本发明属于管桩领域，尤其是一种先张法预应力混凝土高强防腐抗震实心方桩。
背景技术：
：现有的PHC管桩强度较高，但是由于内部的主筋均为预应力筋，脆性大，容易损坏，而非预应力筋的受拉承载力和受剪承载力没有得到改善，桩身易产生裂缝。同时，现有管桩的抗震性能还不够，在收到水平荷载时，容易发生断裂或者裂纹，从而影响建筑的安全。技术实现要素：发明目的：设计一种先张法预应力混凝土高强防腐抗震实心方桩，以解决现有技术存在的抗震性能差的问题。技术方案：一种先张法预应力混凝土高强防腐抗震实心方桩，包括混凝土桩身、设置于混凝土桩身中的钢筋笼，以及位于混凝土桩身两端的端板和套箍；所述混凝土桩身的横截面为具有弧角的四边形，所述钢筋笼的横截面为具有弧角的矩形，所述钢筋笼包括预应力筋，以及与所述预应力筋固定连接的内螺旋箍筋和外螺旋箍筋；所述内螺旋箍筋和外螺旋箍筋的绕制方向相反，所述预应力筋位于钢筋笼的四个边上和弧角处。优选的，以重量份数计，所述混凝土桩身中的混凝土配比为：水泥380-620、硅灰90-150、粉煤灰75-125、砂420-580、石子980-1100、石灰石粉11-23、助剂8-15、水240-280、陶粒15-35、松香3-6、甲基纤维素5-10、海泡石纤维5-10、二氧化钛5-10。优选的，所述助剂由以下重量份数的组分组成：减水剂5-10、阻锈剂2-6、缓凝剂0.1-0.6、EVA5-10。优选的，所述减水剂的结构式为：式中，R1、R2、R3和R7为H或CH3，R4和R5为H、CH3、异丙基中的一种，R6和R8为H或OH，Ph为苯环，A、B为二价有机基团；M为H或Na，Z为Na+或K+离子，a、b、c、d分别为合成共聚物单体时的摩尔分数，即(1～3)：(3～5)：(1～2)：(0.5～1.5)；Y为-CH2-，或-CH2CH(CH3)-；m为40～80。优选的，所述缓凝剂为羟基羧酸、糖蜜缓凝剂或木质素磺酸盐类缓凝剂中的一种。优选的，所述阻锈剂为RI钢筋阻锈剂、JK-H2O复合氨基醇、COR防腐阻锈剂、乙酸钙或苯甲酸钠中的至少一种。优选的，所述混凝土桩身外周还设置有防腐涂层，所述防腐涂层由如下重量份数的组分组成：聚乙烯醇5-12、水解维尼纶胶45-55、重晶石粉5-10、甲基纤维素2-5、羟乙基纤维素3-5、甲基硅油3-8、弹性纯丙烯酸酯乳液150-200、疏水改性聚氨酯缔合型增稠剂20-25、聚醋酸乙烯乳液15-25、十二碳醇酯1-5。有益效果：在本发明中，内螺旋箍筋和外螺旋箍筋的绕制方向相反，形成网状结构，能够极大地增强管桩的抗震性能。在进一步的实施例中，通过采用高强耐腐蚀的混凝土，也提高了管桩的物理性能，包括强度和耐久性。附图说明图1是本发明的结构示意图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。以下详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。一种先张法预应力混凝土高强防腐抗震实心方桩，包括混凝土桩身、设置于混凝土桩身中的钢筋笼，以及位于混凝土桩身两端的端板和套箍；所述混凝土桩身的横截面为具有弧角的四边形，所述钢筋笼的横截面为具有弧角的矩形，所述钢筋笼包括预应力筋，以及与所述预应力筋固定连接的内螺旋箍筋和外螺旋箍筋；所述内螺旋箍筋和外螺旋箍筋的绕制方向相反，所述预应力筋位于钢筋笼的四个边上和弧角处。其中，以重量份数计，所述混凝土桩身中的混凝土配比为：水泥380-620、硅灰90-150、粉煤灰75-125、砂420-580、石子980-1100、石灰石粉11-23、助剂8-15、水240-280、陶粒15-35、松香3-6、甲基纤维素5-10、海泡石纤维5-10、二氧化钛5-10。所述助剂由以下重量份数的组分组成：减水剂5-10、阻锈剂2-6、缓凝剂0.1-0.6、EVA5-10。所述减水剂的结构式为：式中，R1、R2、R3和R7为H或CH3，R4和R5为H、CH3、异丙基中的一种，R6和R8为H或OH，Ph为苯环，A、B为二价有机基团；M为H或Na，Z为Na+或K+离子，a、b、c、d分别为合成共聚物单体时的摩尔分数，即(1～3)：(3～5)：(1～2)：(0.5～1.5)；Y为-CH2-，或-CH2CH(CH3)-；m为40～80。所述缓凝剂为羟基羧酸、糖蜜缓凝剂或木质素磺酸盐类缓凝剂中的一种。所述阻锈剂为RI钢筋阻锈剂、JK-H2O复合氨基醇、COR防腐阻锈剂、乙酸钙或苯甲酸钠中的至少一种。所述混凝土桩身外周还设置有防腐涂层，所述防腐涂层由如下重量份数的组分组成：聚乙烯醇5-12、水解维尼纶胶45-55、重晶石粉5-10、甲基纤维素2-5、羟乙基纤维素3-5、甲基硅油3-8、弹性纯丙烯酸酯乳液150-200、疏水改性聚氨酯缔合型增稠剂20-25、聚醋酸乙烯乳液15-25、十二碳醇酯1-5。管桩性能测试实验1～实验6例1例2例3例4例5例6例7水泥450382480520580622410硅灰11092145136152124105粉煤灰115958374126105120砂420575445550480525505石子100599098511059951100980石灰石粉11.513.52318.521.522.520.5助剂912151081413水250265278242283240270陶粒18252215283532松香3.55.54.53.24.85.86.0甲基纤维素68.87.55.29.510.16.5海泡石纤维6.58.27.69.57.85.58.8氧化钛6.87.58.39.210.16.29.6实施例N1～实施例N7，N为1～5，N1中各实施例的其他组分相同，助剂的配比不同。当N为1～5时，助剂的配比分别如下：减水剂6.1、阻锈剂(RI钢筋阻锈剂)4.5、缓凝剂(糖蜜缓凝剂)0.3、EVA6.5。减水剂9.2、阻锈剂(苯甲酸钠)3.2、缓凝剂(羟基羧酸)0.1、EVA7.5。减水剂5.1、阻锈剂(RI钢筋阻锈剂)5.1、缓凝剂(糖蜜缓凝剂)0.2、EVA8.5。减水剂7.3、阻锈剂(苯甲酸钠)2.2、缓凝剂(木质素磺酸盐类缓凝剂)0.4、EVA5.5。减水剂10.3、阻锈剂(JK-H2O复合氨基醇)6.2、缓凝剂(木质素磺酸盐类缓凝剂)0.5、EVA10.5。实施例11至17的实验结果：例11例12例13例14例15例16例17对照抗压强度12011514513016018015565抗折刚度18.525.532.516.520.522.518.56.2极限弯矩350450550480380370420175抗拉强度5.656.757.258.507.555.558.254.3断裂能250245270.5255280340320185抗硫酸盐腐蚀22013019018015022017550Cl扩散系数1.351.101.451.051.201.351.352.4抗冻次数18017516515017015516066电通量450620480380420550580850实施例21至27的实验结果：实施例31至37的实验结果：实施例41至47的实验结果：例41例42例43例44例45例46例47对照抗压强度13012514514017018016565抗折刚度16.525.531.520.523.522.525.56.2极限弯矩375445565510380400445175抗拉强度5.256.357.258.557.256.258.254.3断裂能260255270260290340350185抗硫酸盐腐蚀24015021019016524021050Cl扩散系数1.251.151.401.251.251.551.352.4抗冻次数15517517016017018015566电通量325560440395450540580850实施例51至57的实验结果：本发明的减水剂具有梳形结构，分子中的长链被水溶剂化后，具有显著的空间位阻作用；同时分子结构中的磺酸基/羟基为分散水泥颗粒提供了静电斥力作用。既保证了产品较高的减水率和混凝土的坍落度损失，也确保了混凝土高强度和优良的耐久性能，综合性能极佳。分子侧链上的醇羟基提高了材料的溶解性能，同时能在线性分子间其架桥作用，形成层状结构，提高产品的综合性能。实验二、防腐涂层性能测试根据相关标准或规范的方法进行检验，数据如下：耐碱性实验的标准是不起泡、不龟裂、不剥离。当前第1页1 2 3