CN104389306B - 低预应力预制混凝土实心桩 - Google Patents

低预应力预制混凝土实心桩 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低预应力预制混凝土实心桩，其特征是混凝土内掺入水泥量的10-30%的粉煤灰或矿粉、0.5-2%的减水剂和0.5-2%的阻锈剂；预应力钢筋采用普通三级钢筋进行低预应力张拉，张拉力为0.4-0.7倍的钢筋抗拉强度，普通三级钢的抗拉强度为400Mpa，桩尖后端和单元桩的一端的连接盘上分别设有套筒，单元桩的另一端设有伸出连接盘3-6cm并能***套筒内的普通三级钢筋的钢筋头，桩尖与单元桩的连接是伸出单元桩连接盘的钢筋头***桩尖后端的套筒内，桩尖上的连接盘与单元桩上的连接盘焊接相连，单元桩间的连接是伸出单元桩连接盘的钢筋头***另一单元桩连接盘上的套筒内，两单元桩的连接盘经焊接相连，具有工艺简单、防腐效果好、抗震能力强、使用寿命长等优点。

Description

低预应力预制混凝土实心桩
技术领域
本发明涉及地面建筑使用的桩，具体地说是一种耐腐蚀性高、使用寿命长抗震性能好的的低预应力预制混凝土实心桩。
背景技术
众所周知，桩基08规范中专门提出混凝土桩的耐久性规定，特别是沿海地区，现在一般采用现场灌注桩和高预应力管桩，这两种桩的耐久性和抗震性差，另外，桩基08规范中强调对强腐蚀状况下最优选的方要是预制混凝土实心桩,实心桩与空心管桩相比，在同等使用条件情况下，实心桩可增加混凝土的腐蚀能力，预制混凝土实心桩与灌注混凝土实心桩相比，预制混凝土实心桩在成桩过程中不与腐蚀性土壤和水交融，提高了耐腐蚀性和延长了使用寿命；现有的预制混凝土实心桩由桩体、桩头组成，桩体由至少一段单元桩组成，单元桩和桩头由混凝土和设在混凝土内相互平行的钢筋组成，钢筋的两端分别与盘状连接盘相连接，也就是说桩头与单元桩相连接端、单元桩的两端设有连接盘，桩头与单元桩及单元桩间经连接盘相连接（两连接盘相焊接），连接强度低、抗震能力差；单元桩内的钢筋采用高强低松弛预应力钢棒，由于桩的主要作用是支撑楼房，承受的主要是楼房的压力，但是桩内采用的是高强低松弛预应力钢棒，其施加的预应力很大，张拉力为0.7倍的钢筋抗拉强度，普通三级钢的抗拉强度为1420Mpa，所以降低了桩身的承载能力；另外，采用高强低松弛预应力钢棒制作桩时，现有预制混凝土实心桩所使用的混凝土采用水泥、砂和石子，水泥、砂和石子的比例为水泥3-5份、砂5-10份、石子10-13份，这种混凝土制成的桩体防腐能力极差，影响桩的使用寿命；现有的预制混凝土实心桩对连接盘无任何防腐处理措施，连接盘抗腐能力差，很容易与腐蚀性土水交融被腐蚀，影响桩的使用寿命和抗震能力。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种抗震能力强、防腐效果好、使用寿命长的低预应力预制混凝土实心桩。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是。
一种低预应力预制混凝土实心桩，包括桩体、桩头，桩体由至少一段单元桩组成，单元桩和桩头由混凝土和混凝土内相互平行的钢筋组成，钢筋的两端分别与连接盘相连接，相邻两连接盘焊接形成桩体，桩头呈锥状，混凝土采用水泥、砂和石子，水泥、砂和石子的比例为水泥3-5份、砂5-10份、石子10-13份，其特征在于混凝土内掺入水泥量的10-30%的粉煤灰或矿粉；掺入水泥量的0.5-2%的减水剂和水泥量的0.5-2%的阻锈剂；混凝土内相互平行的预应力钢筋采用普通三级钢筋进行低预应力张拉，张拉力为0.4-0.7倍的钢筋抗拉强度，普通三级钢的抗拉强度为400Mpa，减少了过大预应力对桩身增加的附加预应力；由于普通三级钢筋的延伸率大，消减地震力的能力强，提高了桩的抗震性；另外，普通三级钢筋的直径比高强低松弛预应力钢棒直径大，抗腐蚀裕量大，面积损失率小；桩尖后端和单元桩的一端的连接盘上分别设有普通三级钢筋插接的套筒，单元桩的另一端设有伸出连接盘3-6cm并能***套筒内的普通三级钢筋的钢筋头，桩尖与单元桩的连接是伸出单元桩连接盘的钢筋头***桩尖后端的套筒内，桩尖上的连接盘与单元桩上的连接盘焊接相连，单元桩间的连接是伸出单元桩连接盘的钢筋头***另一单元桩连接盘上的套筒内，两单元桩的连接盘经焊接相连，以形成内筋、外套的双连接，增加了桩的整体连接强度，同时，内插筋又起到了一个定位作用，便于连接盘的焊接，提高了桩体的连接速度；所述单元桩及桩尖的连接盘比桩体或桩尖大径薄1-3mm,焊接后的两连接盘上缠绕防腐树脂层，防腐树脂层上设有能提高防腐能力和抗拉能力的纤维层，桩头上设有环氧树脂保护层，防腐树脂层的厚度和碳纤维层的厚度均小于1.5mm。
本发明所述的桩尖、单元桩的连接盘的钢筋头***另一单元桩连接盘上的套筒，套筒和钢筋头间设有树脂层，起到增强连接强度和防止钢筋头和套筒腐蚀而影响桩体的强度和使用寿命。
本发明所述的连接盘上的套筒分别与单元桩内的普通三级钢筋相连接，钢筋头为单元桩内的普通三级钢筋的延伸，以提高桩体的连接强度。
本发明对外露的连接盘、钢筋与连接透连接处和桩尖添加保护层，另外保护层还增加了其抗拉、耐磨损能力，具有工艺简单、防腐效果好、使用寿命长等优点。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图2是本发明中桩尖的一种结构示意图。图3是本发明中单元桩的一种结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
如图所示：一种低预应力预制混凝土实心桩，包括桩体、桩头1，桩体由至少一段单元桩2组成，单元桩2和桩头1由混凝土和混凝土内相互平行的钢筋3组成，钢筋3的两端分别与连接盘4相连接，相邻两连接盘4焊接形成桩体，桩头1呈锥状，上述各组成部分的结构及它们之间的相互连接关系与现有技术相同，此不赘述，构成桩体和桩头1的混凝土采用水泥、砂和石子，水泥、砂和石子的比例为水泥3-5份、砂5-10份、石子10-13份，其与与现有技术相同，此不赘述，本发明的特征在于混凝土内掺入水泥量的10-30%的粉煤灰或矿粉；提高了凝土的抗渗性，消除和减少了混凝土中氢氧化钙的存在，桩在使用环境中的氯离子及硫酸根离子渗入量降低，避免桩体发生膨胀破坏反应；所述混凝土还掺入水泥量的0.5-2%的减水剂和水泥量的0.5-2%的阻锈剂，提高了混凝土的抗渗性和钢筋的抗氯离子侵蚀性能，混凝土内相互平行的预应力钢筋3采用普通三级钢筋进行低预应力张拉，张拉力为0.4-0.7倍的钢筋抗拉强度，普通三级钢的抗拉强度为400Mpa，即张拉力为（0.4-0.7）*400Mpa=160-280Mpa，减少了过大预应力对桩身增加的附加预应力；由于普通三级钢筋的延伸率较高强低松弛预应力钢棒大很多，当地震发生时，预应力钢筋3消减地震力的能力强，地震力对桩体造成的弯剪破坏小，提高了桩的抗震性；另外，普通三级钢筋的直径比高强低松弛预应力钢棒直径大很多，在配筋率相同的情况下，预应力钢筋3的抗腐蚀裕量大，面积损失率小；本发明中的预应力钢筋3施加低预应力（160-280Mpa），以满足单元桩起吊时的抗裂要求为标准，减少过大预应力对单元桩桩身的附加应力，而现有单元桩内使用的高强低松弛预应力钢棒的张拉力为0.7左右倍的钢筋抗拉强度，高强低松弛预应力钢棒的抗拉强度为1420Mpa，即张拉力为0.7*1420Mpa=994Mpa左右，由此可见，其拉力值远大于本发明中的预应力钢筋3张拉力（160-280Mpa），本发明桩尖1后端和单元桩2的一端的连接盘4上分别设有普通三级钢筋插接的套筒5，单元桩2的另一端设有伸出连接盘3-6cm并能***套筒5内的普通三级钢筋的钢筋头6，桩尖1与单元桩2的连接是伸出单元桩2连接盘的钢筋头6***桩尖1后端的套筒5内，桩尖1上的连接盘4与单元桩2上的连接盘4焊接相连，单元桩2间的连接是伸出单元桩连接盘4的钢筋头6***另一单元桩连接盘4上的套筒5内，两单元桩的连接盘经焊接相连，以形成内筋、外套的双连接，增加了桩的整体连接强度，同时，内插筋又起到了一个定位作用，便于连接盘的焊接，提高了桩体的连接速度；所述单元桩2及桩尖1的连接盘4比桩体或桩尖大径薄1-3mm,以便在焊接后的两连接盘上缠绕防腐树脂层7，防腐树脂层7上设有能提高防腐能力和抗拉能力的纤维层，桩头1上设有环氧树脂保护层7，防腐树脂层7的厚度和纤维层的厚度均小于1.5mm，使连接盘处缠绕防腐树脂层7和纤维层后的直径不大于单元桩直径，便于桩的安装；所述的桩尖1、单元桩2的连接盘4的钢筋头6***另一单元桩连接盘4上的套筒5，套筒5和钢筋头6间设有树脂层，也就是在套人灌注少许树脂，再将钢筋头6***套筒5内，以起到增强连接强度和防止钢筋头和套筒腐蚀而影响桩体的强度和使用寿命，提高了单元桩接头的的抗拨、抗弯、抗剪、抗腐等性能，另外，本发明所述的连接盘4上的套筒5分别与单元桩2内的普通三级钢筋3相连接，钢筋头6为单元桩2内的普通三级钢筋3的延伸，以提高桩体的连接强度，本发明中的普通三级钢筋3采用低预应力，组成单元桩的每根普通三级钢筋3的起始预应力平衡，保证每根普通三级钢筋3的张拉力均匀，具有工艺简单、防腐效果好、抗震能力强、使用寿命长等优点。

Claims (3)

1.一种低预应力预制混凝土实心桩，包括桩体、桩头，桩体由至少一段单元桩组成，单元桩和桩头由混凝土和混凝土内相互平行的钢筋组成，钢筋的两端分别与连接盘相连接，相邻两连接盘焊接形成桩体，桩头呈锥状，混凝土采用水泥、砂和石子，水泥、砂和石子的比例为水泥3-5份、砂5-10份、石子10-13份，其特征在于混凝土内掺入水泥量的10-30%的粉煤灰或矿粉；掺入水泥量的0.5-2%的减水剂和水泥量的0.5-2%的阻锈剂；混凝土内相互平行的预应力钢筋采用普通三级钢筋并进行低预应力张拉，张拉力为0.4-0.7的钢筋抗拉强度，桩尖后端和单元桩的一端的连接盘上分别设有普通三级钢筋插接的套筒，单元桩的另一端设有伸出连接盘3-6cm并能***套筒内的普通三级钢筋的钢筋头，桩尖与单元桩的连接是伸出单元桩连接盘的钢筋头***桩尖后端的套筒内，钢筋头为单元桩内的普通三级钢筋的延伸，桩尖上的连接盘与单元桩上的连接盘焊接相连，单元桩间的连接是伸出单元桩连接盘的钢筋头***另一单元桩连接盘上的套筒内，两单元桩的连接盘经焊接相连，单元桩及桩尖的连接盘比桩体或桩尖大径薄1-3mm,焊接后的两连接盘上缠绕防腐树脂层，防腐树脂层上设有能提高防腐能力和抗拉能力的纤维层，防腐树脂层的厚度和碳纤维层的厚度均小于1.5mm。
2.根据权利要求1所述的一种低预应力预制混凝土实心桩，其特征在于桩头上设有环氧树脂保护层。
3.根据权利要求1所述的一种低预应力预制混凝土实心桩，其特征在于桩尖、单元桩的连接盘的钢筋头***另一单元桩连接盘上的套筒，套筒和钢筋头间设有树脂层。
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