专利名称：高强度混凝土管桩的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种混凝土管桩，属于建筑中桩基基础工程技术领域。
背景技术：
高层建筑，桥梁，码头需要桩基础来支撑其上部结构。按国家标准13476制造的先 张法预应力混凝土管桩在基础工程中广泛使用。此种管桩桩身内配置高强度预应力钢筋的 主要目的是在管桩制作时通过对高强度预应力钢筋施加其抗拉强度70%左右的拉伸荷载 给予混凝土，使得管桩桩身混凝土产生压应力。此压应力可防止管桩因施工时使用打击或 压入法而产生的拉应力导致桩身出现裂缝。相关文献可参考申请号为200510050112. 1的 中国发明专利申请公开《先张法钢铰线预应力混凝土管桩》(公开号CN1687534A)。先张法 预应力混凝土管桩结构上一般包括环形管状混凝土桩身和设于桩身端部的端板，桩身内置 有钢筋骨架，该钢筋骨架包括沿着桩身长度方向布置的多个预应力钢筋和螺旋状绕制于预 应力钢筋上的螺旋筋，其中多个预应力钢筋围绕桩身周向设置。但由于地震，台风和其他不确定因素会引起建筑物桩基础上部产生较高的弯矩和 剪力，道路桥梁或铁道桥梁下部桩基础的上部也会因运输车两的动荷载而产生较高的弯矩 和剪力。当预应力混凝土管桩用于上述工程时，往往会因其抗弯和抗剪性能不能满足要求 而不予采用。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种具有良好抗 弯和抗剪性能的高强度混凝土管桩。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为一种高强度混凝土管桩，包 括环形管状的混凝土桩身及设于混凝土桩身端部的端板，前述的混凝土桩身内置有钢筋骨 架，该钢筋骨架包括沿着混凝土桩身长度方向布置的多个预应力钢筋和螺旋状绕制于预应 力钢筋上的螺旋筋，多个预应力钢筋围绕所述混凝土桩身周向设置，其特征在于所述的钢 筋骨架还包括平行于所述预应力钢筋的多个非预应力螺纹钢筋。作为优选，所述的多个非预应力螺纹钢筋围绕所述的混凝土桩身周向与多个预应 力钢筋交叉间隔设置。所述的非预应力螺纹钢筋位于钢筋骨架的上端部并与下端部的非预应力钢筋承 接。在混凝土管桩基础工程中可用作最上部的桩，其下部可使用通常先张法预应力混凝土 管桩，以降低成本。进一步，所述的端板通过一桩套箍设置于混凝土桩身端部。作为优选，所述的螺旋筋每个单元的直径为5. 5mm以上，相邻单元间距为80mm以 下。所述非预应力螺纹钢筋直径大于预应力钢筋的直径。尽管在现有的先张法预应力 混凝土管桩的基础上，通过增加预应力高强钢筋的数量有可能增大其抗弯性能，但在先张法预应力混凝土管桩制作过程中，由于预应力高强钢筋的张拉控制应力一般为钢筋抗拉强 度的70%，使得管桩的抗弯安全储备很低，容易发生脆断现象。加上预应力高强钢筋的强度 过高，当管桩在受弯时，预应力高强钢筋的拉应力超过张拉控制应力后，钢筋与混凝土的粘 接强度亦会出现问题，导致桩身的破坏。由于非预应力螺纹钢筋的直径要大于预应力高强钢筋，其与混凝土的粘接强度要 远高于预应力高强钢筋。当外力作用于管桩而使桩身受弯时，因非预应力螺纹钢筋与混凝 土的粘接强度较高，从而可以负担很大的弯矩，而且可以避免出现现有先张法预应力混凝 土管桩的脆断现象。按国家标准13476制造的先张法预应力混凝土管桩的桩身混凝土强度为60 80MPa，提高混凝土强度至80 150MPa，亦可大幅度提高管桩的抗弯及抗剪能力。与现有技术相比，本实用新型的优点在于配置非预应力螺纹钢筋可以增加混凝 土桩身的抗弯性能，并可改善现有的先张法预应力混凝土管桩的易脆断问题。
图1为实施例结构示意图。图2为实施例横截面视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。实施例如图1和图2所示，本实施例中的混凝土管桩结构具体包括环形管状的混 凝土桩身1及通过一桩套箍2设置于混凝土桩身端部的端板3，混凝土桩身1内置有钢筋骨 架7，该钢筋骨架7包括沿着混凝土桩身长度方向布置的多个预应力钢筋4和非预应力螺纹 钢筋5及螺旋状绕制于预应力钢筋4和非预应力螺纹钢筋5上的螺旋筋6，多个预应力钢 筋4围绕混凝土桩身1周向设置，非预应力螺纹钢筋5直径大于预应力钢筋4的直径。多 个非预应力螺纹钢筋5围绕混凝土桩身1周向与多个预应力钢筋4交叉间隔设置。非预应力螺纹钢筋5位于钢筋骨架1的上端部并与下端部的非预应力钢筋5承 接，或者非预应力螺纹钢筋5与预应力钢筋4等长与混凝土桩身1长度齐平。应用实施例1 对按国家标准13476制造的直径600mm的A级先张法预应力混凝 土管桩，在桩身内配置12根直径为16mm的非预应力螺纹钢筋，同时所配置的螺旋钢筋的直 径应在6mm，全桩身的螺旋钢筋间距为60mm。桩身混凝土强度按C80 (80MPa)配制。通过抗 弯和抗剪试验发现，该管桩的最大破坏抗弯弯矩为566kN -m,而桩身混凝土强度按C80配制 的直径600mm的A级先张法预应力混凝土管桩的最大破坏抗弯弯矩为278kN m。另外，配 置12根直径为16mm的非预应力螺纹钢筋管桩的抗剪力在剪跨比等于1时为528kN，而桩身 混凝土强度按C80配制的直径600mm的A级先张法预应力混凝土管桩的抗剪力为357kN。应用实施例2 对按国家标准13476制造的直径600mm的A级先张法预应力混凝 土管桩，在桩身内配置12根直径为16mm的非预应力螺纹钢筋，同时所配置的螺旋钢筋的直 径应在6mm，全桩身的螺旋钢筋间距为60mm。同时，桩身混凝土强度按C110配制。通过抗 弯和抗剪试验发现，该管桩的最大破坏抗弯弯矩为642kN -m,比实施例1按本技术制作的管 桩要高出约15%。而桩身混凝土强度按C110 (llOMPa)配制的直径600mm的A级先张法预应力混凝土管桩的最大破坏抗弯弯矩为289kN m。仅比实施例1按80MPa配制的管桩高5%。
权利要求一种高强度混凝土管桩，包括环形管状的混凝土桩身及设于混凝土桩身端部的端板，前述的混凝土桩身内置有钢筋骨架，该钢筋骨架包括沿着混凝土桩身长度方向布置的多个预应力钢筋和螺旋状绕制于预应力钢筋上的螺旋筋，多个预应力钢筋围绕所述混凝土桩身周向设置，其特征在于所述的钢筋骨架还包括平行于所述预应力钢筋的多个非预应力螺纹钢筋。
2.根据权利要求1所述的高强度混凝土管桩，其特征在于所述的多个非预应力螺纹钢 筋围绕所述的混凝土桩身周向与多个预应力钢筋交叉间隔设置。
3.根据权利要求2所述的高强度混凝土管桩，其特征在于所述的非预应力螺纹钢筋位 于钢筋骨架的上端部并与下端部的非预应力钢筋承接。
4.根据权利要求1所述的高强度混凝土管桩，其特征在于所述的端板通过一桩套箍设 置于混凝土桩身端部。
5.根据权利要求1 4中任一权利要求所述的高强度混凝土管桩，其特征在于所述的 螺旋筋每个单元的直径为5. 5mm以上，相邻单元间距为80mm以下。
6.根据权利要求1 4中任一权利要求所述的高强度混凝土管桩，其特征在于所述非 预应力螺纹钢筋直径大于预应力钢筋的直径。
专利摘要一种高强度混凝土管桩，包括环形管状的混凝土桩身及设于混凝土桩身端部的端板，混凝土桩身内置有钢筋骨架，该钢筋骨架包括沿着混凝土桩身长度方向布置的多个预应力钢筋和螺旋状绕制于预应力钢筋上的螺旋筋，多个预应力钢筋围绕所述混凝土桩身周向设置，钢筋骨架还包括平行于预应力钢筋的多个非预应力螺纹钢筋。与现有技术相比，本实用新型的优点在于配置非预应力螺纹钢筋可以增加混凝土桩身的抗弯性能，并可改善现有的先张法预应力混凝土管桩的易脆断问题。
文档编号E04C5/01GK201598634SQ201020102330
公开日2010年10月6日 申请日期2010年1月21日 优先权日2010年1月21日
发明者张日红, 邱风雷 申请人:宁波浙东建材集团有限公司