一種預應力高強混凝土方樁及其制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種預應力高強混凝土方樁及其制造方法，其創新點在于：混凝土方樁和端板的方形外形，四邊轉角呈應力消除圓弧形，其圓弧形的其中一對圓弧角度數為90度，圓弧半徑為18mm，另一對圓弧角度數為90度，圓弧半徑為13mm；制造方法中離心旋轉成型分為三個階段，包括低速離心階段、高速離心階段和超低速離心階段。本發明的這種預應力高強混凝土方樁，圓弧形角度和半徑的設定，使得成樁在建筑施工錘擊中不易損壞，產品成樁率高達99.5～99.8%；本產品的制造方法中，離心成型在離心機上離心三個階段的設置，使得混凝土的密實度增加，提高了離心樁的承載力，延性度和抗彎抗剪性能，承載力增加了25～30%，延性度增加了15～30%，抗彎抗剪性能增加了10～15%。
【專利說明】一種預應力高強混凝土方粧及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種預應力高強混凝土方樁，本發明還涉及一種預應力高強混凝土方樁的制造方法，屬于建筑領域。
【背景技術】
[0002]在土木建筑工程中常常需要用鋼筋混凝土做地基的基礎樁，用壓樁機壓入地下后成為基礎樁，讓基礎樁的上部承載建筑物，貼別是地質構造比較復雜的地基上建造大型或高層建筑物時，采用基礎樁增強基礎是目前必不可少的手段。目前基礎樁按其結構可分為空心樁和實心樁，按制作方法分可分為預制和灌注樁，按用鋼材可分為普通鋼筋和應力鋼筋，按成型方式可分為人工成型和離心成型等。
[0003]現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，在實際生產過程中，當預應力主筋大于12根以上時，生產工藝繁瑣、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。
[0004]上述的兩種方法，樁身與承臺連接時工藝復雜，成本較高。此外，上述的兩種方法在沿海地區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。更重要的是生產的預應力混凝土實心方樁強度不夠強，無法滿足建筑行業的建筑需求。
[0005]由此可見，有必要對現有技術中預應力混凝土方樁以及其制作方法進行改進。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于針對現有技術中的不足，提供一種預應力高強混凝土方樁及其制造方法，原材料浪費小，生產成本低，方樁強度高。
[0007]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為:一種預應力高強混凝土方樁，包括鋼筋籠、混凝土和兩端設有與鋼筋籠連接的金屬端板，；所述兩金屬端板四周設有焊接坡口，中央是圓孔，圓孔與四邊間對稱的設有穿線孔和張力孔；所述鋼筋籠的箍筋呈螺旋狀焊接在主筋上，樁心是與端板中央圓孔直徑相同的圓筒形中孔，其創新點在于:所述的混凝土方樁和端板的方形外形，四邊轉角呈應力消除圓弧形，其圓弧形的其中一對圓弧角度數為90度，圓弧半徑為15?20mm,另一對圓弧角度數為90度，圓弧半徑為10?15mm。
[0008]進一步的,所述圓弧形的其中一對圓弧角度數為90度，圓弧半徑為18mm,另一對圓弧角度數為90度，圓弧半徑為13mm。
[0009]本發明的另一個目的是提供一種預應力高強混凝土方樁的制造方法，包括制備鋼筋籠骨架、鋼筋籠與端板連接、對鋼筋籠實施預應力定值張拉、向模具中澆注混泥土、離心旋轉成型、高壓蒸養成型和成品脫模，其創新點在于:所述離心旋轉成型分為三個階段，包括低速離心階段、高速離心階段和超低速離心階段。
[0010]進一步的，所述的低速離心階段，離心轉數為115.5?126.8轉/min，離心時間為22.5 ?23.5min。
[0011]進一步的，所述的高速離心階段，離心轉數為1500.5?1600.5轉/min,離心時間為 2.5 ?4.5min。
[0012]進一步的，所述的超低速離心階段，離心轉數為60.5?100.5轉/min，離心時間為
6.5 ?7.5min。
[0013]進一步的，所述的高壓蒸養成型步驟中高壓養護時間為8?10h，養護溫度為100?200°C，養護壓力為I?1.2MPA。
[0014]本發明的有益效果:本發明的這種預應力高強混凝土方樁，混凝土方樁和端板的方形外形，四邊轉角呈應力消除圓弧形，圓弧形角度和半徑的設定，使得成樁在建筑施工錘擊中不易損壞，產品成樁率高達99.5?99.8% ;本產品的制造方法中，離心成型在離心機上離心三個階段的設置，使得混凝土的密實度增加，提高了離心樁的承載力，延性度和抗彎抗剪性能，承載力增加了 25?30%，延性度增加了 15?30%，抗彎抗剪性能增加了 10?15%。
【具體實施方式】
[0015]下面結合具體實施例對本發明的技術方案作詳細說明。
[0016]實施例1
一種預應力高強混凝土方樁，包括鋼筋籠和混凝土，方樁的兩端設有與鋼筋籠連接的金屬端板，兩方形端板四周設有焊接坡口，中央是圓孔，圓孔與四邊間對稱的設有穿線孔和張力孔，鋼筋籠的箍筋呈螺旋狀連接的焊接在主筋上，樁心是與端板中央圓孔直徑相同的圓筒形中孔，其創新點在于:混凝土方樁和端板的方形外形，四邊轉角呈應力消除圓弧形，其圓弧形的其中一對圓弧角度數為90度，圓弧半徑為15?20mm，另一對圓弧角度數為90度，圓弧半徑為10?15mm。
[0017]一種預應力高強混凝土方樁的制造方法，包括制備鋼筋籠骨架、鋼筋籠與端板連接、對鋼筋籠實施預應力定值張拉、向模具中澆注混泥土、離心旋轉成型、高壓蒸養成型和成品脫模，其創新點在于:離心旋轉成型分為三個階段，包括低速離心階段、高速離心階段和超低速離心階段。
[0018]低速離心階段，離心轉數為150轉/min，離心時間為20min。
[0019]高速離心階段，離心轉數為1500轉/min,離心時間為2min。
[0020]超低速離心階段，離心轉數為50轉/min，離心時間為5min。
[0021]其中，設置高壓蒸養成型步驟中高壓養護時間為8h，養護溫度為80°C，養護壓力為 IMPA。
[0022]基于本實施例的這種預應力高強混凝土方樁，圓弧形角度和半徑的設定，產品成樁率高達99.5% ;本實施例產品的制造方法中，混凝土的密實度增加，提高了離心樁的承載力、延性度和抗彎抗剪性能，其中，承載力增加了 25%，延性度增加了 15%，抗彎抗剪性能增加了 10%。[0023]實施例2
一種預應力高強混凝土方樁，包括鋼筋籠和混凝土，方樁的兩端設有與鋼筋籠連接的金屬端板，兩方形端板四周設有焊接坡口，中央是圓孔，圓孔與四邊間對稱的設有穿線孔和張力孔，鋼筋籠的箍筋呈螺旋狀連接的焊接在主筋上，樁心是與端板中央圓孔直徑相同的圓筒形中孔，其創新點在于:混凝土方樁和端板的方形外形，四邊轉角呈應力消除圓弧形，其圓弧形的其中一對圓弧角度數為90度，圓弧半徑為18mm,另一對圓弧角度數為90度，圓弧半徑為13mm。
[0024]一種預應力高強混凝土方樁的制造方法，包括制備鋼筋籠骨架、鋼筋籠與端板連接、對鋼筋籠實施預應力定值張拉、向模具中澆注混泥土、離心旋轉成型、高壓蒸養成型和成品脫模，其創新點在于:離心旋轉成型分為三個階段，包括低速離心階段、高速離心階段和超低速離心階段。
[0025]低速離心階段，離心轉數為200轉/min，離心時間為25min。
[0026]高速離心階段，離心轉數為2000轉/min,離心時間為5min。
[0027]超低速離心階段，離心轉數為120轉/min，離心時間為lOmin。
[0028]其中，設置高壓蒸養成型步驟中高壓養護時間為10h，養護溫度為220°C，養護壓力為 1.2MPA。
[0029]基于本實施例的這種預應力高強混凝土方樁，圓弧形角度和半徑的設定，產品成粧率聞達99.8% ;本實施例廣品的制造方法中，混凝土的密實度增加，提聞了尚心粧的承載力、延性度和抗彎抗剪性能，其中，承載力增加了 30%，延性度增加了 30%，抗彎抗剪性能增加了 15%。
【權利要求】
1.一種預應力高強混凝土方樁，包括鋼筋籠、混凝土和兩端設有與鋼筋籠連接的金屬端板；所述兩金屬端板四周設有焊接坡口，中央是圓孔，圓孔與四邊間對稱的設有穿線孔和張力孔；所述鋼筋籠的箍筋呈螺旋狀焊接在主筋上，樁心是與端板中央圓孔直徑相同的圓筒形中孔，其特征在于:所述的混凝土方樁和端板的方形外形，四邊轉角呈應力消除圓弧形，其圓弧形的其中一對圓弧角度數為90度，圓弧半徑為15~20mm,另一對圓弧角度數為。90度，圓弧半徑為10~15mm。
2.根據權利要求1所述的預應力高強混凝土方樁，其特征在于:所述圓弧形的其中一對圓弧角度數為90度，圓弧半徑為18mm，另一對圓弧角度數為90度，圓弧半徑為13mm。
3.—種權利要求1所述的預應力高強混凝土方樁的制造方法，包括制備鋼筋籠骨架、鋼筋籠與端板連接、對鋼筋籠實施預應力定值張拉、向模具中澆注混泥土、離心旋轉成型、高壓蒸養成型和成品脫模，其特征在于:所述離心旋轉成型分為三個階段，包括低速離心階段、高速離心階段和超低速離心階段。
4.根據權利要求3所述的預應力高強混凝土方樁的制造方法，其特征在于:所述的低速離心階段，離心轉數為115.5~126.8轉/min,離心時間為22.5~23.5min。
5.根據權利要求3所述的預應力高強混凝土方樁的制造方法，其特征在于:所述的高速離心階段，離心轉數為1500.5~1600.5轉/min,離心時間為2.5~4.5min。
6.根據權利要求3所述的預應力高強混凝土方樁的制造方法，其特征在于:所述的超低速離心階段，離心轉數為60.5~100.5轉/min,離心時間為6.5~7.5min。
7.根據權利要求3 所述的預應力高強混凝土方樁的制造方法，其特征在于:所述的高壓蒸養成型步驟中高壓養護時間為8~10h，養護溫度為100~200°C，養護壓力為I~。1.2MPA。
【文檔編號】B28B23/10GK104018497SQ201410259312
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月12日 優先權日:2014年6月12日
【發明者】彭超, 楊冬 申請人:南通中技樁業有限公司