一种铅笔桩的制造方法及铅笔桩与流程

本发明涉及铅笔桩技术领域，特别是一种铅笔桩的制造方法及铅笔桩。

背景技术：

现有发明专利申请日为201410648366.x，公开号cn104480933b，公开日2016.08.17，具体公开了一种铅笔型管桩的制作方法，在制造桩尖的步骤中，在桩尖与直筒体连接处设置有抱箍皮，抱箍皮成为管桩的一部分，使得其连接处更加美观，并且在将桩尖和桩身连接制造为铅笔桩的时候，起挡浆的作用，由于包裹力更强，可以防止在离心的过程混凝土浆从连接缝隙甩出模具。但是经过生产实践发现，设置抱箍皮存在以下缺陷：抱箍皮在桩尖上的应用，当铅笔桩整体成型后不仅起不到任何作用，浪费生产成本，而且需要设置专门的抱箍皮生产压型岗位与凹陷变形抱箍皮的修复岗位，同时在桩尖制造与搬运过程中，抱箍皮极易出现脱焊与严重破损等问题，导致桩尖报废，且报废率极高，另外，现有桩尖采用c50普通混凝土进行生产，对土层的穿透性不强，且桩尖成品存放过程中由于混凝土中的水分持续蒸发，极易出现干缩性开裂，冬季蒸压养护出釜后，桩尖部分由于强度偏低，无法有效约束因温差过大所引起的局部开裂的问题，严重影响产品的整体质量，因此需要对铅笔桩的结构和制造工艺进行优化。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题，在于提供一种铅笔桩的制造方法及铅笔桩，无需抱箍皮，成本更低，更节能、免整形、防开裂、更耐打。

本发明是这样实现的：一种铅笔桩的制造方法，包括如下步骤：步骤1、制作钢靴；步骤2、制作桩尖；步骤3、制作桩身笼筋骨架并张拉；步骤4、按照现有的工艺进行装模、布料、张拉、离心；步骤5、将管桩放置蒸养池内进行蒸养，管桩出池后进行脱模，并将突伸出桩尖的主筋沿锥坡切割掉并用水泥砂浆填充穿孔即可；所述制作桩尖包括将制作好的钢靴放入桩尖模具中，将混凝土装入桩尖模具中，并将混凝土振实，静置后放入蒸养池中养护，之后进行脱模，该桩尖带有一直筒体，所述直筒体上按照管桩的规格型号预留相应数量的张拉孔，并使所述张拉孔穿过锥形桩尖；

所述制作桩身笼筋骨架并张拉包括制作桩身笼筋骨架，然后将桩身笼筋骨架主筋镦头的一端穿过桩尖预留的张拉孔，将预应力钢棒套在桩身笼筋骨架的主筋上并绑扎，然后在镦头处装上一块端板，再装上张拉尾板；最后在桩尖的所述直筒体外侧壁缠绕一圈草绳，草绳将模具连接缝隙封堵住。

进一步地，制作桩尖的混凝土中事先加入纤维，并将混凝土和所述纤维搅拌均匀。

进一步地，所述纤维为聚丙烯纤维。

进一步地，制作桩尖的混凝土中事先加入膨胀剂，并将混凝土和所述膨胀剂搅拌均匀。

进一步地，所述膨胀剂为uea膨胀剂。

进一步地，制作桩尖的混凝土中事先加入减水剂，并将混凝土和所述减水剂搅拌均匀。

进一步地，所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂。

本发明还提供一种铅笔桩，所述的铅笔桩由所述的铅笔桩的制造方法制得。

本发明具有如下优点：本发明提供一种铅笔桩的制造方法，相比于现有技术，本发明取消了抱箍皮，节约了抱箍皮的材料成本、成型成本与生产过程中的修复成本，大大提高了桩尖的生产效率，有效规避了因抱箍皮脱焊、变形等造成的废次桩桩尖的出现，另外，桩尖生产所用混凝土，由原有的c50普通混凝土，调整为c105超高强抗裂混凝土，大大提高了桩尖对土层的穿透性能的同时，有效预防了桩尖存放过程中所出现的干缩开裂，以及冬季出釜后因温差过大所引起的开裂等问题，提高了产品的整体质量。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明铅笔桩的桩身、桩尖及前置张拉板的配合状态示意图。

图2为本发明铅笔桩的桩身示意图。

图3是图2的a-a剖视示意图。

图4是本发明所述的钢靴的示意图。

图5是本发明中所述的桩尖模具的示意图。

图6是本发明中盖子模具示意图。

图7为本发明所述的铅笔桩的结构示意图。

图8为图7的左视图。

图中：1、漏斗模具；11、连接机构；12、开口；13、插销孔；14、护脚；2、盖子模具；21、插销；22、固定片；3、钢靴；31、锥形头；32、固定钢棒；33、预应力钢棒；34、导向筋；35、凸筋；4、桩身笼筋骨架；41、螺旋筋；42、主筋；43、距一端镦头约450mm范围；5、桩尖；51、张拉孔；6、端板；7、草绳；8、纤维；100、铅笔桩。

具体实施方式

请参阅图1至8所示，本发明提供一种铅笔桩的制造方法，包括如下步骤：步骤1、制作钢靴3；步骤2、制作桩尖5；步骤3、制作桩身笼筋骨架4并张拉；步骤4、按照现有的工艺进行装模、布料、张拉、离心；步骤5、将管桩放置蒸养池内进行蒸养，管桩出池后进行脱模，并将突伸出桩尖5的主筋42沿锥坡切割掉并用水泥砂浆填充穿孔即可；所述制作桩尖5包括将制作好的钢靴3放入桩尖模具中，将混凝土装入桩尖模具中，并将混凝土振实，静置后放入蒸养池中养护，之后进行脱模，该桩尖5带有一直筒体，所述直筒体上按照管桩的规格型号预留相应数量的张拉孔，并使所述张拉孔穿过锥形桩尖；相比于现有技术，本发明的桩尖5去掉了原有的抱箍皮，消除了抱箍皮在运输过程容易变形的缺点，无需安排工人进行整修，降低了人力成本，提高了生产效率和产品质量，消除了现有技术由抱箍皮变形而产生的不良率。

所述制作桩身笼筋骨架4并张拉包括制作桩身笼筋骨架4，然后将桩身笼筋骨架4主筋42镦头的一端穿过桩尖5预留的张拉孔，将预应力钢棒套在桩身笼筋骨架4的主筋42上并绑扎，然后在镦头处装上一块端板6，再装上张拉尾板；最后在桩尖5的所述直筒体外侧壁缠绕一圈草绳7，草绳7缠绕在桩身和桩尖3的连接处，使得草绳7将模具的端部连接缝隙封堵住。为了防止离心时混凝土浆从缝隙甩出，增加了草绳作为封堵件，草绳不存在变形的问题，而且采用草绳7还可以在桩尖脱模后，将草绳7去掉，虽然在去掉草绳7的时候有一部分草绳7会破损报废，但是还是有一部分没有破损的草绳7可以回收重复利用，相比于抱箍皮来说材料成本上有一定的降低。而且相比于现有技术的抱箍皮，草绳7的柔韧性比较好，轻便，使得本发明的草绳7更方便操作。

制作桩尖5的混凝土中事先加入纤维8，并将混凝土和所述纤维8搅拌均匀。增加所述纤维8可以防止存放过程中出现桩尖5开裂的现象发生，有效地控制混凝土/砂浆塑性收缩、干缩、温度变化等因素引起的微裂纹，防止及抑制混凝土原生裂缝的形成和发展，大大改善混凝土/砂浆的防裂抗渗性能、抗冲磨性能，增加混凝土的韧性，从而提高混凝土的使用寿命。

在具体一实施例中，所述纤维8为聚丙烯纤维8。当然在其它实施例中还可以采用其它的纤维。

制作桩尖5的混凝土中事先加入膨胀剂，并将混凝土和所述膨胀剂搅拌均匀。添加所述膨胀剂，可以在水泥水化晚期起到补偿收缩的作用，有效预防后期收缩开裂问题。在具体一实施例中，所述膨胀剂为uea膨胀剂。

制作桩尖5的混凝土中事先加入减水剂，并将混凝土和所述减水剂搅拌均匀。在具体一实施例中，所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂。掺入聚羧酸高性能减水剂，可以降低砼料水灰比，提高砼料强度等级。

本发明所述纤维8、膨胀剂、减水剂可以单独加也可以组合添加使用，当然效果最好的是三者同时添加，整体上大大提高了桩尖5的混凝土强度，从而提高了桩尖5的强度。桩身的混凝土之所以没有添加所述纤维8、膨胀剂、减水剂是因为所述的铅笔桩在打桩的施工过程，主要由桩尖5承受大部分的力，因此桩尖5的强度越高越好，方便施工，而桩身采用现有技术即可保证施工要求。

本发明还提供一种铅笔桩100，所述的铅笔桩100由所述的铅笔桩的制造方法制得。

下面结合具体实施例来详细阐述本发明：

所述铅笔桩桩尖混凝土的配比强度为c105，配比如下表：

其中，碎石的颗粒粒径为5～25mm，聚羧酸(含固量25％)即液态聚羧酸减水剂内含25％的减水剂固体。

一、铅笔桩的桩尖5制作的生产方法，具体有以下步骤：

步骤一：采用漏斗形状的桩尖模具，桩尖模具分左右两部分，由上下各两颗合模螺丝固定，且盖子模具2上焊接六个铁扣22，用于固定钢靴3上的六根锚固筋，盖子模具2上均匀分布相应数目的插销21，便于生产多种规格管桩，孔直径为25mm；同时桩尖模具上留有一段100mm的直筒体；

步骤二：制作钢靴3，采用厚度为1.5mm，宽度为170mm的带钢裁成半径为170mm，角度为158o的扇形状钢板，扇形中心点预留φ1.5mm孔，用φ1.5mm的钢筋35穿过该孔，使得在桩尖5的尖头设置一凸筋35，防止桩尖5的尖头的混凝土磨损或者脱落后穿透力减小，增加沉桩时铅笔桩的穿透力，后通过模具压形制成锥形钢靴3；经试验钢靴3尖嘴角度控制在50°-55°为宜；

步骤三：在钢靴3内部，沿圆周方向均匀焊接六根φ10.6*1000mm规格的预应力钢棒33，一端330mm处向内弯30°-35°，且尾端向内弯成90°的小钩，以增加与混凝土的附着力；焊接六根预应力钢棒33相比于原有技术中四个增加了桩尖的强度。

步骤四：在钢靴3下方拐角，水平焊接固定钢棒32，固定钢棒32规格为370mm长、φ10.7mm，用来固定φ25mm导向筋34的垂直度；

步骤五：钢靴3入桩尖模具后，在钢靴3内插入一根长为700mm，φ25mm螺纹钢的导向筋34，以增加钢靴3的穿透力；

步骤六：布料，按上表制作强度为c105的混凝土用于制作桩尖5，将拌合均匀的混凝土分两次装入模中(每次大约模高1/2处)；采用振捣器振实，振实过程要由下至上分两层逐层进行，振实底层时，振捣器要求贯穿整个深度，振实顶层时振捣器应插透本层至下一层的表面；每层振实时，要由四周向中间成螺旋状进行，振实过程要持续1分钟，直至表面溢出浆体为止；

步骤七：振实后静置1小时后，放入蒸养池养护，分为升温、恒温、开盖降温三个阶段。升温1小时(在第一个20分钟内升温至45±2℃后，掀开池盖将穿孔签取出；第二个20分钟内升温至55±2℃；第三个20分钟升温至68±2℃，要求均匀升温，且升温速度控制在半个小时升温15℃速率为宜。)恒温1小时(温度保持68±2℃)；开盖降温。

步骤八：出池后冷却至常温后脱模。要求连同桩尖模具向地面倾倒，然后拆掉合模螺丝(要求先拆上后拆下)，取下左右模，以避免桩尖5受损。

二、桩尖5与桩身笼筋骨架4的连接，具体有以下步骤：

步骤一：在距一端镦头约450mm范围(即图2中标号43处)内不需要滚焊螺旋筋41，其余操作要求和方法与普通管桩的笼筋骨架4操作方法一致；

步骤二，将主筋42预留450mm长的一端镦头装入桩尖5预留张拉孔51内，将锚固筋套在桩身笼筋骨架4的主筋上并绑扎，然后在镦头处装上一块端板6。再装上张拉尾板，尾板要求有足够的孔径。

步骤三，在桩尖5的直筒体外侧壁且和桩身连接处缠绕若干圈草绳7，草绳7将桩尖5和桩身模具连接处的缝隙封堵住，防止离心时混凝土浆从缝隙处甩出。

三、装模、布料、张拉、离心、蒸养、蒸压工序工艺要求与普通管桩的操作方法一致；另对于管桩内腔余浆处理，将桩模头端略高于尾端放置蒸养池内，避免余浆填充管桩的上头。以及管桩出池后，将带尖端的镦头切割掉并用水泥砂浆填充穿孔。

四、吊运时两端需要用钢绳套入桩身上，确保管桩吊运安全。

如图7和图8为本发明所述的铅笔桩的结构示意图。

如图4所示，钢靴3包括一锥形头31，所述锥形头31内侧设有复数向外延伸的预应力钢棒33，每根所述预应力钢棒33的一端连接至所述锥形头31的内侧中央，每根所述预应力钢棒33的离锥形头31中间33cm处向内折弯30°-35°，每根所述预应力钢棒33另一端向内折弯至少90°，可以使得制作出来的桩尖头更好的与管桩身体连接，所述锥形头31内侧中央设有一导向筋34，所述导向筋34垂直于所述锥形头31横截面，使得锥形头31更加坚固，制作出来的桩尖头不易损坏，所述导向筋34的端部焊接有φ1.5mm的钢筋35并穿过锥形头31的φ1.5mm的孔，使得在桩尖5的尖头设置一凸筋35，防止桩尖5的尖头的混凝土磨损或者脱落后穿透力减小，增加沉桩时铅笔桩的穿透力，每根所述预应力钢棒33与所述导向筋34之间设有一固定钢棒32，所述锥形头31的锥坡角度为50°～55°，使得制造出来的桩尖头更容易下沉，所述导向筋34直径为25mm，所述锥形头31的厚度为1.5mm，即锥形头31的钢片厚度为1.5mm。

如图5和图6所示，尖桩模具，所述尖桩模具上端部为直筒形，下端部为漏斗形，所述尖桩模具包括两个对称的漏斗模具1以及一盖子模具2，每个所述漏斗模具1设有一连接机构11，所述两个漏斗模具1通过所述连接机构11相互连接，每个所述漏斗模具1底部设有一开口12，每个所述漏斗模具1接近开口12处设有复数个插销孔13，所述盖子模具2设有与所述插销孔13一一对应的插销21，用于桩尖5(如图1所示)预留张拉孔51(如图1所示)，每个所述插销21穿过所述插销孔13，每个所述漏斗模具1上设有至少一个吊环(图中未示)，所述两个漏斗模具1底部设有三个支护脚14，在取制作好的尖桩时可以将其横置，此时两个支护脚14接地，可以使得尖桩模具不会滚动，使得拆模时不损坏桩尖头，所述盖子模具2内侧设有复数个固定片22；在使用，将两个漏斗模具1通过连接机构11连接合并，其中连接机构11可以是每个漏斗模具1上设有至少一个螺丝孔，之后通过螺丝将两个漏斗模具1固定在一起，以上仅为一种具体的实施方式，本实用新型的连接机构11不局限于此。之后将管桩钢靴放入其中，再盖上盖子模具2，盖子模具2中的插销21穿过插销孔13，并且将钢靴上的锚固筋通过固定片22将它们固定，之后再往尖桩模具中加入混凝土，进行尖桩的制作。

本发明具有如下优点：本发明铅笔型管桩的制作方法，所制作出来的桩尖结构简单，取消了原有技术的抱箍皮，用价格更便宜的草绳7代替抱箍皮，使得桩尖制作好后，无需进行整形，降低了报废率和人力成本，同时原有技术中抱箍皮制作好后不能回收，也没有作用，而本发明还可以对没有破损的草绳进行回收利用，进一步降低了材料成本。同时在制作桩尖的混凝土中加入纤维8，可以防止存放过程中出现桩尖5开裂的现象发生，有效地控制混凝土/砂浆塑性收缩、干缩、温度变化等因素引起的微裂纹，防止及抑制混凝土原生裂缝的形成和发展，大大改善混凝土/砂浆的防裂抗渗性能，从而提高混凝土的使用寿命。加入膨胀剂可以在水泥水化晚期起到补偿收缩的作用，有效预防后期收缩开裂问题。加入减水剂，并将混凝土和所述减水剂搅拌均匀。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。