专利名称：抗弯、抗剪增强型管桩的制作方法
技术领域：
本实用新型属于建筑工程桩基技术领域，具体涉及抗弯、抗剪增强型管桩。
背景技术：
在建筑施工过程中，管桩的运用越来越广泛，预应力混凝土管桩是采用预先施加预应压力的方法间接提高混凝土的抗拉强度，克服混凝土容易开裂的缺点，可延缓混凝土构件的开裂，提高构件的抗裂度和刚度，提高管桩抗击打能力，并取得节约钢筋，减轻自重的效果。但是，目前工程界普遍认为管桩的抗弯性能差，破坏为脆性破坏，延性差，管桩出现开裂后迅速开展，受拉区钢筋很快进入屈服和颈缩直至断裂，极限弯矩和开裂弯矩相差不大。提高抗裂弯矩的途径主要是提高管桩混凝土的预应压力，即通过提高预应力钢筋的 预拉应力或者增加钢筋数量间接提高混凝土的预压应压力。此种途径会带来三个问题I)预应力钢筋的预拉应力过大，钢筋容易出现塑性变形，在受弯时预应力钢筋容易脆断，影响管桩的延性；2)增加钢筋数量意味着成本和钢筋的直接工程造价的增加，性价比失衡；3)增加钢筋数量意味着端板成本间接工程造价的增加，性价比失衡；4)此种途径只是延缓混凝土的开裂，提高极限弯矩和开裂弯矩，但对于改善管桩的极限弯矩和开裂弯矩相差不大和提高管桩的延性没有很大的实际帮助。因而如何改善管桩的这些天然缺陷具有一定的工程意义。另外，在管桩的生产中，对管桩的配筋往往是参照传统桩基均匀同一品种配筋的作法。事实上，与各向同性的建筑桩基相比，承担水平力的管桩侧向受力的特征明确但方向并不确定，在桩截面受拉区域局部均匀布筋不能满足要求。在实际工程中，对于环形的受弯构件如管桩等，通常采用对称布筋，其工作原理与矩形截面基本类似，但是矩形截面的钢筋是沿一条直线布置，而管桩是沿圆周均匀布置。于是，管桩的受力状态出现以下新特点1)在截面受拉区内，由于布置的钢筋至截面水平中心轴的距离不同，由此引起的每根筋受力也不同，形成“远大近小”的局面，即距离中性轴距离远的拉应力大，反之则小。2)在受压区，仅仅靠混凝土的压力和受拉区钢筋拉力所构成的力矩就足够抵抗荷载弯矩，受压区布置构造钢筋即可，从而减少钢筋用量，降低成本。3)但以上是理论上受力状态，当在施工中不能确保受压和受拉区域方向、受压区域和受拉区域界限不能完全界定、受拉区域受力状态明显增加、地震波方向本身就不确定的条件下，仅靠均匀增加受拉区钢筋布置数量，明显不能完全满足。
发明内容为了克服现有技术问题的不足，本实用新型提供了一种抗弯、抗剪增强型管桩，以利于弥补现有管桩抗弯性能差，破坏为脆性破坏，延性差，管桩出现开裂后迅速蔓延，受拉区钢筋很快进入屈服和紧缩直至断裂，极限弯矩和开裂弯矩相差不大等缺点，提高了管桩的整体性能，而且工艺简单，成本低，性价比高，应用范围广。[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为提供一种抗弯、抗剪增强型管桩，该管桩包括混凝土及钢筋笼骨架两端固定的端头板，其中所述钢筋笼骨架包括有预应力钢筋、螺旋筋、非预应力钢筋，所述非预应力钢筋与预应力钢筋均匀分布在螺旋筋上。所述预应力钢筋采用抗拉强度O b ^ 1570Mpa的钢棒。所述的非预应力钢筋采用屈服强度为400Mpa的HRB400热轧带肋钢筋。本实用新型的有益效果为I、本实用新型很好的弥补了现有管桩抗弯性能差，破坏为脆性破坏，延性差，管桩出现开裂后迅速蔓延，受拉区钢筋很快进入屈服和紧缩直至断裂，极限弯矩和开裂弯矩相差不大等缺点，提高了管桩的整体性能，而且工艺简单，成本低，性价比高。2、由于本实用新型管桩具有很高的开裂弯矩和极限弯矩，而且延性得到很大程度 的提高，经结构试验数据表明增加非预应力钢筋的管桩即PHCKW管桩的抗裂弯矩Mcr为205. 5KN m和195KN m极限弯矩Mu为295KN m和305KN m,都比原有不加非预应力筋的预应力管桩型提高了 30% 50%以上。可在江河、湖波、水库等水利设施的护堤防滑，坝身土体加固等工程中广泛使用，也在公路、铁路等基础设施的边坡维护、边坡防滑，桥墩基础施工，港口码头基础施工加固，工业和民用建筑的深基坑支护，边坡维护和露天栈桥柱及行车排架柱等领域广泛使用。并且在7级以上的抗震建筑的基础施工中也可使用。
图I为本实用新型的抗弯、抗剪增强型管桩结构截面示意图；图2为本实用新型钢筋笼骨架与端头板的结构示意图；图3为本实用新型抗弯、抗剪增强型管桩抗弯试验示意图。
具体实施方式
结合附图对本实用新型的抗弯、抗剪增强型管桩结构作详细说明。本实用新型的一种抗弯、抗剪增强型管桩，该管桩包括混凝土及钢筋笼骨架两端固定的端头板，所述钢筋笼骨架5包括有预应力钢筋2、螺旋筋3、非预应力钢筋1，所述非预应力钢筋I与预应力钢筋2均匀分布在螺旋筋3上。所述预应力钢筋2采用抗拉强度O b ^ 1570Mpa的钢棒。所述非预应力钢筋I采用屈服强度为400Mpa的HRB400热轧带肋钢筋。结合实施例说明本实用新型的抗弯、抗剪增强型管桩功能实现过程如图1、2、3所示，以PHC Kff 500*100桩型为例，可采用传统配方设计混凝土 4、强度等级为C60，预应力钢筋2可采用11根直径为①10. 7的PCB-1570-35-L-HB预应力混凝土用钢棒，其抗拉强度为1570Mpa，非预应力钢筋I可采用11根直径为014的111 400热轧带肋钢，其屈服强度为400Mpa。经结构试验数据表明增加非预应力钢筋的管桩即PHCKW管桩的抗裂弯矩Mcr为205. 5KN m和195KN m极限弯矩Mu为295KN m和305KN m,都比原有不加非预应力筋的预应力管桩型提高了 30% 50%以上。先将预应力钢筋2、非预应力钢筋1，螺旋筋3定长、切断下料，再将预应力钢筋2镦头，螺旋筋用母材热轧圆盘条经冷拔成冷拔丝；螺旋筋3是用母材热轧圆盘条经冷拔成冷拔丝，冷拔丝经自动滚焊机牵引，旋绕在预应力钢筋2所形成的圆周上面成螺旋状，预应力钢筋2均匀分布在螺旋筋3上，预应力钢筋2与螺旋筋3滚焊成钢筋笼，再将非预应力钢筋I纵向绑扎并均匀分布在管桩预应力钢筋之间、螺旋筋3的内侧，制成钢筋笼骨架5;制作好端头板6 ;然后将钢筋笼骨架5与端头板6 —起放入管模中；将按照国家管桩制备标准制备的混凝土 4喂入装好钢筋笼骨架5与端头板6的管模中，合上盖模后进行预应力张拉，非预应力钢筋I不参与预应力张拉；然后再将管模置于离心机上进行离心成型，完毕后倾倒余浆；然后将带桩的管模放入蒸养池中，按混凝土强度等级要求进行蒸汽养护；然后再进行预应力放张、脱模后质检员检查管桩质量，再将管桩装车入釜进行高压蒸汽养护，然后放入空心7的管桩堆放场，进行自然养护。以上所述实施例是对本实用新型技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本实用新型技术方案的 思路和范围，均应包含在本实用新型所要求的权利范围之内。
权利要求1.一种抗弯、抗剪增强型管桩，该管桩包括混凝土及钢筋笼骨架两端固定的端头板，其特征是所述钢筋笼骨架(5)包括有预应力钢筋(2)、螺旋筋(3)、非预应力钢筋(1)，所述非预应力钢筋(I)与预应力钢筋(2)均匀分布在螺旋筋(3)上。
2.根据权利要求I所述抗弯、抗剪增强型管桩，其特征是所述预应力钢筋(2)采用抗拉强度obe 1570Mpa的钢棒。
3.根据权利要求I所述抗弯、抗剪增强型管桩，其特征是所述的非预应力钢筋(I)采用屈服强度为400Mpa的HRB400热轧带肋钢筋。
专利摘要本实用新型提供一种抗弯、抗剪增强型管桩，它包括混凝土及钢筋笼骨架两端固定的端头板，钢筋笼骨架是由预应力钢筋，螺旋筋和非预应力钢筋组成。预应力钢筋采用预应力混凝土用钢棒，在预应力钢筋之间设置非预应力钢筋，该非预应力钢筋为热轧带肋钢筋，纵向绑扎在螺旋筋上。本实用新型效果是该管桩改变了现有管桩抗弯性能差，破坏为脆性破坏，延性差，管桩出现开裂后迅速蔓延，受拉区钢筋很快进入屈服和紧缩直至断裂，极限弯矩和开裂弯矩相差不大等缺点，提高了管桩的整体性能，而且工艺简单，成本低，性价比高，应用范围广等优点。
文档编号E02D5/30GK202492837SQ20122008693
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月9日 优先权日2012年3月9日
发明者刘永超, 刘洁, 崔凤祥, 朱明亮, 苏永刚 申请人:天津建城基业集团有限公司