[发明专利]一种部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩

说明书

技术领域

本发明属于建筑领域，涉及建筑领域中基桩形状和构造的改进，具体说是一种部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩。

背景技术

基桩工程的建材在市场上较多，如有管桩、各类方桩、灌注桩、钻孔桩等。这些桩材主要分为非预应力构件和预应力构件两大类。非预应力构件主要包括传统的方桩、沉管灌注桩等。表现为单桩承载力相对较低，抗弯（拉）、抗剪性能差，施工周期长，成桩质量不符合设计要求。预应力构件桩材包括，管桩、离心预应力方桩等。它们的缺点是，往往脆性较大，从发生开裂到破坏时间较短，桩身延性较差，在发生地震时造成瞬间建筑物倒塌，使建筑物内人员没有充分时间逃生。这个问题在日本、台湾、中国等多震地区尤为突出。之前大多数预制桩材多为非预应力或预应力，上述缺点难以避免。

现有混凝土预制构件截面多样，市场上比较多的为方形和圆形截面，在作为承载作用构件时，其最大目的在于提高单位材料所能提供的桩体承载力，从而节约材料，降低成本。预制桩的很大特点在于桩侧与土相互作用，利用桩与土之间的摩擦力提高桩体承载力。

圆形截面相对及其截面比表面积相对较小，故在提高桩侧摩擦力方面管桩不占有优势；方桩与土体摩擦力较大，承载力比管桩好，但实心方桩沉、耗料多；空心方桩较好的结合了管桩和方桩的优点，外截面为方形，内截面为圆形，相对而言可提高桩侧摩擦力，但其截面混凝土厚度不一，单位体积材料的摩擦力亦没有得到充分发挥。

近期，也出现异形三角形桩，但配筋率较低，桩体整体性、抗剪抗弯抗拉性能难以满足较高要求的工程需求。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种建筑中损耗少、省料、自重轻的部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩，所述部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩纵轴方向设有贯穿整个部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩的中心通孔，所述部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩横截面外周为圆角正方形或长方形，内周为圆形，所述部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩在整个纵轴方向截面尺寸相同，外周截面尺寸也相同，所述部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩包括沿空心方桩长度方向延伸的主筋和螺旋围绕所述主筋的箍筋，所述主筋包括预应力筋和非预应力筋，箍筋内外均有混凝土保护层，非预应力筋采用螺纹钢筋，预应力筋和非预应力筋组成钢筋均可位于箍筋围成圆角正方形或长方形的角上和边上，均匀布置，预应力筋外混凝土层厚度≥40mm，内混凝土层厚度≥35mm。

在本发明的具体实施例中，所述部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩横截面外周为圆角正方形时，正方形的边长范围是300mm-550mm，部分预应力混凝土空心方桩横截面外周为圆角长方形时，长方形的长边和短边的边长范围均在300mm-550mm之间。

在本发明的具体实施例中，所述预应力筋直径为7.1mm、9.1mm、10.7mm或12.6mm，非预应力筋为直径为10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、26mm、28mm或30mm的螺纹钢，主筋分别位于正方形或长方形的角上和边上，均匀布置。

在本发明的具体实施例中，所述部分预应力混凝土空心方桩桩端1000-2000mm为箍筋加密区，箍筋间距为40-70mm，除两端加密区，其余部分的箍筋间距为60-100mm。

在本发明的具体实施例中，所述箍筋外混凝土的保护层厚度为40-55mm。

在本发明的具体实施例中，所述圆角正方形或长方形中圆角可以为一个，可以为两个，也可以为三个或全圆角，圆角半径值为10-30mm。

在本发明的具体实施例中，所述螺纹钢筋的具体型号为。

在本发明的具体实施例中，所述主筋与箍筋的结合方式为箍筋固定滚焊在主筋上或绑扎连接在主筋上。

本发明的积极进步效果在于：本发明提供的部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩具有以下优点：

（1）本发明最大的特点在于纵向主筋包括预应力筋和非预应力筋，数量按照一定比例，布局按照一定规则，主筋外侧由箍筋固定滚焊或绑扎连接，非预应力采用HRB335、HRB400或HRB500螺纹钢筋，具体型号为，预应力筋和非预应力筋组成钢筋均可位于箍筋围成圆角正方形或长方形的角上和边上，均匀布置。结合预应力与非预应力构件的共同优势，更适合工程应用。