專利名稱：水平力承載樁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及水平力承載樁。
技術(shù)背景
在建筑施工過程中，管樁的運用越來越廣泛，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁是采用預(yù) 先加壓的方法間接提高混凝土的抗拉強度，克服混凝土容易開裂的缺點，可延 緩混凝土構(gòu)件的開裂，提高構(gòu)件的抗裂度和剛度，并取得節(jié)約鋼筋，減輕自重 的效果。
但是，工程界普遍認為管樁的抗彎性能差，破壞為脆性破壞，延性差，管 樁出現(xiàn)開裂后迅速開展，受拉去鋼筋很快進入屈服和頸縮直至斷裂，極限彎矩 和開裂彎矩相差不大。提高抗裂彎矩的途徑主要是提高管樁混凝土的預(yù)應(yīng)力， 即通過提高預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)拉應(yīng)力或者增加鋼筋數(shù)量間接提高混凝土的預(yù)壓 應(yīng)力。此種途徑會帶來三個問題1)預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)拉應(yīng)力過大，鋼筋容易 出現(xiàn)塑性變形，在受彎時預(yù)應(yīng)力鋼筋容易脆斷，影響管樁的延性；2)增加鋼 筋數(shù)量意味著成本和工程造價的增加，性價比失衡；3)此種途徑只是延緩混 凝土的開裂，提高極限彎矩和開裂彎矩，但對于改善管樁的極限彎矩和開裂彎 矩相差不大和提高管樁的延性沒有很大的實際幫助。因而如何改善管樁的這些 天然缺陷具有一定的工程意義。
另外，在管樁的生產(chǎn)中，對管樁的配筋往往是參照傳統(tǒng)樁基均勻配筋的作 法。事實上，與各向同性的建筑樁基相比，承擔水平力的管樁側(cè)向受力的特征明確，均勻布筋顯得浪費。在實際工程中，對于環(huán)形的受彎構(gòu)件如管樁等，通 常采用對稱布筋，其工作原理與矩形截面基本類似，但是矩形截面的鋼筋是沿 一條直線布置，而管樁是沿圓周均勻布置。于是，管樁的受力狀態(tài)出現(xiàn)以下新 特點l)在截面受拉區(qū)內(nèi)，由于布置的鋼筋至截面水平中心軸的距離不同， 由此引起的每根筋受力也不同，形成"遠大近小"的局面，即距離中性軸距離 遠的拉應(yīng)力大，反之則小。2)在受壓區(qū)，僅僅靠混凝土的壓力和受拉區(qū)鋼筋 拉力所構(gòu)成的力矩就足夠抵抗荷載彎矩，受壓區(qū)布置構(gòu)造鋼筋即可，從而減少 鋼筋用量，降低成本。 實用新型內(nèi)容
綜上所述，為了克服現(xiàn)有技術(shù)問題的不足，本實用新型提供了一種水平力 承載樁，它很好的彌補了現(xiàn)有管樁抗彎性能差，破壞為脆性破壞，延性差，管 樁出現(xiàn)開裂后迅速蔓延，受拉區(qū)鋼筋很快進入屈服和緊縮直至斷裂，極限彎矩 和開裂彎矩相差不大等缺點，提高了管樁的整體性能，而且工藝簡單，成本低， 性價比高，應(yīng)用范圍廣。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為
水平力承載樁簡稱PHHC樁，包括混凝土 4及鋼筋骨架籠5兩端固定的端 頭板6，其中，鋼筋骨架籠5是由預(yù)應(yīng)力鋼筋2，螺旋筋3和非預(yù)應(yīng)力鋼筋1 組成。
進一步，所述的非預(yù)應(yīng)力鋼筋1均勻分布在管樁截面的受拉區(qū)域7內(nèi)的螺 旋筋3上。
進一步，所述的非預(yù)應(yīng)力鋼筋1均勻分布在管樁截面上夾角為120度的對稱的兩個扇形受拉區(qū)域內(nèi)的螺旋筋3上。
進一步，所述的非預(yù)應(yīng)力鋼筋1均勻分布在整個管樁的螺旋筋3上。 進一步，所述的預(yù)應(yīng)力鋼筋2可采用抗拉強度6b》1570Mpa的PC鋼棒。
本實用新型的有益效果為
1、 本實用新型很好的彌補了現(xiàn)有管樁^C彎性能差，破壞為脆性破壞，延 性差，管樁出現(xiàn)開裂后迅速蔓延，受拉區(qū)鋼筋很快進入屈服和緊縮直至斷裂， 極限彎矩和開裂彎矩相差不大等缺點，提高了管樁的整體性能，而且工藝簡單， 成本低，性價比高。
2、 由于本實用新型管樁具有很高的開裂彎矩和極限彎矩，而且延性得到 很大程度的提高，可在江河、湖波、水庫等水利設(shè)施的護堤防滑，壩身土體加 固等工程中廣泛使用，也在公路、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施的邊坡維護、邊坡防滑，橋 墩基礎(chǔ)施工，港口碼頭基礎(chǔ)施工加固，工業(yè)和民用建筑的深基坑支護，邊坡維 護等領(lǐng)域廣泛使用。并且在7級以上的抗震建筑的基礎(chǔ)施工中也可使用。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)一的截面示意圖2為本實用新型鋼筋骨架籠與端頭板的結(jié)構(gòu)示意圖3為本實用新型的結(jié)構(gòu)二的截面示意圖4為本實用新型的結(jié)構(gòu)三的截面示意圖5為本實用新型的抗彎實驗加載簡圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。 實施例一如圖l、 2所示，本實施例樁型為C500X100，可采用傳統(tǒng)配方設(shè)計混凝土 4強度等級為C60，預(yù)應(yīng)力鋼筋2可采用十三根直徑為<2 10. 7的高強預(yù)應(yīng)力混 凝土用鋼棒，其抗拉強度為1570Mpa，非預(yù)應(yīng)力鋼筋1可采用四根直徑為C12 的HRB335螺紋鋼。
先將預(yù)應(yīng)力鋼筋2、非預(yù)應(yīng)力鋼筋l、.螺旋筋3定長、切斷下料，再將預(yù) 應(yīng)力鋼筋2鐓頭，線材冷拔成冷拔絲；預(yù)應(yīng)力鋼筋2與螺旋筋3滾焊成鋼籠， 再將非預(yù)應(yīng)力鋼筋l縱向綁扎并均勻分布在管樁截面的受拉區(qū)域7內(nèi)的螺旋筋 3的內(nèi)側(cè)，制成鋼筋骨架籠5;制作好端頭板6;然后將鋼筋骨架籠5與端頭板 6 —起放入管模中；將按照國家管樁制備標準制備的混凝土 4喂入裝好鋼筋骨 架籠5與端頭板6的管模中，合上蓋模后進行預(yù)應(yīng)力張拉，非預(yù)應(yīng)力鋼筋l不 參與預(yù)應(yīng)力張拉;然后再將管模置于離心機上進行離心成型,完畢后傾倒余漿； 然后將管模放入蒸養(yǎng)池中，按混凝土強度等級要求進行蒸汽養(yǎng)護；然后再進行 放張、脫模后質(zhì)檢員判定管樁質(zhì)量等級，管樁再裝車入釜進行高壓蒸汽養(yǎng)護， 然后放入管樁堆放場，進行自然養(yǎng)護。
如圖5所示，在本實施例管樁成型二十四小時后，對本實施例管樁進行抗 彎實驗，當本實施例管樁破壞時，管樁的上部(以樁直徑處為界)混凝土4被 壓碎，而底部的預(yù)應(yīng)力鋼筋2和非預(yù)應(yīng)力鋼筋1未斷裂，從管樁出現(xiàn)第一條裂 縫開始，管樁裂縫延伸緩慢，裂縫數(shù)量增加快，但在管樁斷裂前裂縫的最大寬 度僅為0.5mm，破壞時裂縫數(shù)量為十六條，裂縫未延伸至管樁上部，管樁下部 預(yù)應(yīng)力鋼筋2和非預(yù)應(yīng)力鋼筋1斷裂滯后，上部混凝土4出現(xiàn)壓碎現(xiàn)象，符合 預(yù)應(yīng)力混凝土的超筋構(gòu)件破壞形式，說明本實施例管樁有很好的延性，開裂彎矩和極限彎矩相差較大。 實施例二
如圖3所示，重復(fù)實施例l，有以下不同點預(yù)應(yīng)力鋼筋2可采用十二根 直徑為C.10.7的高強預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒，其抗拉強度為1570Mpa，非預(yù)應(yīng)力 鋼筋1可采用八根直徑為C 12的服B335螺紋鋼，非預(yù)應(yīng)力鋼筋1縱向綁扎并 均勻分布在管樁截面上夾角為120度的對稱的兩個扇形受拉區(qū)域內(nèi)的螺旋筋3 的內(nèi)側(cè)。
實施例三
如圖4所示，重復(fù)實施例l，有以下不同點預(yù)應(yīng)力鋼筋2可采用十二根 直徑為C10.7的高強預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒，其抗拉強度為1570Mpa，非預(yù)應(yīng)力 鋼筋1可采用十二根直徑為C 12的服B335螺紋鋼，非預(yù)應(yīng)力鋼筋1縱向綁扎 并成圓周樁均勻分布在螺旋筋3內(nèi)側(cè)。
最后要說明的是，以上所述實施例是對本實用新型技術(shù)方案的說明而非限
制，所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員的等同替換或者根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)而做的其它修 改，只要沒超出本實用新型技術(shù)方案的思路和范圍，均應(yīng)包含在本實用新型所 要求的權(quán)利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、水平力承載樁，包括混凝土(4)及鋼筋骨架籠(5)兩端固定的端頭板(6)，其特征在于鋼筋骨架籠(5)是由預(yù)應(yīng)力鋼筋(2)，螺旋筋(3)，非預(yù)應(yīng)力鋼筋(1)組成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平力承載樁，其特征在于所述的非預(yù)應(yīng)力鋼 筋(1)均勻分布在管樁截面的受拉區(qū)域(7)內(nèi)的螺旋筋(3)上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平力承載樁，其特征在于所述的非預(yù)應(yīng)力鋼 筋(1)均勻分布在管樁截面上夾角為120度的對稱的兩個扇形受拉區(qū)域內(nèi)的螺 旋筋(3)上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平力承載樁，其特征在于所述的非預(yù)應(yīng)力鋼 筋(1)均勻分布在整個管樁的螺旋筋(3)上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的水平力承載樁，其特征在于所述的 預(yù)應(yīng)力鋼筋(2)可采用抗拉強度6b》1570Mpa的PC鋼棒。
專利摘要本實用新型公開了水平力承載樁，它包括混凝土及鋼筋骨架籠兩端固定的端頭板，其中，鋼筋骨架籠是由預(yù)應(yīng)力鋼筋，螺旋筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋組成。預(yù)應(yīng)力鋼筋采用抗拉強度高的PC鋼棒，并且在管樁的受拉區(qū)域內(nèi)的螺旋筋上布置有非預(yù)應(yīng)力鋼筋，該非預(yù)應(yīng)力鋼筋縱向綁扎在螺旋筋上，而且非預(yù)應(yīng)力鋼筋不參與管樁合模后的預(yù)應(yīng)力張拉，改變了現(xiàn)有管樁抗彎性能差，破壞為脆性破壞，延性差，管樁出現(xiàn)開裂后迅速蔓延，受拉區(qū)鋼筋很快進入屈服和緊縮直至斷裂，極限彎矩和開裂彎矩相差不大等缺點，提高了管樁的整體性能，而且工藝簡單，成本低，性價比高，應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點。
文檔編號E02D5/58GK201343726SQ20092009066
公開日2009年11月11日 申請日期2009年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月4日
發(fā)明者許景新 申請人:河南建華管樁有限公司