[发明专利]先张法预应力离心混凝土方桩的制作工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种先张法预应力离心混凝土方桩的制作工艺。

背景技术

建筑基础工程中预制混凝土桩就桩体截面形状主要有圆形截面的预制混凝土管桩和正方形或长方形截面的预制混凝土方桩。上世纪90年代以来,随着预制混凝土管桩的标准化和生产及施工技术的不断发展,基础工程对管桩产品已经得到广泛的认可,在实际工程中管桩产品有其显著的优越性,但在以下几个方面表现不足:1)管桩为外圆形结构,运输中不易帮扎、固定；2)由于管桩桩身存在一定的椭圆度,采用抱压施工时易出现桩身抱碎事故；3)管桩在软土地基施工后,在基坑开挖时,容易出现桩位倾斜；4)管桩基础的承台较方桩大,基础成本较高。

预制混凝土方桩除港工基础采用先张法工艺的预应力混凝土空心方桩(内腔主要采用预置橡胶充气方式,有正方形或长方形两种截面形式)外,大多数基础工程主要采用手工作业的非预应力、振动成型工艺居多,混凝土采用自然养护,结构多为实心的正方形截面。该预制方桩主要存在下列缺陷:1)生产效率低,生产周期长；2)产品品质不稳定,硬化混凝土结构截面中含气孔较多；3)混凝土强度低,桩身承载力未能充分发挥；4)混凝土自然养护时间长,生产占地面积大。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提供一种先张法预应力离心混凝土方桩的制作工艺。

本发明所采用的技术解决方案是：

一种先张法预应力离心混凝土方桩的制作工艺，包括以下步骤：

a混凝土原材料的计量、搅拌：根据配合比将砂、石、水泥、水、外加剂、掺合料精确计量，用混凝土强制式搅拌机制成新拌混凝土；

b离心方桩端板制作：离心方桩端板的外形制作成方形，且在端板四角设置预应力主筋的沉孔；

c骨架制作：选用预应力主筋与螺旋筋，采用自动焊接机加工钢筋骨架；

d安装钢筋骨架：将制作好的钢筋骨架、方形端板放置于离心方桩的钢模具内，并与预应力钢筋锚固板、张拉板、张拉杆联结；

e混凝土布料：按每根离心方桩的用量要求，将新拌混凝土沿模具均匀填满下半钢模；

f合模：将离心方桩上半钢模吊至下半钢模上方，并用螺栓将上下两半钢模固定；

g预应力张拉：采用千斤顶式的张拉机对合模后的离心方桩钢筋骨架进行整体张拉，张拉至钢筋强度的70%后用大螺母将张拉杆固定在钢模具上；

h离心：将上述张拉锚固后的带模离心方桩吊至离心机上方，按初速、中速、中高速、高速的离心制度逐级加速，离心时间为20～30min；

i初级蒸汽养护：将离心成型后的带模离心方桩吊至常压蒸汽养护池内，静停1～2h，缓慢升温至105～110℃，常压下养护2～3h；

j脱膜：将初级蒸汽养护后的带模离心方桩吊至脱模台位上，用风动扳手卸去张拉螺栓及合模螺栓，给桩体施加预应力，然后吊走上半模，翻动下半模，卸去预应力张拉大螺杆；清理上下半模、锚固板、张拉杆，并涂刷脱模剂；

k对于混凝土设计强度等级为C60的离心方桩，将脱模后的离心方桩直接吊运至成品堆场码堆，自然养护，达到出厂强度即可出厂；对于混凝土设计强度等级为C80以上的离心方桩，需将脱模后的离心方桩再进入高压釜进行高温蒸汽养护，温度为160～170℃，饱和蒸汽压力为1.5Mpa，养护时间5～6h，经高压养护后的管桩可以直接出厂供桩。

优选的，步骤a中，所述新拌混凝土为3～5cm的低塌落度的新拌混凝土。

优选的，步骤b、c中，所述预应力主筋采用低松弛型的预应力混凝土用钢棒。

优选的，步骤c中，所述螺旋筋采用4～6mm的低碳冷拔钢丝。

优选的，步骤d中，方形端板安装前，四周需焊接厚度为1.5～2mm的薄钢板制作成的方形桩套箍。

本发明的有益技术效果是：

1)本发明离心方桩制作工艺混凝土自然养护时间短，生产效率高，占地面积小，耗能少，所制得的离心方桩强度高，质量优；

2)本发明制得的离心方桩为外方内圆形结构,运输中容易帮扎、固定；

3)由于离心方桩结构截面为方形,外表面平整,采用抱压施工时很少出现桩身抱碎事故；

4)离心方桩在软土地基施工后,在基坑开挖时,出现桩位倾斜的情况大大小于管桩；

5)离心方桩基础的承台较管桩小,可以降低基础工程量和工程成本等。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的工艺流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种先张法预应力离心混凝土方桩的制作工艺，包括以下步骤：