[发明专利]一种后注浆预应力混凝土空心桩及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种后注浆预应力混凝土空心桩及其制作方法，属于预应力空心桩生产及施工领域。

背景技术

预应力空心桩具有工地机械化施工程度高，施工速度快，现场整洁，可以避免发生钻孔灌注桩工地泥浆满地流的脏污情况，也不会出现人工挖孔桩工地到处抽水和堆土运土的忙乱景象，桩身强度高等优点。但由于预应力空心桩桩身光滑，桩端直径较小等因素造成桩与土的摩阻力较小，桩端承载力有限等不利因素。往往使得其较高的桩身强度得不到充分利用，从而增加桩基数量，在工程上造成一定的浪费。同时增加打桩数量又会增强挤土效应，造成对沉桩施工和周边建构筑物的不利影响。

后注浆技术可以大幅提高桩基的承载力，据资料显示后注浆技术对桩身摩阻力提高幅度约为1.2～1.8倍，对桩端端阻力提高幅度约为2～4倍。后注浆技术几乎适用于各种地质土层及强、中风化岩层，适用范围非常广泛。在灌注桩施工中，后注浆技术已经得到了广泛的应用，技术成熟可靠，经济效益显著。但在预应力空心桩中尚未得到推广和应用，大大限制了后注浆技术的运用。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种后注浆预应力混凝土空心桩及其制作方法，将后注浆技术运用到预应力空心桩的施工中能有效提高预应力空心桩的桩身摩阻力和端阻力，使预应力空心桩的桩身强度得到充分的利用，达到节约工程造价，减少预应力空心桩施工中产生的不利因素的作用。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种后注浆预应力混凝土空心桩，包括若干个空心桩单元，后注浆桩尖，桩顶注浆管连接件；每个空心桩单元包括下端板、上端板、后注浆下连接件、后注浆上连接件、注浆管、密封垫圈和密封油膏；所述下端板固定在空心桩单元桩体的底部，所述后注浆下连接件安装在下端板的中心孔内，并通过密封垫圈和密封油膏密封，在下端板的侧壁上对称固定两个桩身注浆阀与空心桩单元的桩体外部联通；所述上端板固定在空心桩单元桩体的顶部，上端板的中心孔处设有注浆管导管，所述后注浆上连接件安装在上端板的中心孔内，并通过密封垫圈和密封油膏密封，所述注浆管一端与后注浆上连接件固定，另一端固定在后注浆下连接件上，所述注浆管与两个连接件之间产生一个预拉力，使得两个连接件与上下端板分别顶紧，以更好的密封；所述下端板的下部设有密封凸缘，所述上端板的上部设有对应的密封凹槽，每两个空心桩单元进行接桩时，密封凸缘卡入密封凹槽中进行密封，在两个空心桩单元之间形成一个内凹的盆状或漏斗形注浆空间；所述后注浆桩尖固定在最底端空心桩单元的底部，在后注浆桩尖上开有桩端注浆阀；最顶端的空心桩单元的上端板上连接桩顶注浆管连接件，所述桩顶注浆管连接件连接外部注浆管；所述桩顶注浆管连接件上设置止回阀防止浆液回流。

一种后注浆预应力混凝土空心桩的制作方法，具有以下步骤：

1）钢筋骨架制作，钢筋骨架入模：根据预应力混凝土空心桩结构配筋设计要求，采用专用的钢筋骨架自动焊接机制作钢筋骨架。将制作好的钢筋骨架，下端板和上端板放置于预应力混凝土空心桩下半钢模内，并与预应力钢筋锚固板，张拉板，张拉杆连接。

2）安装注浆管：将后注浆下连接件与注浆管拧紧，在预应力空心桩浇筑混凝土前，将注浆管插入下端板的中心孔和上端板的注浆管导管中。

3）混凝土喂料，合模：按每节预应力混凝土空心桩的用量要求，将新拌混凝土沿模具均匀填入下半模，然后将上半模吊至下半模上方，并用螺栓将上下两半模固定。以确保模具在高速离心作业过程中不松动和混凝土不跑浆。

4）预应力张拉，离心成型：采用千斤顶式的张拉机对合模后的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。将张拉锚固后的带模具预应力混凝土空心桩吊至离心机上，按初速、中速、高速的离心速度逐级加速，使混凝土离心密实成型。离心作业时间一般控制在10~20分钟之间。

5）蒸汽养护，脱模：将离心成型的带模具预应力混凝土空心桩吊至常压蒸汽养护室内，静置1~2小时，缓慢升温至90℃~100℃，常压下养护4~8小时，使混凝土强度达到40MPa以上，然后将其吊至专用脱模台位上，用扳手卸去张拉螺栓和合模螺栓，吊走上半模，翻动下半模，卸去预应力张拉大螺杆，吊走下半模。