高强度预应力混凝土带节管桩及其制备方法

专利名称：高强度预应力混凝土带节管桩及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑基础用桩及其制备方法，特别是，本发明涉及一种高强 度预应力混凝土带节管桩及其制备方法，所述混凝土带节管桩具有优于直桩的支 撑力。
背景技术：
预制混凝土管桩包括预应力混凝土管桩(代号PC管桩)、预应力高强混凝土 管桩(代号PHC或PRC管桩)及先张法薄壁预应力混凝土管桩(代号PTC管桩)。 预应力混凝土管桩有施工速度快，质量容易保证、有桩身强度高(C60 C80), 沉桩能力强，单桩承载力高，施工周期短,造价低等优点。预应力混凝土管桩作为一 种新型的工程基桩，已被广泛应用到高层建筑、民用住宅、公用工程、大跨度桥 梁、高速公路、港口、码头等工程中。
但在生产过程中，由于某种因素的影响，管桩产品也往往会出现一些外观和 内在质量的缺陷和不足。尤其在桩身竖向承载力上。在桩基施工中，打裂、打断 管桩的现象时有发生。其缺点主要表现如下。
(1)单桩承载力不满足设计要求；(2)预应力管桩桩身质量；(3)预应力管 桩焊接质量和接头连接问题；(4)桩位偏差过大；(5)桩管进水桩端强风化软质 岩软化；(6)节部容易开裂等问题。
上述问题与预应力混凝土管桩的结构、所使用的材料及其外部形状有关。
为此，有人发明了带节的预应力混凝土管桩。例如，公开号为特开平 11-048232的日本专利公开了一种带节的预应力混凝土管桩。所述混凝土带节管 桩系在所述管桩上间距形成多个节部，各个节部之间区域形成桩轴部，所述节部 直径大于桩轴部，所述混凝土带节管桩用混凝土将各部浇注一体。且所述带节预 应力混凝土管桩中设置有钢棒，由此，提高单桩承载力。然而，其节部仍存在容 易开裂等缺点。
上述问题也与预应力混凝土管桩的制造、养护方法等有关。
3例如，混凝土的原材料主要有水泥、骨料、外加剂、水和掺合物等。作为掺 合料常用有粉煤灰、矿粉、磨细石英砂等。但是，水泥、骨料等因温差大等原 因导致开裂。常用的粉煤灰、矿粉、磨细石英砂等掺合料的活性一般比水泥小， 早期强度较低，难以起到补助作用。但在碱性介质和硫酸盐的激发下可增大其活 性(二次水化反应)，对混凝土的后期强度有利。
水泥水化反应是放热反应，反应条件(介质的酸碱度反应时的温度和压力等) 发生改变(甚至微小的变化)都会影响水化物品晶体结构的形成和"熟化"的程度， 对混凝土强度产生很大的影响。
为此，在预应力混凝土管桩及其生产中，养护具有特别重要的意义。水泥与 水混合后很快就发生水化反应。反应从颗粒的表面开始，形成相应的水化物。水 化物溶于水，暴露出新的表面使反应继续进行。首先形成以水化硅酸钙为主体的 半渗透膜层，包围在水泥颗粒表面，随着反应的进行，半渗透膜层逐渐扩大、延 伸、连结、形成充满水泥颗粒之间空隙的凝胶体。凝胶体在不同的环境条件下失 水结晶、硬化而具有强度。
另外，粉煤灰、矿粉、磨细石英砂等掺合料的细度以单位重量面积表示，分
别在400-700m7kg、 350-600m7kg及300-400m7kg等。填充在水泥颗粒之间时， 难以降低孔隙尺寸及降低渗透性。并使得水化作用产生的氢氧化钙晶体尺寸较大， 取向难以随机。
又，由于上述细度所体现的比表面积较小，导致在骨料和钢筋下面有泌水聚 集，界面强度降低，不利于进一步提高混凝土强度、密实性及耐久性。
通常，蒸压养护是管桩混凝土获得高强度的重要手段，是生产PHC或PRC 桩的必由之路。在高压高温的饱和蒸汽中，水的作用变得很活泼，水热作用更进 一步促进水泥的水化反应，和晶体形态的重组与成熟。在常压蒸汽养护条件下得 不到更高强度的托勃莫来石族水化产物。在高温高压条件下可能形成，并且由于 高温高压作用可使混凝土中最薄弱的集料界面得到很大的改善和提高。
对于混凝土带节管桩来说，通常，先经常压蒸汽养护之后，再经蒸(高)压养 护。先经常压蒸汽养护可以得到所述带节管桩的80MPa以上的强度，但是在蒸压 养护阶段，因管桩体的温度变化，而导致其节部因温差发生开裂。
本发明人发现，籍由在原材料中加入硅灰(粉状二氧化硅)，可防止在蒸压养 护或其后阶段发生节部开裂等情况。同时，本发明人发现，改变混凝土带节管桩
的节部构造，也有利于其强度的提高。

发明内容
为此，本发明的目的在于，提供一种高强度预应力混凝土带节管桩，所述混 凝土带节管桩借助于节部连接高低差，从而使得在制桩时的拆模作业变得容易了。 另外，在桩的运搬及施工时，由于节部的存在，还起到了增加强度的效果。借助 于硅灰的添加，可以防止节部开裂现像的发生，提高强度，从而具有优异的支撑 力。
本发明的目的还在于，提供一种高强度预应力混凝土带节管桩的制备方法， 所述混凝土带节管桩借助于节部连接高低差，从而使得在制桩时的拆模作业变得 容易了。另外，在桩的运搬及施工时，由于节部的存在，还起到了增加强度的效 果。借助于硅灰的添加，可以防止节部开裂现像的发生，提高强度，从而具有优 异的支撑力。
本发明的高强度预应力混凝土带节管桩的技术方案如下。
一种高强度预应力混凝土带节管桩，所述混凝土带节管桩系在所述管桩桩体 上间距形成多个环状突起节部，各个节部之间的管桩桩体形成桩轴部，所述节部 直径大于桩轴部，所述混凝土带节管桩用混凝土将各部浇注一体，所述混凝土带 节管桩桩体内嵌有PC钢棒，其特征在于，所述高强度预应力混凝土带节管桩混凝
土内添加有5—25%的平均粒径0. l—O. 5微米的硅灰(粉状二氧化硅)。
根据本发明的高强度预应力混凝土带节管桩，所述高强度预应力混凝土带节 管桩混凝土内添加有5 — 25%的平均粒径0. l — 0.5微米的硅灰(粉状二氧化硅)， 由此，可以在常压蒸汽养护之后得到80MPa以上的强度，且在其节部不因温度变 化，发生开裂。
因为，本发明的硅灰组成以粉状二氧化硅(比例90-95%)为主，含有微量的 氧化铁、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钠、及氧化钾等矿物质。其平均粒径在 0. l一O. 5微米，则其细度以单位重量面积表示，相当于15， 000-25， 000m7kg。相 比较之下，粉煤灰、磨洗矿渣及普通水泥的细度则分别相当于400-700m2/kg、 350-600mVkg及300-400m7kg。硅灰粒径为它们的数十分之一或数百分之一，而 表面积为它们的数十乃至数百倍。
根据上述细度，微硅粉即硅灰颗粒可以填充在水泥颗粒之间，从微观尺度提 供水泥浆的密实程度，将孔隙尺寸降低。同时，可以阻断许多连通孔，大幅度降 低渗透性。另外，微小的硅灰颗粒在水泥颗粒周围具有晶种作用，使得水化作用 产生的氢氧化l丐警惕尺寸更小，取向更加随机。再有，由于硅灰的比表面积巨大， 一立方混凝土中掺入40kg的硅灰，相当于 引入约为一平方公里的表面积，湿润如此大的表面积的水分被 就地滞留而无法 迁移，因此，微硅粉混凝土完全没有泌水，并且在骨料和钢筋下面也无泌水聚集， 界面强度提高。另外，无定型玻璃态硅灰举有的高火山灰特性生成水化硅酸钙凝 胶，进一步提高混凝土强度、密实性及耐久性。
优选的是，根据本发明的高强度预应力混凝土带节管桩，所述高强度预应力 混凝土带节管桩混凝土内添加有5 — 15%的硅灰，由此，可以在常压蒸汽养护或 其后阶段之后得到80MPa以上的强度，且在其节部不因温度变化，发生开裂。
优选的是，根据本发明的高强度预应力混凝土带节管桩，所述高强度预应力 混凝土带节管桩混凝土内添加的硅灰平均粒径为0. 15微米。
根据本发明的高强度预应力混凝土带节管桩，所述混凝土带节管桩的单根支 撑力，由于节部直径的增大而增加了桩外周面积，从而其摩擦力得以增加，又由 于最靠近先端部的节部的直径的同样增大而增加了断面积，从而其先端部支撑力 得以增加。
优选的是，根据本发明的高强度预应力混凝土带节管桩，在所述混凝土带节 管桩桩体内，在所嵌PC钢棒之间，设置有异形钢筋。
优选的是，根据本发明的高强度预应力混凝土带节管桩，在所述混凝土带节 管桩的桩轴部与节部之间，形成有锥部。借助锥部4a、 4b连接高低差以达到增强 节部的目的。
优选的是，根据本发明的高强度预应力混凝土带节管桩，在所述混凝土带节 管桩桩体具有同样断面的桩轴部的区间，并于各节部的上下制成锥面4a、 4b，再 将各部分用混凝土浇注成型为一体。
优选的是，根据本发明的高强度预应力混凝土带节管桩，所述混凝土带节管 桩桩体内，所述桩轴部及节部的断面为园形和正多边形。
根据本发明的高强度预应力混凝土带节管桩，在桩轴部与节部之间，由于借 助了锥部连接高低差，从而使得在制桩时的拆模作业变得容易了。另外，在桩的 运搬及施工时，由于节部的存在，还起到了增加强度的效果。
本发明的高强度预应力混凝土带节管桩的制备方法的技术方案如下。
一种高强度预应力混凝土带节管桩的制备方法，所述混凝土带节管桩用混凝 土将各部浇注一体，系在所述管桩上间距形成多个节部，各个节部之间区域形成 桩轴部，所述节部直径大于桩轴部，所述混凝土带节管桩桩体内嵌有PC钢棒，所述混凝土原料包括水泥；砂石骨料；减水率〉18 %的外加剂；掺合料，所述方 法包括布料、离心成形、常压蒸养及蒸压养护，其特征在于，所述掺合料包括5 一25%的平均粒径0. 1-0. 5微米的硅灰。
根据本发明的高强度预应力混凝土带节管桩的制备方法，所述掺合料包括5 一15%的平均粒径0. 1-0. 5的硅灰。
根据本发明的高强度预应力混凝土带节管桩的制备方法，所述硅灰粒径为 0. 15微米。
根据本发明的高强度预应力混凝土带节管桩的制备方法，所述水泥采用强度 等级不低于42.5的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥，所述骨料 (砂、石)在混凝土中约占混凝土体积的70%，所述砂采用细度模数为2.3 3.4洁 净天然中砂，所述碎石为颗粒形状以接近圆形的多面体或方形，其最大粒径不大 于25 mm(薄壁管桩粒径不宜大于20 mm)所述外加剂减水率〉18 %。
本发明的硅灰组成如下
Si02 90-95%，其余为微量的氧化铁、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钠、 及氧化钾等矿物质。其平均粒径在0.1—0.5微米，则其细度相当于 15， 000-25， 000m7kg。
根据上述细度，微硅粉即硅灰颗粒可以填充在水泥颗粒之间，从微观尺度提 供水泥浆的密实程度，将孔隙尺寸降低。同时，可以阻断许多连通孔，大幅度降 低渗透性。另外，微小的硅灰颗粒在水泥颗粒周围具有晶种作用，使得水化作用 产生的氢氧化转警惕尺寸更小，取向更加随机。
再有，由于硅灰的比表面积巨大， 一立方混凝土中掺入40kg的硅灰，相当于 引入月为一平方公里的表面积，湿润如此大的表面积的水分被 就地滞留而无法 迁移，因此，微硅粉混凝土完全没有泌水，并且在骨料和钢筋下面也无泌水聚集， 界面强度提高。另外，无定型玻璃态硅灰举有的高火山灰特性生成水化硅酸钙凝 胶，进一步提高混凝土强度、密实性及耐久性。
根据本发明的高强度预应力混凝土带节管桩的制备方法，其特征在于，所述 常压蒸养条件为一个大气压和65-85。C温度下进行。
根据本发明的高强度预应力混凝土带节管桩的制备方法，可以在设蒸压养护。 所述蒸压养护条件为165-185。C和10-13个大气压下进行。
根据本发明的高强度预应力混凝土带节管桩的制备方法，所述混凝土带节管 桩的单根支撑力，由于节部直径的增大而增加了桩外周面积，从而其摩擦力得以增加，又由于最靠近先端部的节部的直径的同样增大而增加了断面积，从而其先 端部支撑力得以增加。使得本发明的混凝土带节管桩拥有优异的支撑力。
优选的是，根据本发明的高强度预应力混凝土带节管桩的制备方法，在所述 混凝土带节管桩桩体内，在所嵌PC钢棒之间，设置有异形钢筋。
由此，借助锥部4a、 4b连接高低差以达到增强节部3的目的。
优选的是，根据本发明的高强度预应力混凝土带节管桩的制备方法，在所述 混凝土带节管桩桩体具有同样断面的桩轴部2的区间，设有多个环状突出的节部 3，并于各节部3的上下制成锥面4a、 4b，再将各部分用混凝土浇注成型为一体。
优选的是，根据本发明的高强度预应力混凝土带节管桩的制备方法，所述混 凝土带节管桩桩体内，所述桩轴部2及节部3的断面为园形和正多边形。
根据本发明，籍由在原材料中加入硅灰(粉状二氧化硅)，可防止或在常压养
护或其后阶段减少发生节部开裂等情况。同时，改变混凝土带节管桩的节部构造， 也有利于其强度的提高。另外，根据本发明的高强度预应力混凝土带节管桩，在
桩轴部与节部之间，由于借助了锥部连接高低差，从而使得在制桩时的拆模作业 变得容易了。另外，在桩的运搬及施工时，由于节部的存在，还起到了增加强度 的效果。
附图的简单说明


图1A所示为本发明的断面为圆形的高强度预应力混凝土带节管桩示意图。 图1B所示为图1所示的混凝土带节管桩剖视图。
图2所示为本发明的断面为正多边形的高强度预应力混凝土带节管桩示意图。 图3所示为以往的直桩示意图。
图4所示为本发明的高强度预应力混凝土带节管桩的节部放大图。 图5所示为本发明的高强度预应力混凝土带节管桩的使用状态示意图。 图中，1为混凝土带节管桩，2为混凝土带节管桩的二节部之间的桩轴部，3 为混凝土带节管桩的节部，4a、 4b为锥状高低差部，5a、 5b为上下端面，6为中 心孔。7为直桩，8为充填物，9为地盘，10为地盘与充填材料的界面，ll为钢棒。
具体实施例方式
下面参照附图，就本发明的最佳实施方式加以详细说明。
8本发明的高强度预应力混凝土带节管桩的制造 原料
a) 水泥优先采用强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、
矿渣硅酸盐水泥。水泥的安定性必须合格且与所用的减水剂相容性好，水泥胶砂 强度必须达到要求且有一定的富余量。
b) 骨料(砂、石)在混凝土中骨料约占混凝土体积的70 %。它在混凝土
中起着骨架作用，可使混凝土比单独的水泥漿具有更高的体积稳定性和更好耐久 性。骨料中如石粉和泥质含量偏高会直接影响到混凝土拌合物的和易性，给离心 效果带来不利影响。
砂采，细度模数为2.3 3.4洁净天然中砂，级配以II区为好，含泥量《 3.0% ，使用河砂时切忌贝壳含量太多(可参考轻物质指标)。
碎石颗粒形状以接近圆形的多面体或方形最好。最大粒径不大于25mm(薄 壁管桩粒径不宜大于20 mra)且以连续级配为好。针片状颗粒含量〈5 % ，石粉 含量〈3.0 % ，含泥量〈0.5 % ，抗压强度大于水泥石强度的1.5倍以上。
骨料中石粉和泥质含量高对混凝土管桩质量影响很大。因为石粉的主要成分 多为石英及难溶的碳酸盐矿物，往往可在骨料表面形成包裹层，妨碍骨料与水泥 石的粘结或以松散的颗粒出现，增大了表面积，增加了需水量。泥土多为一些粘 性物质所组成，遇水后体积膨胀对混凝土起破坏作用。
c) 外加剂减水率〉18 % ，且与水泥的适应性强，对钢筋无锈蚀作用，匀 质性好。严禁使用氯盐类外加剂。
d) 水采用自来水或洁净的河水，严格控制氯化物和硫酸盐含量，不得使用 海水。
e) 掺合料磨细石英砂，硅灰等。所述高强度预应力混凝土带节管桩混凝土 内添加有0. 1—20%的平均粒径0. 1 — 0. 5微米的硅灰(粉状二氧化硅)，由此， 可以在常压蒸汽养护之后得到80MPa以上的强度，且在其节部不因温度变化，发 生开裂。
本发明的硅灰使用挪威埃肯公司出品的埃肯微硅粉(Elkem Microsilica)。 其组成如下
Si02 92%，Fe203 0.8%，A1203 0.3%，CaO 0.4%，MgO 0.3%，Na20 0.2 %， K20 0 . 9%。其平均粒径在O. 15微米，则其单位重量的表面积表示的细度相当于15,000-25， 000m2/kg。
在本实施例中，原材料中还有钢筋。预应力主筋宜采用预应力混凝土用钢棒， 强度标准值1420MPa ，松弛率《2.5 % ，伸长率》5 %。螺旋箍筋宜采用冷拔低 碳钢丝(〈b)，最大力下总伸长率(L0^ 200)不小于1.5% ，弯曲次数欣/180 ° )不小于4次。
根据本实施例，所述高强度预应力混凝土带节管桩用混凝土将各部浇注一体， 所述管桩上间距4-8m形成节部，节部周长138mm，节部外径440mm，桩轴部外径 300mm，截面积452cm2，壁厚60mm，所述混凝土带节管桩桩体内嵌有的PC钢棒， 其公称直径7.4mm，设置6根，各根截面积2. 4cm2。除了用预应力混凝土用钢棒 之外，在钢棒之间设置2根直径较小(直径4-5mm)的异形(螺纹)钢筋11。当然， 应其设置根数根据所述管桩尺寸及使用地盘等情况而定。
根据本实施例，布料工艺如同通常管桩所使用的工艺，但需注意由于布料 操作不细心，往往会使混凝土料成堆、大方量的下落，致使钢筋笼焊点脱落，主 筋下塌，甚至箍筋散架。
管桩的强度是由混凝土以及钢筋(包括箍筋)共同作用的结果。主筋塌落张拉 时容易断筋，主筋不直定会造成管桩垂直受力不均，箍筋散架，就会失去或降低 径向混凝土的约束力，最终导致管桩强度降低。
本实施例中，设计弯曲力矩为，耐开裂为7.8t-m，耐破坏为12.8t-m，设计 剪切力为10. 2t。
离心成型工艺，离心速度快，离心时间可以短些。离心速度慢，离心时间可 适当延长。简言之，在一定的离心转速下(也即一定的离心加速度下)，有一个最 佳的离心时间。离心参数的优劣要以离心效果为准则。
常压蒸养
所述常压蒸养条件为一个大气压和65-85'C温度下进行。较好的是，在80°C 和一个大气压下进行。
常压蒸养可分为4个阶段静停、升温、恒温、降温。静停和较为缓慢的升 温，对混凝土发育完整性有好处，可避免或减少混凝土微观缺陷，对最终强度有 利。
a)静停-在周围环境温度下，让水泥慢慢地起水化反应，获得一定强度
后再升温，这样可以避免升温时，由于蒸汽侵入混凝土表面而发生"肿胀"现象， 造成混凝土表面疏松开裂。时间1 1.5 h。b) 升温-可促使水泥水化反应加剧，加快混凝土强度的提高，与此同时
伴随着混凝土组分材料体积膨胀和水分蒸发。升温速率过快，会使混凝土产生裂
缝。 一般升温速率为20 30 。C/ h。
c) 恒温---是对混凝土继续加热，促使水泥进一步水化(混凝土熟化过
程)，使混凝土获得规定脱模强度。 一般恒温温度为60 85 °C，时间4 5 h。 可视胶凝材料而定。纯硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，恒温温度可为60 70 。C， 如掺有粉煤灰、矿粉等掺合料，恒温温度可适当提高，但不宜超过85 'C，否则 管桩会发生裂缝。
d) 降温-对于降温一般没有严格要求，其速率类似于升温。降温主要是
为了避免管桩混凝土热胀冷縮所产生的弊病。
实施例2
在实施例l的基础上，增加蒸压养护。
作为本发明的制造方法，系可在常压养护之后，经一道蒸压养护。
所述蒸压养护是指管桩脱模后，再进高压釜进行蒸压养护。蒸压养护可充分 发挥水泥二次反应作用，在同样水泥用量的情况下，可明显提高混凝土强度。
所述蒸压养护条件为165-185"C和10-13个大气压下进行。较好的是，在180 °<:和12个大气压下进行。
蒸压养护是管桩混凝土获得高强度的重要手段，是生产PHC桩必由之路。在 高压高温的饱和蒸汽中，水的作用变得很活泼，水热作用更进一步促进水泥的水 化反应，和晶体形态的重组与成熟。在常压蒸汽养护条件下得不到更高强度的托 勃莫来石族水化产物。在高温高压条件下可能形成，并且由于高温高压作用可使
混凝土中最薄弱的集料界面得到很大的改善和提高。
蒸压养护为掺合料的使用扩宽了门路，有利于成本的降低。因为掺合料的活 性在高温高压条件下得以充分的活化。尤其对石英之类的惰性物质，在常温下不 可能与水泥中的Ca(0H)2起反应，但在150 t:以上的温度条件下，Si02能与 Ca(0H)2可起化学反应，生成强度很高的托勃莫来石。
管桩的蒸压养护，可分为3个阶段-升温、恒温、降温。
a) 升温压力每小时O. 3 MPa (温度每小时60 °C)，升温一般需要3 4 h。
b) 恒温压力应控制在l. 0 MPa左右(175 185 °C)恒温时间一般4 6 h。
c) 降温应缓慢进行，控制在2 3 h内把釜内压力降至"零"。实施例3
除了硅灰的平均粒径在0.25微米，所述管桩上间距8 — 12m形成节部，节部 周长157mm，节部外径500mm，桩轴部外径400mm，截面积684cm2，壁厚65mm，所 述混凝土带节管桩桩体内嵌有的PC钢棒，其公称直径9.2ram,设置8根，各根截 面积5. 12cm2之外，其他如同实施例1 。
另外，在各节部的上下形成锥部4a、 4b，并将各部以混凝土浇注为一体。在 离心成型时形成中心孔6，上端面5a，下端面5b均为平面状。
图4所示的为节部放大图。桩轴部2与节部3之间，其上下由锥体连接。而 锥体的角度可自由设定。
本实施例中，设计弯曲力矩为，耐开裂为8.8t-m,耐破坏为15.2t-ra，设计 剪切力为15. 2t。
实施例4
除了硅灰的平均粒径在O. 20微米，桩体内均布设有直径为9. 2mm的6根钢棒， 每二根钢棒间不设置直径较小的钢筋之外，其他如同实施例1。
实施例5
除了硅灰的平均粒径在0. 35微米，所述管桩上间距12 — 15m形成节部，节部 周长157mm，节部外径500mm，桩轴部外径400mm，截面积684cm2，壁厚65mm，所 述混凝土带节管桩桩体内嵌有的PC钢棒，其公称直径9.2mra，设置10_12根，各 根截面积5. 12-7. 68cm2之外，其他如同实施例1。
实施例6
为将本实用新型的上述实施例的混凝土带节管桩设置于地盘9上，先用与节 部直径大体相同的螺旋式掘孔机在地盘9上掘孔，然后放入混凝土带节管桩1。 在地盘9与混凝土带节管桩轴部2的缝隙间注入由碎石或砂浆以及水泥浆构成的 充填材料。这时充填材8会被桩轴部3所挤压而与混凝土带节管桩形成一体，而 桩周摩擦力的剪断界面也因此移位到地盘9与充填材8的界面10的位置上了。为 此，与图3所示的直桩相比，具有同样轴径的混凝土带节管桩1因其剪断境界面 的增大，而使得桩周摩擦力获得增加。
12实施例7
对于上述实施例的管桩的先端部，由于充填材被最靠先端节部3与地盘的挤 压，混凝土带节管桩1与充填材8成为一体。为此由节部3的直径构成的面积便 成为桩先端部的断面积，这比图3所示的直桩增大了先端部支撑力。另外，如果 桩的先端部附近的土壤9比较坚固的话，增加充填材9的强度会使先端部的支撑 力得到增加。
根据本发明，籍由在原材料中加入硅灰(粉状二氧化硅)，可防止在常压蒸汽 养护阶段发生节部开裂等情况。同时，改变混凝土带节管桩的节部构造，也有利 于其强度的提高。另外，根据本发明的高强度预应力混凝土带节管桩，在桩轴部 与节部之间，由于借助了锥部连接高低差，从而使得在制桩时的拆模作业变得容 易了。另外，在桩的运搬及施工时，由于节部的存在，还起到了增加强度的效果。
权利要求
1. 一种高强度预应力混凝土带节管桩，所述混凝土带节管桩系在管桩桩体上间距形成多个环状突起节部，各个节部之间的管桩桩体形成桩轴部，所述节部直径大于桩轴部，所述混凝土带节管桩用混凝土将各部浇注一体，所述混凝土带节管桩桩体内嵌有PC钢棒，其特征在于，所述高强度预应力混凝土带节管桩混凝土内添加有5—25％的平均粒径为0.1—0.5微米的硅灰。
2. 如权利要求1所述的高强度预应力混凝土带节管桩，其特征在于，所述高强度预应力混凝土带节管桩混凝土内添加有5 — 15%的平均粒径为0. 15微米的硅灰。
3. 如权利要求1所述的高强度预应力混凝土带节管桩，其特征在于，在所述混凝土带节管桩桩体内，在所嵌PC钢棒之间，设置有异形钢筋。
4. 如权利要求1所述的高强度预应力混凝土带节管桩，其特征在于，在所述混凝土带节管桩的桩轴部与节部之间，形成有锥部。
5. 如权利要求1所述的高强度预应力混凝土带节管桩，其特征在于，所述桩轴部及节部的断面为正多边形。
6. —种高强度预应力混凝土带节管桩的制备方法，所述混凝土带节管桩用混凝土将各部浇注一体，系在所述管桩上间距形成多个节部，各个节部之间的管桩桩体形成桩轴部，所述节部直径大于桩轴部，所述混凝土带节管桩桩体内嵌有PC钢棒，所述混凝土原料包括水泥；砂石骨料；减水率〉18 %的外加剂；掺合料，所述方法包括布料、离心成形、常压蒸养，其特征在于，所述掺合料包括5 — 25%的平均粒径0. 1—0. 5微米的硅灰。
7. 如权利要求6所述的高强度预应力混凝土带节管桩的制备方法，其特征在于，所述常压蒸养在一个大气压和65 — 85"C温度下进行。
8. 如权利要求6所述的高强度预应力混凝土带节管桩的制备方法，其特征在于，在所述混凝土带节管桩桩体具有同样断面的桩轴部2的区间，设有多个环状突出的节部3，并于各节部3的上下制成锥面4a、 4b，再将各部分用混凝土浇注成型为一体。
9. 如权利要求6所述的高强度预应力混凝土带节管桩的制备方法，其特征在于，所述常压蒸养之后还包括高压蒸养，所述高压蒸养在11-13个大气压和170—185。C温度下进行。
全文摘要
一种高强度预应力混凝土带节管桩，系在所述管桩桩体上间距形成多个环状突起节部，各个节部之间的管桩桩体形成桩轴部，用混凝土将各部浇注一体，所述混凝土带节管桩桩体内嵌有PC钢棒及钢筋，其特征在于，所述高强度预应力混凝土带节管桩混凝土内添加有5-25％的平均粒径0.1-0.5微米的硅灰(粉状二氧化硅)。根据本发明，籍由在原材料中加入硅灰，可防止在常压蒸汽养护或其后阶段发生节部开裂等情况。同时，改变混凝土带节管桩的节部构造，也有利于其强度的提高。另外，根据本发明，在桩轴部与节部之间，由于借助了锥部连接高低差，从而使得在制桩时的拆模作业变得容易。另外，由于节部起到了增加强度的效果，有利于管桩的搬运及施工。
文档编号E02D5/22GK101487255SQ20081003273
公开日2009年7月22日 申请日期2008年1月17日 优先权日2008年1月17日
发明者泽 会, 弘 祥 申请人:上海陆驱商贸有限公司