复合锚固式先张法预应力高强混凝土波形板桩的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种复合锚固式先张法预应力高强混凝土波形板桩，其特征在于：所述波形板桩包括高强混凝土波形板桩主体和设在主体两端的桩尖端和桩顶端，所述桩顶端设有钢制端头板，所述桩尖端设有内埋式锚固件，所述高强混凝土波形板桩主体体内设有连接在钢制端头板上的孔组与锚固件之间的预应力主筋。本实用新型采用了两种锚固形式进行复合锚固，有效控制预应力主筋切断后的预应力损失，有效防止预应力值降低，不但能够起到良好的主筋锚固作用，提高了桩身抗弯与抗裂性能，而且锚固件预埋在桩身混凝土中能免受土体中腐蚀介质的侵蚀作用。在桩顶一端设置钢制端头板，能够更好地保护桩头，大大提高了耐打性，消减了施工过程中桩头疲劳性受力破损现象，保证了工程质量。
【专利说明】 复合锚固式先张法预应力高强混凝土波形板粧
[0001]【技术领域】:
[0002]本实用新型涉及土木工程领域一种挡土、护坡等建筑围护结构，特别是一种复合锚固式先张法预应力高强混凝土波形板桩。
[0003]【背景技术】:
[0004]目前土木工程领域，存在的建筑围护结构形式较多，常用的临时性挡土支护构筑物有:钢板桩、钢轨桩、H型钢桩、三轴水泥搅拌桩连续墙(SMW工法桩)、旋喷桩、连续壁、平波桩、预垒桩及其他工法或木板桩等；永久性挡土支护构筑物有:现浇法地下连续墙、重力式钢筋混凝土挡墙、现浇钻孔灌注桩、台座法预制U形板桩等。
[0005]传统的支护结构大多采用现场浇注的方法，施工工期长、工效低、工程造价高、施工工序复杂、结构质量不稳定。
[0006]近几年在国内外支护工程上出现了一种台座法生产的预制U形板桩，因为具有挡土面积大、桩身抗弯性好、施工组织简易等优点，在部分工程中得到了小范围应用。但由于预制U形板桩采用固定钢模台座法生产，在施加预应力工艺上采用的是以固定的台座端张拉，其预应力主筋在锚固形式上存在着技术缺陷，制品养护达到预应力放张时主筋必须切割断，而切割后预应力主筋由于两端没有设置固定的锚固点，必然会产生一定的回缩量，造成了部分预应力损失，有效预应力值降低，从而导致桩身设计的抗弯、抗剪性能不足。另外，在锤击法施工沉桩过程中，锤体的锤打冲击力直接作用于桩头混凝土上，其桩端因为没有专用金属保护件，耐打性不良，使其抗疲劳损坏能力较差，施打中桩头极易破损，影响工程质量。
[0007]
【发明内容】
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[0008]针对现有产品技术的缺陷，本实用新型提供一种复合锚固式先张法预应力高强混凝土波形板桩，以解决以上提及的技术问题。
[0009]本实用新型复合锚固式先张法预应力高强混凝土波形板桩，其特征在于:所述波形板桩包括预应力高强混凝土波形板桩主体和设在主体两端的桩尖端和桩顶端，所述桩顶端设有钢制端头板，所述桩尖端设有内埋式锚固件，所述高强混凝土波形板桩主体体内设有连接在钢制端头板上的孔组与锚固件之间的预应力主筋。
[0010]上述锚固件为一柱形体，在该柱形体的一端设有用于承放预应力主筋镦头的沉孔，另一端设有与沉孔同轴心的张拉螺孔。
[0011]上述柱形体的截面为圆形、三角形、四边形、六边形或八边形中的一种。
[0012]上述桩尖端具有桩尖切角和桩尖坡口。
[0013]上述钢制端头板包括截面呈梯形凹状的主体和设在主体槽顶两侧的支脚，所述两支脚外侧对应设有相互配合的卯槽和榫头，所述孔组由张拉螺纹孔与主筋镦头孔及孔间过渡槽组成。
[0014]上述两支脚下表面与桩身主体上表面相平行，所述两支脚上表面相对桩身主体上表面相倾斜。
[0015]上述张拉螺纹孔内壁具有螺旋攻牙处理，以作为预应力主筋穿入孔使用，同时也作为旋固张拉螺具的孔位使用，所述主筋镦头孔为主筋端头连接用的沉孔。
[0016]上述孔组分别设在主体的上横板和两支脚上，且上横板上的孔组连线与设在两支脚上的孔组连线平行。
[0017]上述高强混凝土波形板桩主体体内沿着预应力主筋方向间隔设置有箍筋。
[0018]本实用新型复合锚固式先张法预应力高强混凝土波形板桩特点:
[0019]1.采用了两种锚固形式进行复合锚固，有效控制预应力主筋切断后的预应力损失，有效防止预应力值降低，不但能够起到良好的主筋锚固作用，而且锚固件预埋在桩身混凝土中能免受土体中腐蚀介质的侵蚀作用。
[0020]2.端板锚固的形式不但能够让所有预应力主筋在张拉过程中均匀受拉，而且有效解决了预应力损失问题，避免有效预应力值降低，提高了桩身抗弯与抗裂性能。
[0021]3.在桩顶一端设置钢制端板，能够更好地保护桩头，大大提高了耐打性，消减了施工过程中桩头疲劳性受力破损现象，保证了工程质量。
[0022]4.预应力主筋之间采用热轧光圆钢筋的箍筋绑扎或电焊固定后，形成波形板桩的钢筋笼。
[0023]5.根据工程实际情况，可使用二氧化碳保护焊与端板锚固式波形板桩进行多桩节拼接，以满足不同桩位设计长度的需求。
[0024]6.桩身混凝土设计强度为C60-C80，能够保证桩头与桩身具有良好的抗压性能。
[0025]【专利附图】
【附图说明】:
[0026]图1是本实用新型一视角的立体构造示意图；
[0027]图2是本实用新型另一视角的立体构造示意图；
[0028]图3是本实用新型钢筋笼主筋与钢制端头板及锚固件联接立体示意图；
[0029]图4a是锚固件剖面示意图；
[0030]图4b是锚固件几种实施例正面示意图；
[0031]图5是钢制端头板立体示意图；
[0032]图6是孔组的主视图；
[0033]图7是主筋镦头孔的剖面图；
[0034]图8是主筋镦头孔使用状态的剖面图。
[0035]图9是复合锚固式先张法预应力高强混凝土波形板桩施工后成桩截面拼接示意图。
[0036]【具体实施方式】:
[0037]为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下:
[0038]本实用新型复合锚固式先张法预应力高强混凝土波形板桩，所述波形板桩包括预应力高强混凝土波形板桩主体2和设在主体两端的桩尖端201和桩顶端202，所述桩顶端设有钢制端头板1，所述桩尖端设有内埋式锚固件3，所述高强混凝土波形板桩主体体内设有连接在钢制端头板I上的孔组4与锚固件3之间的预应力主筋5。
[0039]本实用新型采用了两种锚固形式进行复合锚固，有效控制预应力主筋切断后的预应力损失，有效防止预应力值降低，不但能够起到良好的主筋锚固作用，提高了桩身抗弯与抗裂性能，而且锚固件预埋在桩身混凝土中能免受土体中腐蚀介质的侵蚀作用。在桩顶一端设置钢制端头板，能够更好地保护桩头，大大提高了耐打性，消减了施工过程中桩头疲劳性受力破损现象，保证了工程质量。
[0040]为了设计合理，上述锚固件3为一柱形体，在该柱形体的一端设有用于承放预应力主筋镦头的沉孔301，另一端设有与沉孔同轴心的张拉螺孔302。上述柱形体的截面为圆形、三角形、四边形、六边形或八边形中的一种。
[0041]为了设计需要，上述桩尖端具有桩尖切角6和桩尖坡口 7。
[0042]为了设计合理，上述钢制端头板I包括截面呈梯形凹状的主体101和设在主体槽顶两侧的支脚102，所述两支脚外侧对应设有相互配合的卯槽103和榫头104，所述孔组4由张拉螺纹孔401与主筋镦头孔402及孔间过渡槽403组成。
[0043]上述两支脚下表面105与桩身主体上表面106相平行,所述两支脚上表面107相对桩身主体上表面106相倾斜。
[0044]上述张拉螺纹孔内壁具有螺旋攻牙处理，以作为预应力主筋穿入孔使用，同时也作为旋固张拉螺具的孔位使用，所述主筋镦头孔为主筋端头连接用的沉孔。
[0045]上述孔组分别设在主体的上横板108和两支脚102上，且上横板上的孔组连线与设在两支脚上的孔组连线平行。
[0046]上述高强混凝土波形板桩主体体内沿着预应力主筋方向间隔设置有箍筋8。
[0047]本实用新型复合锚固式先张法预应力高强混凝土波形板桩特点:
[0048]1、钢筋笼制作:将预应力主筋按设计的长度高精度切断，在每一根主筋的桩尖端侧套入一个锚固件后，再将预应力主筋两端加压镦头，置于特制的钢筋成笼台架上固定位置；将热轧光圆钢筋调直后定长切断，折弯成设定的拱门型箍筋，按要求的箍筋距离电焊或绑扎固定在预应力主筋上，形成钢筋笼。
[0049]2、锚固件安装:锚固件须在预应力主筋加压镦头前套入；钢筋笼制作完成后置于模具内，将桩尖侧的主筋镦头部位完全沉入锚固件的镦头孔内，锚固件张拉端与外部张拉丝杆旋紧联接。
[0050]3、端板安装:钢筋笼制成后，将桩顶侧的主筋穿入端板的张拉螺孔，通过孔间连接槽往下扣入镦头孔,将端板整体向外拉移,使主筋镦头充分沉入镦头孔内，再使用张拉螺丝通过张拉螺孔将内张拉板与端板进行机械旋紧。
[0051]4、装模与张拉:第一阶段装配为安装端板、内张拉板及锚固件，完成第一阶段装配后，将钢筋笼装入钢模内。在桩尖端使用锁定螺具将每一根主筋对应的锚固件牵引固定于模具固定板上；在桩顶端，将内张拉板延伸杆用张拉螺母初步预紧于模具固定板上，再通过自动开闭装置将边模合位，完成第二阶段装配。钢筋笼与模具装配完成后，在桩顶端通过张拉杆连接张拉机对主筋进行预应力张拉；张拉力达到设定值后，再次旋紧张拉螺母，完成张拉工序。
[0052]5、混凝土料浇注与振动成型:预应力张拉工序完成后，将搅拌后的混凝土料均布于模具内，布料时要求按照工艺标准进行高频低幅式振动，使混凝土料均匀、密实地成型，以保证桩身混凝土结构强度。布料工序完成后在常温状态下静停养护60-90分钟，再整体模具放入养护池中进行高温蒸汽养护，根据蒸养工艺制度完成养护周期后，将整体模具吊送出养护池并均称地松开张拉紧固装置。放张后的整体模具运送至装配台座，采用专设自动开闭装置打开边模，即可取出成品波形板桩。[0053]6、桩身混凝土强度设计等级若需提高为C80，则须将桩体送入高压釜内进行二次压蒸养护，或采用免蒸压混凝土配方技术。
[0054]本实用新型复合锚固式先张法预应力高强混凝土波形板桩特点:
[0055]1.采用了两种锚固形式进行复合锚固，有效控制预应力主筋切断后的预应力损失，有效防止预应力值降低，不但能够起到良好的主筋锚固作用，而且锚固件预埋在桩身混凝土中能免受土体中腐蚀介质的侵蚀作用。
[0056]2.端板锚固的形式不但能够让所有预应力主筋在张拉过程中均匀受拉，而且有效解决了预应力损失问题，避免有效预应力值降低，提高了桩身抗弯与抗裂性能。
[0057]3.在桩顶一端设置钢制端板，能够更好地保护桩头，大大提高了耐打性，消减了施工过程中桩头疲劳性受力破损现象，保证施工质量。
[0058]4.预应力主筋之间采用热轧光圆钢筋的箍筋绑扎或电焊固定后，形成波形板桩的钢筋笼。
[0059]5.根据工程实际情况，可使用二氧化碳保护焊与端板锚固式波形板桩进行多桩节拼接，以满足不同桩位设计长度的需求。
[0060]6.桩身混凝土设计强度为C60-C80，能够保证桩头与桩身具有良好的抗压性能。
[0061]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种复合锚固式先张法预应力高强混凝土波形板桩，其特征在于：所述波形板桩包括预应力高强混凝土波形板桩主体和设在主体两端的桩尖端和桩顶端，所述桩顶端设有钢制端头板，所述桩尖端设有内埋式锚固件，所述高强混凝土波形板桩主体体内设有连接在钢制端头板上的孔组与锚固件之间的预应力主筋。
2.根据权利要求I所述的复合锚固式先张法预应力高强混凝土波形板桩，其特征在于：所述锚固件为一柱形体，在该柱形体的一端设有用于承放预应力主筋镦头的沉孔，另一端设有与沉孔同轴心的张拉螺孔。
3.根据权利要求2所述的复合锚固式先张法预应力高强混凝土波形板桩，其特征在于：所述柱形体的截面为圆形、三角形、四边形、六边形或八边形中的一种。
4.根据权利要求I所述的复合锚固式先张法预应力高强混凝土波形板桩，其特征在于：所述桩尖端具有桩尖切角和桩尖坡口。
5.根据权利要求I所述的复合锚固式先张法预应力高强混凝土波形板桩，其特征在于：所述钢制端头板包括截面呈梯形门状的主体和设在主体槽顶两侧的支脚，所述两支脚外侧对应设有相互配合的卯槽和榫头，所述孔组由张拉螺纹孔与主筋镦头孔及孔间过渡槽组成。
6.根据权利要求5所述的复合锚固式先张法预应力高强混凝土波形板桩，其特征在于：所述两支脚下表面与桩身主体上表面相平行，所述两支脚上表面相对桩身主体上表面相倾斜。
7.根据权利要求5所述的复合锚固式先张法预应力高强混凝土波形板桩，其特征在于：所述张拉螺纹孔内壁具有螺旋攻牙处理，以作为预应力主筋穿入孔使用，同时也作为旋固张拉螺具的孔位使用，所述主筋镦头孔为主筋端头连接用的沉孔。
8.根据权利要求5所述的复合锚固式先张法预应力高强混凝土波形板桩，其特征在于：所述孔组分别设在主体的上横板和两支脚上，且上横板上的孔组连线与设在两支脚上的孔组连线平行。
9.根据权利要求I所述的复合锚固式先张法预应力高强混凝土波形板桩，其特征在于：所述高强混凝土波形板桩主体体内沿着预应力主筋方向间隔设置有箍筋。
【文档编号】E02D5/10GK203530955SQ201320644568
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月19日 优先权日:2013年10月19日
【发明者】张武, 郑钦旺, 艾玉华, 庞建甫, 许伟湘 申请人:张武