CN103817791A - 预应力混凝土实心圆桩的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种预应力混凝土实心圆桩的加工方法，具体的制作步骤依次为：钢筋笼制作、装配、张拉、浇注、精整，最终加工得预应力混凝土实心圆桩：将制得的预应力混凝土实心圆桩进行表面处理；该加工方法具有加工工艺简单，节约成本，承载能力强，使用寿命长等优点，可以快速并保证质量加工出预应力混凝土实心圆桩，有利于预应力混凝土实心圆桩实现大规模生产和推广。

Description

预应力混凝土实心圆桩的加工方法
技术领域
本发明涉及建筑领域，特别提供了一种预应力混凝土实心圆桩的加工方法。
背景技术
目前，我国预制混凝土桩加工领域，主要有两种混凝土桩：一种是振捣成型的截面为多边形的柱，另一种是离心成型的管型圆桩或管型多边形桩。离心成型的管型圆桩传统制作混凝土桩的方法为：在下半模内灌入混凝土料，然后再合上上半模进行施加预应力，导致混凝土桩的质量和钢筋质量受到影响，而且上述离心成型的管型圆桩均存在成型工艺复杂，生产效率低，制作成本高，桩身承载力低等问题。
因此，如何对混凝土桩的加工方法进行改进，成为人们亟待解决的问题。
发明内容                                       
鉴于此，本发明的目的在于提供一种预应力混凝土实心圆桩的加工方法，以至少解决以往混凝土桩加工方法中存在的成型工艺复杂，生产效率低，制作成本高，桩身承载力低等问题。
本发明提供了一种预应力混凝土实心圆桩的加工方法，其特征在于，具体的制作步骤如下：
——钢筋笼制作：将若干根等长的预应力主筋和螺旋筋绑扎或焊接成圆柱形钢筋笼；
——装配：将上述圆柱形钢筋笼装配到下半模具中，将圆柱形钢筋笼中预应力主筋的两端进行锚固锁紧，再将上半模具扣合于下半模具的上方并将上、下半模具进行固定连接，且所述上半模具上设置有浇注口；
——张拉：将装配好的模具组件中预应力主筋施加张拉力，张拉到预应力主筋抗拉强度的60%~80%，进行锚固；
——浇注：在上半模具的浇注口处往模具内部浇注混凝土，浇注完毕后进行养护，待混凝土固化后进行放张和脱模；
——精整：将制得的预应力混凝土实心圆桩进行表面处理和后期养护。
优选，所述张拉步骤中张拉力为分阶段施加。
进一步优选，所述分阶段施加张拉力的具体过程为：
——施加张拉力到预应力主筋抗拉强度的10%~20%，稳定张拉力不变持续5~10秒钟；
——再施加张拉力到预应力主筋抗拉强度的40%~50%，稳定张拉力不变持续5~10秒钟；
——再施加张拉力到预应力主筋抗拉强度的60%~80%，稳定张拉力不变持续10~20秒钟。
进一步优选，所述浇注步骤中，在混凝土浇注过程中，对整体模具组件内混凝土进行震捣，便于加快浇注速度和密实混凝土。
进一步优选，所述预应力主筋为预应力混凝土用钢棒。
本发明提供的预应力混凝土实心圆桩的加工方法，主要有以下改进：1、将钢筋笼装配到下半模具中，将上半模具和下半模具扣合固定后，再进行混凝土的统一浇注，从而能够避免下半模浇注时，在合模过程中出现高出下半模的混凝土料塌下来进入两个半模之间的合缝内的现象，也避免了由此造成的漏浆等原来固有桩的质量问题。2、在浇注混凝土之前进行预应力主筋的张拉，能够有效避免浇注后再进行张拉导致埋藏在混凝土中钢筋笼的螺旋筋发生移位现象，进而确保其位置固定，提高了混凝土实心桩使用寿命。
本发明提供的预应力混凝土实心圆桩的加工方法，具有加工工艺简单，节约成本，承载能力高，使用寿命长等优点，可以快速并保证质量加工出预应力混凝土实心圆桩，有利于预应力混凝土实心圆桩实现大规模生产和推广。
附图说明
图1为钢筋笼的结构示意图；
图2为上、下半模具的结构示意图。
具体实施方式
    需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
按照预应力混凝土实心圆桩的加工方法进行混凝土桩的加工，其整个加工周期为：钢筋笼加工10~30分钟，钢筋笼、模具组件装配5~20分钟，张拉3~10分钟，浇注5~30分钟，初次养护3~7小时，放张脱模5~20分钟，精整、后期高压蒸汽养护5~12小时即可，具体步骤如下：
首先，如图1所示，将若干根等长的预应力主筋1和螺旋筋2绑扎或焊接成圆柱形钢筋笼；再将上述圆柱形钢筋笼装配到下半模具3中，将圆柱形钢筋笼中预应力主筋的两端进行锚固锁紧，再将上半模具4扣合于下半模具3的上方并将上、下半模具进行固定连接，且所述上半模具4上设置有浇注口41，上、下半模具的具体结构如图2所示；然后将装配好的模具组件中预应力主筋施加张拉力，张拉到预应力主筋抗拉强度的60%~80%，进行锚固；再将混凝土从上半模具的浇注口处往模具内部浇注混凝土，浇注完毕后进行养护，待混凝土固化到足够强度后进行放张和脱模；最后，将制得的预应力混凝土实心圆桩进行表面处理和后期养护，制得成品。
其中，预应力主筋抗拉强度是指国家规定的该预应力主筋材料应该达到的强度值。
为了提高张拉效果，作为技术方案的改进，在张拉步骤中张拉力为分阶段施加，具体为：
——施加张拉力到预应力主筋抗拉强度的10%~20%，稳定张拉力不变持续5~10秒钟；
——再施加张拉力到预应力主筋抗拉强度的40%~50%，稳定张拉力不变持续5~10秒钟；
——再施加张拉力到预应力主筋抗拉强度的60%~80%，稳定张拉力不变持续10~20秒钟再锁紧锚固件。
通过上述的分阶段施加张力，可以最大限度的减少预应力损失。
为了使混凝土桩各处的质量均匀，在混凝土浇注过程中，可对整体模具组件内混凝土进行震捣，通过震捣使浇注的混凝土更为密实，提高了混凝土桩的质量。
其中，预应力主筋可选用预应力混凝土用钢棒，该钢棒材质为30MnSi，强度是大于等于1420MPa，远高于普通钢材。
将使用本发明提供的方法制作而成的直径为500mm的A型预应力混凝土实心圆桩与传统方法制备的PHC500A100预应力混凝土管桩进行多次对比试验得到如下数据，见表1。其中测试的方法按照GB13476-2009进行。
表1 性能对比数据
桩类型 本发明(?500A) 预应力混凝土管桩（PHC500A100） 国标要求
抗裂弯矩（kN.m） 140~170 120~150 103
极限弯矩（kN.m） 220~250 190~220 155
抗裂剪力（kN） 390~410 250~260 239
承载力（kN） ≥4934 ≥3158 ——
施工破损率（%） 0~0.2 0.3~1 ——

Claims (5)

1.一种预应力混凝土实心圆桩的加工方法，其特征在于，具体的制作步骤如下：
——钢筋笼制作：将若干根等长的预应力主筋和螺旋筋绑扎或焊接成圆柱形钢筋笼；
——装配：将上述圆柱形钢筋笼装配到下半模具中，将圆柱形钢筋笼中预应力主筋的两端进行锚固锁紧，再将上半模具扣合于下半模具的上方并将上、下半模具进行固定连接，且所述上半模具上设置有浇注口；
——张拉：将装配好的模具组件中预应力主筋施加张拉力，张拉到预应力主筋抗拉强度的60%~80%，进行锚固；
——浇注：在上半模具的浇注口处往模具内部浇注混凝土，浇注完毕后进行养护，待混凝土完全固化定型后进行放张和脱模；
——精整：将制得的预应力混凝土实心圆桩进行表面处理和后期养护。
2.按照权利要求1所述预应力混凝土实心圆桩的加工方法，其特征在于：所述张拉步骤中张拉力为分阶段施加。
3.按照权利要求2所述预应力混凝土实心圆桩的加工方法，其特征在于，所述分阶段施加张拉力的具体过程为：
——施加张拉力到预应力主筋抗拉强度的10%~20%，稳定张拉力不变持续5~10秒钟；
——再施加张拉力到预应力主筋抗拉强度的40%~50%，稳定张拉力不变持续5~10秒钟；
——再施加张拉力到预应力主筋抗拉强度的60%~80%，稳定张拉力不变持续10~20秒钟。
4.按照权利要求1所述预应力混凝土实心圆桩的加工方法，其特征在于：所述浇注步骤中，在混凝土浇注过程中，对整体模具组件内混凝土进行震捣。
5.按照权利要求1所述预应力混凝土实心圆桩的加工方法，其特征在于：所述预应力主筋为预应力混凝土用钢棒。
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