[发明专利]一种预埋钢筋-FRP双层筋笼的PHC管桩及其制备方法

说明书

一种预埋钢筋‑FRP双层筋笼的PHC管桩及其制备方法，属于土木工程技术领域。本发明的PHC管桩，包括具有空腔的高强混凝土桩身；FRP管固定套设在所述高强混凝土桩身的外表面，钢筋‑FRP双层筋笼设置在高强混凝土桩身的内部。方法是：制作FRP筋笼；将预应力钢筋笼与FRP筋笼绑扎或焊接形成钢筋‑FRP双层筋笼，定位FRP管，将钢筋‑FRP双层筋笼放置在FRP管内；在钢筋‑FRP双层筋笼内侧支圆筒状模具，在圆筒状模具与FRP管之间浇筑高强混凝土，制成预埋钢筋‑FRP双层筋笼的PHC管桩毛坯；将毛坯放入标准养护室内养护，养护完成，脱模，即制成预埋钢筋‑FRP双层筋笼的PHC管桩。本发明的PHC管桩具有较大的水平及竖向承载力，满足地震荷载、台风和波浪等产生的巨大水平推力。

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种预埋钢筋-FRP双层筋笼的PHC管桩及制备方法。

背景技术

PHC管桩(预应力高强混凝土管桩)由于受力均匀，成桩质量好，单位价格较低，从而被广泛应用于土木工程、水工建筑基础建设中。然而，由于现有的PHC管桩配筋率较低、延性较差，如处于地震多发地区，容易发生断裂，进而引起建筑物破坏。现有的PHC管桩无法抵御水平地震载荷所产生的破坏作用，因此，现有的PHC管桩在抗震设防烈度较高地区一般被限制使用。

为有效增强PHC管桩的抗震性能、并具有良好的经济性和施工安全性，提出一种预埋钢筋-FRP双层筋笼的PHC管桩具有重要意义。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种预埋钢筋-FRP双层筋笼的PHC管桩，以解决现有的PHC管桩无法抵御水平地震载荷所产生的破坏作用的问题。

本发明的目的之二在于提供一种预埋钢筋-FRP双层筋笼的PHC管桩的制备方法，以解决施工工期长且施工质量难以保证的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

本发明的一种预埋钢筋-FRP双层筋笼的PHC管桩，包括具有空腔的高强混凝土桩身；所述预埋钢筋-FRP双层筋笼的PHC管桩还包括FRP管及钢筋-FRP双层筋笼；所述FRP管固定套设在所述高强混凝土桩身的外表面，所述钢筋-FRP双层筋笼设置在高强混凝土桩身的内部。

本发明的一种预埋钢筋-FRP双层筋笼的PHC管桩的制备方法，所述方法包括以下步骤：

S1.根据抗震需求确定FRP筋材的种类及直径，制作FRP筋笼；

S2.将预应力钢筋笼与FRP筋笼绑扎或焊接形成钢筋-FRP双层筋笼，定位FRP管，将钢筋-FRP双层筋笼放置在FRP管内；

S3.在钢筋-FRP双层筋笼内侧支圆筒状模具，在圆筒状模具与FRP管之间浇筑高强混凝土，从而制成预埋钢筋-FRP双层筋笼的PHC管桩毛坯；

S4.将制成的预埋钢筋-FRP双层筋笼的PHC管桩毛坯放入标准养护室内养护，养护完成，脱模，即制成预埋钢筋-FRP双层筋笼的PHC管桩。

本发明相对于现有技术的有益效果是：

1、预埋钢筋-FRP双层筋笼的PHC管桩，位于内部的预应力钢筋笼主要用于承担竖向拉力、压力等载荷，非预应力FRP筋笼和外部FRP管主要用于承担桩身水平剪力等载荷。本发明采用空心筒体形式，及复合钢筋-FRP双层筋笼，具有较大的水平及竖向承载力，满足地震荷载、台风和波浪等产生的巨大水平推力。

2、设置在高强混凝土桩身外侧的FRP管既能提供环向约束力，提高PHC管桩的承载能力，也增强了PHC管桩整体的抗腐蚀能力。

3、本发明能有效地提高PHC管桩的延性和水平抗弯能力，增强PHC管桩的抗震性能，且施工安装方便快捷，主要适用于抗震设防烈度较高地区。