有橫隔。
所述橫隔優(yōu)選為鋼筋混凝土或加有鋼纖維或工程纖維的鋼筋混凝土或金屬制作并與管狀樁體的鋼筋混凝土成一整體的環(huán)狀體橫隔。
所述金屬優(yōu)選鋼材，所述鋼材優(yōu)選型號為Q235的鋼材。
所述橫隔的軸向間隔距離優(yōu)選為不等距或等距間隔2～5米。
本發(fā)明的另一技術(shù)方案是，提供一種先張法預應力混凝土異型管樁的制作方法，包括制作管狀樁體的鋼筋籠和制作兩端板；將管狀樁體的鋼筋籠和兩端板安裝在橫臥的下半圓鋼模內(nèi)；澆注管狀樁體的混凝土；將管狀樁體的上半圓鋼模與下半圓鋼模合攏并固緊；張拉管狀樁體的預應力筋；對管狀樁體進行離心成型、蒸養(yǎng)、拆模得成品；其特點是，它還包括制作橫隔。
所述制作橫隔優(yōu)選制作鋼筋混凝土或加有鋼纖維或工程纖維的混凝土或金屬制作并與管狀樁體的鋼筋混凝土成一整體的環(huán)狀體橫隔現(xiàn)澆法制作制作多個環(huán)狀體橫隔的鋼筋籠；在制作管狀樁體的鋼筋籠和端板后，將環(huán)狀體橫隔的鋼筋籠按設計的軸向間隔距離固定連接在管狀樁體的鋼筋籠的縱向預應力筋或螺旋筋上；將管狀樁體的鋼筋籠和端板連同安裝在其內(nèi)的橫隔鋼筋籠安裝在橫臥的管狀樁體的下半圓鋼模內(nèi)；安裝橫隔的模板；在澆注管狀樁體的混凝土的同時澆注環(huán)狀體橫隔的混凝土或加有鋼纖維或工程纖維的混凝土；再繼續(xù)將管狀樁體的上半圓鋼模與下半圓鋼模合攏并固緊及后續(xù)的工序。
或預制后澆法制作制作與管狀樁體的鋼筋混凝土成一整體的鋼筋混凝土或加有鋼纖維或工程纖維的混凝土的環(huán)狀體橫隔制作多個環(huán)狀體橫隔的鋼筋籠及連接管狀樁體鋼筋籠用的拉接筋；安裝橫隔的模板并預留出連接管狀樁體鋼筋籠用的拉接筋；澆注混凝土或加有鋼纖維或工程纖維的混凝土，成型，蒸養(yǎng)，拆模得到其外徑大于管狀樁體規(guī)定內(nèi)徑的環(huán)狀體橫隔的預制件；將環(huán)狀體橫隔的預制件按設計的軸向間隔距離經(jīng)拉接筋固定連接在管狀樁體的鋼筋籠的縱向預應力筋或螺旋筋上；將管狀樁體的鋼筋籠和端板連同安裝在其內(nèi)的環(huán)狀體橫隔的預制件安裝在橫臥的管狀樁體的下半圓鋼模內(nèi)；再繼續(xù)以后的澆注管狀樁體的混凝土及后續(xù)的工序。
或制作與管狀樁體的鋼筋混凝土成一整體的金屬的環(huán)狀體橫隔制作多個金屬的環(huán)狀體橫隔，其外徑大于管狀樁體的規(guī)定內(nèi)徑，其嵌于管狀樁體的管壁內(nèi)的環(huán)狀體橫隔的上、下端面上有多個用于與混凝土錨固的錨固筋，其金屬環(huán)狀體橫隔的外圓周上有多個用于與管狀樁體的鋼筋籠固定連接的拉接筋，在制作管狀樁體的鋼筋籠和端板后，將金屬的環(huán)狀體橫隔按設計的軸向間隔距離經(jīng)拉接筋固定連接在管狀樁體的鋼筋籠的縱向預應力筋或螺旋筋上；將管狀樁體的鋼筋籠和端板連同安裝在其內(nèi)的環(huán)狀體橫隔的預制件安裝在橫臥的管狀樁體的下半圓鋼模內(nèi)；再繼續(xù)以后的澆注管狀樁體的混凝土及后續(xù)的工序。
在現(xiàn)澆法制作中，所述環(huán)狀體橫隔兩側(cè)的模板優(yōu)選采用兩塊環(huán)形薄鋼板，其外徑均等于管狀樁體合攏后的鋼模的內(nèi)徑，其兩塊環(huán)形薄鋼板的中心孔內(nèi)有細鋼絲網(wǎng)，模板上有容置管狀樁體的鋼筋籠的縱向預應力筋或螺旋筋的孔或開口，模板固定在管狀樁體的鋼筋籠上。
在預制后澆法制作中，所述鋼筋混凝土或加有鋼纖維或工程纖維的混凝土的環(huán)狀體橫隔的預制件的外徑優(yōu)選大于管狀樁體的規(guī)定內(nèi)徑40～60mm；所述金屬的環(huán)狀體橫隔的外徑優(yōu)選大于管狀樁體的規(guī)定內(nèi)徑80～120mm。
所述錨固筋優(yōu)選錨固鋼筋，所述拉接筋優(yōu)選拉接鋼筋，如優(yōu)選型號為HPB235或HRB335的鋼筋；所述制作金屬的環(huán)狀體橫隔優(yōu)選制作鋼質(zhì)環(huán)狀體橫隔。
采用以上結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明先張法預應力混凝土異型管樁及其制作方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下顯著優(yōu)點和有益效果與現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)的沿軸向等內(nèi)、外徑延伸的先張法預應力混凝土管樁相比，本發(fā)明由于在管狀樁體的內(nèi)孔中軸向間隔設有起加強作用的橫隔，有效提高了管樁的剛度與延性及抗彎、抗裂能力(參見具體實施方式
中的試驗報告)，使該管樁在軟地基基礎中應用時如在沉樁施工過程中，基本避免了管樁過大位移、開裂乃至斷裂等工程事故地發(fā)生，從而保證了該管樁的大面積推廣使用，尤其是在沿海地區(qū)的軟土地基上的大面積推廣使用。
與現(xiàn)有技術(shù)在管樁樁體上每軸向間隔一段距離設置一徑向向外變大凸起的異型管樁相比，本發(fā)明由于是采用內(nèi)橫隔，而管樁沿軸向方向等外徑，所以1、在沉樁施工過程中不需要增加沉樁力即錘擊力或抱壓力，避免了因沉樁力大于無凸起管樁壁的材料強度而產(chǎn)生壓碎混凝土管樁的現(xiàn)象。
2、在沉樁施工過程中，外管壁不會對所經(jīng)過的土體進行反復地擾動，避免出現(xiàn)孔隙水壓力提高等各種不利于沉樁的因素，有效保證了沉樁進度與質(zhì)量。
3、在管樁制作中由于離心工藝的作用，使水泥砂層、砂漿層位置內(nèi)移，克服了外凸起在管樁制作中由于離心工藝而使混凝土產(chǎn)生結(jié)構(gòu)分層、進而使管樁結(jié)構(gòu)層(外壁)混凝土質(zhì)量下降、從而影響管樁承載力的現(xiàn)象；使管樁結(jié)構(gòu)層混凝土質(zhì)量提高，承載力增強。
4、脫模時，無論是管狀樁體與環(huán)狀體橫隔同時澆注或不同時澆注，都不會影響管狀樁體的質(zhì)量，尤其是采用同時澆注，還可以有效改善混凝土分層的缺陷，反而對提高管狀樁體質(zhì)量有利。
本發(fā)明制作方法還具有制作過程無特殊技術(shù)要求、其制作工藝簡便，勞動效率高等優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明異型管樁的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是沿圖1中A-A線的剖視圖。
圖3是本發(fā)明異型管樁的采用現(xiàn)澆法制作混凝土環(huán)狀體橫隔時的剖視結(jié)構(gòu)(放大)示意圖。
圖4是本發(fā)明異型管樁的采用預制后澆法制作混凝土環(huán)狀體橫隔時的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明異型管樁的采用預制后澆法制作金屬環(huán)狀體橫隔時的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中所示1、管狀樁體，2、環(huán)狀體橫隔，3、橫隔的模板，4、樁體的預應力筋或螺旋筋，5、錨固筋，6、拉接筋，7、管狀樁體的下半圓鋼模。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
如圖1、圖2所示。
本發(fā)明先張法預應力混凝土異型管樁，包括用鋼筋混凝土制作的兩端有連接用的端板的沿軸向等內(nèi)、外徑延伸的管狀樁體1。
本發(fā)明先張法預應力混凝土異型管樁特點是，在管狀樁體1的內(nèi)孔中軸向間隔設有起加強作用的橫隔。所述橫隔為鋼筋混凝土制作或加有鋼纖維或工程纖維(市面均有售)的鋼筋混凝土制作或金屬制作并與管狀樁體1的鋼筋混凝土成一整體的環(huán)狀體橫隔2。所述金屬優(yōu)選鋼材，所述鋼材優(yōu)選型號為Q235的鋼材。
所述橫隔的軸向間隔距離為不等距或等距間隔2～5米。
本發(fā)明先張法預應力混凝土異型管樁的制作方法如下制作方法之一(參見圖3)現(xiàn)澆法制作制作設有與管狀樁體1的鋼筋混凝土成一整體的鋼筋混凝土或加有鋼纖維或工程纖維的混凝土的環(huán)狀體橫隔2的異型管樁按現(xiàn)有技術(shù)的方法制作管狀樁體1的鋼筋籠和制作兩端板；制作多個環(huán)狀體橫隔2的鋼筋籠；將環(huán)狀體橫隔2的鋼筋籠按設計的軸向間隔距離固定連接如焊接或扎接在管狀樁體1的鋼筋籠的縱向預應力(鋼)筋4或螺旋(鋼)筋4上；將管狀樁體1的鋼筋籠和端板連同安裝在其內(nèi)的橫隔鋼筋籠安裝在橫臥的管狀樁體1的下半圓鋼模7內(nèi)；所述的鋼模只有外模而沒有內(nèi)模；安裝環(huán)狀體橫隔2兩側(cè)的模板3，模板3采用兩塊環(huán)形薄鋼板(如厚0.6～0.8mm)，模板3上有容置管狀樁體1的鋼筋籠的縱向預應力筋4或螺旋筋4的孔或開口(圖中未示出)且固定在管狀樁體1的鋼筋籠的縱向預應力筋4或螺旋筋4上，兩塊模板3的外徑均等于管狀樁體1合攏后的上半圓(圖中未示出)和下半圓(均指橫臥時)外鋼模的內(nèi)徑，模板3的中心孔內(nèi)有細(如直徑0.1mm)的鋼絲網(wǎng)，按常規(guī)可知，兩塊模板3相互之間平行；澆注管狀樁體1的混凝土，同時澆注環(huán)狀體橫隔2的混凝土或加有鋼纖維或工程纖維的混凝土，按常規(guī)可知，澆注混凝土的量均預先計算好，一般略高出下半圓鋼模的上平面和橫隔的模板3的半徑；將管狀樁體1的上半圓鋼模與下半圓鋼模合攏并固緊；張拉管狀樁體1的預應力筋；對管狀樁體1及環(huán)狀體橫隔2進行離心成型，即成為設有與管狀樁體1連成整體的其中心孔小于管狀樁體1內(nèi)孔的環(huán)狀體橫隔2的管狀樁體1；再按常規(guī)方法蒸養(yǎng)、拆模得管狀樁體1成品。所述環(huán)狀體橫隔2的模板3實際上與管狀樁體1及環(huán)狀體橫隔2固連成一體，而模板3的中心孔內(nèi)的細鋼絲網(wǎng)則將離心出的少量多余水排出。
制作方法之二預制后澆法制作
所述預制后澆法制作中分制作設有鋼筋混凝土或加有鋼纖維或工程纖維的鋼筋混凝土的環(huán)狀體橫隔2的異型管樁和制作設有金屬的環(huán)狀體橫隔2的異型管樁。
制作設有與管狀樁體1的鋼筋混凝土成一整體的鋼筋混凝土或加有鋼纖維或工程纖維的鋼筋混凝土的環(huán)狀體橫隔2的異型管樁(參見圖4)制作管狀樁體1的鋼筋籠和兩端板；按常規(guī)技術(shù)制作多個環(huán)狀體橫隔2的鋼筋籠及連接管狀樁體1鋼筋籠用的拉接筋6；安裝橫隔2的模板并預留出連接管狀樁體1鋼筋籠用的拉接筋6；澆注混凝土或加有鋼纖維或工程纖維的混凝土、成型、蒸養(yǎng)、拆模得到環(huán)狀體橫隔2的預制件(即預制的環(huán)狀體橫隔2)；所述鋼筋混凝土或加有鋼纖維或工程纖維的混凝土的環(huán)狀體橫隔2的預制件的外徑大于管狀樁體1規(guī)定內(nèi)徑即預先設計的管狀樁體1的管內(nèi)徑的40～60mm，即待管狀樁體1成型后環(huán)狀體橫隔2的預制件的圓周邊緣有部分嵌入管狀樁體1的內(nèi)壁內(nèi)；將環(huán)狀體橫隔2的預制件按設計的軸向間隔距離經(jīng)拉接筋6固定連接在管狀樁體1的鋼筋籠的縱向預應力筋4或螺旋筋4上；將管狀樁體1的鋼筋籠和端板連同安裝在其內(nèi)的環(huán)狀體橫隔2的預制件安裝在橫臥的管狀樁體1的下半圓鋼模7內(nèi)；所述的鋼模只有外模而沒有內(nèi)模；澆注管狀樁體1的混凝土，澆注混凝土的量均預先計算好，一般略高出下半圓鋼模7的上平面；將管狀樁體1的上半圓鋼模與下半圓鋼模7合攏并固緊；張拉管狀樁體1的預應力筋；對管狀樁體1進行離心成型，即成為設有與管狀樁體1連成整體的其中心孔小于管狀樁體1內(nèi)孔的環(huán)狀體橫隔2的管狀樁體1，再按常規(guī)方法蒸養(yǎng)、拆模得管狀樁體1成品。
或制作設有與管狀樁體1的鋼筋混凝土成一整體的金屬如Q235鋼的環(huán)狀體橫隔2的異型管樁(參見圖5)制作管狀樁體1的鋼筋籠和兩端板；采用常規(guī)技術(shù)制作多個金屬如型號為Q235的鋼材的環(huán)狀體橫隔2，其外徑大于管狀樁體1的規(guī)定內(nèi)徑約80～120mm，換句話說，待管狀樁體1制作成成品后，鋼質(zhì)的環(huán)狀體橫隔2外徑徑向伸入管狀樁體1的內(nèi)壁約二分之一至三分之二；其嵌于管狀樁體1的管壁內(nèi)的鋼質(zhì)環(huán)狀體橫隔2的上、下端面上有多個用于與混凝土固緊的錨固筋5，其嵌于管狀樁體1的管壁內(nèi)的環(huán)狀體橫隔2的外圓周上有多個用于與管狀樁體1的鋼筋籠固定連接的拉接筋6；將金屬材料的環(huán)狀體橫隔2按設計的軸向間隔距離經(jīng)拉接筋6固定連接在管狀樁體1的鋼筋籠的縱向預應力筋4或螺旋筋4上；將管狀樁體1的鋼筋籠和端板連同安裝在其內(nèi)的鋼質(zhì)環(huán)狀體橫隔2安裝在橫臥的管狀樁體1的下半圓鋼模7內(nèi)；澆注管狀樁體1的混凝土，澆注混凝土的量均預先計算好，一般略高出下半圓鋼模7的上平面；將管狀樁體1的上半圓鋼模與下半圓鋼模合攏并固緊；張拉管狀樁體1的預應力筋；對管狀樁體1進行離心成型，即成為設有與管狀樁體1連成整體的其中心孔小于管狀樁體1內(nèi)孔的環(huán)狀體橫隔2的管狀樁體1；再按常規(guī)方法蒸養(yǎng)、拆模得管狀樁體1成品。所述錨固筋5與拉接筋6一般采用鋼筋如型號為HPB235或HRB335的鋼筋。
下面給出本發(fā)明設有與管狀樁體1的鋼筋混凝土成一整體的鋼筋混凝土環(huán)狀體橫隔2的異型管樁的剛度與延性及抗彎抗裂性能試驗結(jié)果及分析試驗采用對比方式，取二種不同管樁一種是現(xiàn)有技術(shù)的標準管樁PTC500×65，第二種是本發(fā)明設有鋼筋混凝土環(huán)狀體橫隔2的異型管樁。其試驗結(jié)果比較列于下表。
管樁剛度與延性及抗彎抗裂性能試驗結(jié)果及比較

注比較標準計算值為基準。
從上述試驗結(jié)果比較可知，各管樁的實測極限彎矩均大于理論計算值，說明其制作工藝和質(zhì)量有保證。但是剛度和極限彎矩以及構(gòu)件的延性就有很大的不同，標準管樁即第一種管樁極限彎矩僅比計算值大8％，而第二種管樁提高近30％。同時其構(gòu)件延性提高也是很明顯，第一種管樁極限狀態(tài)時(試驗跨度7.2m)跨中撓度僅18.4mm，僅相當于L/400，而第二種管樁構(gòu)件在達36.3mm，相當于L/200，。而且極限狀態(tài)前一級時的裂縫最大寬度也有明顯區(qū)別，第一種管樁在0.4mm左右，而第二種管樁達1.0mm。同時裂縫的條數(shù)也分別依次是第一種3條、第二種9條，平均裂縫間距是346mm、287mm，說明本發(fā)明第二種異型管樁的延性提高也是十分顯著的。
尤其值得一提的是兩種管樁的極限狀態(tài)雖然均為鋼筋拉斷的標志，但是結(jié)果也有很大的區(qū)別，本發(fā)明第二種管樁斷筋數(shù)量很少僅1根，所以卸載后裂縫閉合非常好，幾乎目測不到裂縫，而且剛度恢復也很好，管樁仍然梃直，與未做試驗前大體相同，仍具有一定承載力。而現(xiàn)有技術(shù)的管樁則由于多根預應力筋拉斷，極限狀態(tài)后樁最大裂縫寬度超過4mm以上，而且裂縫處樁的變形不能恢復，全無承載的可能。
需要說明的是，以上僅給出本發(fā)明設有與管狀樁體1的鋼筋混凝土成一整體的鋼筋混凝土環(huán)狀體橫隔2的異型管樁剛度與延性及抗彎抗裂性能試驗結(jié)果及分析，說明采用鋼筋混凝土橫隔對提高管樁剛度與延性及抗裂和抗彎能力有明顯效果。然而依據(jù)常識可知，在鋼筋混凝土的橫隔2內(nèi)加入一定量的鋼纖維或工程纖維，其強度必然高于普通鋼筋混凝土橫隔2的強度，換句話說，采用加鋼纖維或工程纖維的鋼筋混凝土橫隔的管樁的剛度與延性及抗裂能力和抗彎能力必然等同或優(yōu)于采用普通鋼筋混凝土橫隔的管樁的剛度與延性及抗裂能力和抗彎能力。同樣，依據(jù)常識可知，鋼材的強度遠高于鋼筋混凝土的強度，如Q235鋼的抗壓強度設計值f＝215N/mm2，而管樁(PC)樁的鋼筋混凝土即橫隔的鋼筋混凝土的強度等級為C60時，其抗壓強度設計值fc＝27.5N/mm2，。顯而易見，鋼質(zhì)橫隔的強度遠高于普通鋼筋混凝土橫隔的強度。換句話說，采用鋼質(zhì)橫隔的管樁剛度與延性及抗裂能力和抗彎能力也等同或優(yōu)于采用普通鋼筋混凝土橫隔的管樁的剛度與延性及抗裂剛度和抗彎能力。所以，上述試驗結(jié)果完全能說明本發(fā)明先張法預應力混凝土異型管樁具有上述發(fā)明內(nèi)容中所述的優(yōu)點和有益效果。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及其制作方法不僅局限于以上實施例，而允許有多種變化，如所述橫隔的形狀不局限于環(huán)狀體，如帶孔的餅狀也可(采用預制后澆法制作)；所述橫隔的材料也可采用工程塑料(其強度同樣高于鋼筋混凝土的強度)；所述橫隔也可為由鋼質(zhì)張緊機構(gòu)張緊在管狀樁體1的內(nèi)孔壁上的有開口的環(huán)狀體橫隔；所述橫隔的軸向間隔距離也可以是2～5米等距離以外的距離；制作方法中，有些步驟的順序不是很嚴格，如制作管狀樁體1的鋼筋籠與制作環(huán)狀體橫隔2的鋼筋籠可同時進行，也可任意先做其中的一個；而橫隔的厚度和環(huán)狀體的外徑、中心孔的直徑及錨固筋和拉接筋的設置則更是根據(jù)具體的管樁直徑及功能要求的不同而不同；等等。以上變化均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種先張法預應力混凝土異型管樁，包括用鋼筋混凝土制作的兩端有端板的沿軸向等內(nèi)、外徑延伸的管狀樁體(1)，其特征在于在管狀樁體(1)的內(nèi)孔中軸向間隔設有橫隔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的先張法預應力混凝土異型管樁，其特征在于所述橫隔為鋼筋混凝土或加有鋼纖維或工程纖維的混凝土或金屬制作并與管狀樁體(1)的鋼筋混凝土成一整體的環(huán)狀體橫隔(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的先張法預應力混凝土異型管樁，其特征在于所述金屬指鋼材。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的先張法預應力混凝土異型管樁，其特征在于所述鋼材指型號為Q235的鋼材。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任何一項所述的先張法預應力混凝土異型管樁，其特征在于所述橫隔的軸向間隔距離為不等距或等距間隔2～5米。
6.一種先張法預應力混凝土異型管樁的制作方法，包括制作管狀樁體(1)的鋼筋籠和制作兩端板；將管狀樁體(1)的鋼筋籠和兩端板安裝在橫臥的下半圓鋼模內(nèi)；澆注管狀樁體(1)的混凝土；將管狀樁體(1)的上半圓鋼模與下半圓鋼模合攏并固緊；張拉管狀樁體(1)的預應力筋；對管狀樁體(1)進行離心成型、蒸養(yǎng)、拆模得成品；其特征在于它還包括制作橫隔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的先張法預應力混凝土異型管樁的制作方法，其特征在于所述制作橫隔指制作鋼筋混凝土或加有鋼纖維或工程纖維的混凝土或金屬制作并與管狀樁體(1)的鋼筋混凝土成一整體的環(huán)狀體橫隔(2)現(xiàn)澆法制作制作多個環(huán)狀體橫隔(2)的鋼筋籠；在制作管狀樁體(1)的鋼筋籠和端板后，將環(huán)狀體橫隔(2)的鋼筋籠按設計的軸向間隔距離固定連接在管狀樁體(1)的鋼筋籠的縱向預應力筋或螺旋筋上；將管狀樁體(1)的鋼筋籠和端板連同安裝在其內(nèi)的橫隔鋼筋籠安裝在橫臥的管狀樁體(1)的下半圓鋼模(7)內(nèi)；安裝橫隔(2)的模板(3)；在澆注管狀樁體(1)的混凝土的同時澆注環(huán)狀體橫隔(2)的混凝土或加有鋼纖維或工程纖維的混凝土；再繼續(xù)將管狀樁體(1)的上半圓鋼模與下半圓鋼模合攏并固緊及后續(xù)的工序；或預制后澆法制作制作與管狀樁體(1)的鋼筋混凝土成一整體的鋼筋混凝土或加有鋼纖維或工程纖維的混凝土的環(huán)狀體橫隔(2)制作多個環(huán)狀體橫隔(2)的鋼筋籠及連接管狀樁體(1)鋼筋籠用的拉接筋(6)；安裝橫隔(2)的模板并預留出連接管狀樁體(1)鋼筋籠用的拉接筋(6)；澆注混凝土或加有鋼纖維或工程纖維的混凝土，成型，蒸養(yǎng)，拆模得到其外徑大于管狀樁體(1)規(guī)定內(nèi)徑的環(huán)狀體橫隔(2)的預制件；將環(huán)狀體橫隔(2)的預制件按設計的軸向間隔距離經(jīng)拉接筋(6)固定連接在管狀樁體(1)的鋼筋籠的縱向預應力筋(4)或螺旋筋(4)上；將管狀樁體(1)的鋼筋籠和端板連同安裝在其內(nèi)的環(huán)狀體橫隔(2)的預制件安裝在橫臥的管狀樁體(1)的下半圓鋼模(7)內(nèi)；再繼續(xù)以后的澆注管狀樁體(1)的混凝土及后續(xù)的工序；或制作與管狀樁體(1)的鋼筋混凝土成一整體的金屬的環(huán)狀體橫隔(2)制作多個金屬的環(huán)狀體橫隔(2)，其外徑大于管狀樁體(1)的規(guī)定內(nèi)徑，其嵌于管狀樁體(1)的管壁內(nèi)的環(huán)狀體橫隔(2)的上、下端面上有多個用于與混凝土錨固的錨固筋(5)，其金屬環(huán)狀體橫隔(2)的外圓周上有多個用于與管狀樁體(1)的鋼筋籠固定連接的拉接筋(6)，在制作管狀樁體(1)的鋼筋籠和端板后，將金屬的環(huán)狀體橫隔(2)按設計的軸向間隔距離經(jīng)拉接筋(6)固定連接在管狀樁體(1)的鋼筋籠的縱向預應力筋(4)或螺旋筋(4)上；將管狀樁體(1)的鋼筋籠和端板連同安裝在其內(nèi)的環(huán)狀體橫隔(2)的預制件安裝在橫臥的管狀樁體(1)的下半圓鋼模(7)內(nèi)；再繼續(xù)以后的澆注管狀樁體(1)的混凝土及后續(xù)的工序。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的先張法預應力混凝土異型管樁的制作方法，其特征在于在現(xiàn)澆法制作中，所述環(huán)狀體橫隔(2)兩側(cè)的模板(3)采用兩塊環(huán)形薄鋼板，其外徑均等于管狀樁體(1)合攏后的鋼模的內(nèi)徑，其兩塊環(huán)形薄鋼板的中心孔內(nèi)有細鋼絲網(wǎng)，模板(3)上有容置管狀樁體(1)的鋼筋籠的縱向預應力筋(4)或螺旋筋(4)的孔或開口，模板(3)固定在管狀樁體(1)的鋼筋籠上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的先張法預應力混凝土異型管樁的制作方法，其特征在于在預制后澆法制作中，所述鋼筋混凝土或加有鋼纖維或工程纖維的混凝土的環(huán)狀體橫隔(2)的預制件的外徑大于管狀樁體(1)的規(guī)定內(nèi)徑40～60mm；所述金屬的環(huán)狀體橫隔(2)的外徑大于管狀樁體(1)的規(guī)定內(nèi)徑80～120mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8或9所述的先張法預應力混凝土異型管樁的制作方法，其特征在于所述錨固筋(5)指錨固鋼筋；所述拉接筋(6)指拉接鋼筋；所述制作金屬的環(huán)狀體橫隔(2)指制作鋼質(zhì)環(huán)狀體橫隔(2)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種先張法預應力混凝土異型管樁，包括用鋼筋混凝土制作的兩端有端板的沿軸向等內(nèi)、外徑延伸的管狀樁體(1)，在管狀樁體(1)的內(nèi)孔中軸向間隔設有橫隔，如鋼筋混凝土制作并與管狀樁體(1)的鋼筋混凝土成一整體的環(huán)狀體橫隔(2)，所述橫隔(2)的軸向間隔距離可為不等距。其制作方法除按常規(guī)方法制作管樁樁體(1)外，它還包括制作環(huán)狀體橫隔(2)制作環(huán)狀體橫隔(2)的鋼筋籠，將其軸向間隔固定在管狀樁體(1)的鋼筋籠上并裝上橫隔模板，同時澆注管狀樁體(1)和環(huán)狀體橫隔(2)。該管樁能有效提高管樁的剛度與延性及抗彎、抗裂能力且不增加沉樁力、無外凸起擾動土體、能保證管樁結(jié)構(gòu)層混凝土質(zhì)量。
文檔編號B28B21/60GK101041964SQ20071006799
公開日2007年9月26日 申請日期2007年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月11日
發(fā)明者吳佳雄 申請人:浙江大學寧波理工學院