[发明专利]外方内圆空心预应力钢筋砼预制桩的工艺方法

说明书

本发明属于地基基础领域。

静力压桩施工法的优点在于施工时无噪声、无振动，适用于对噪声和振动有限制的市区内作业；压桩力能自动记录和显示，桩的承载力能预估。静力压桩法在软土地区的应用日益增多。但是国内的静压桩均采用普通钢筋混凝土预制桩(即RC桩)，其混凝土强度等级不高，有未采用预加应力，故在堆放、起吊、运输和压入过程中容易产生裂缝；而且因现场制作，工人劳动强度较大，生产效率较低，还要占用施工场地，造成与其它工种争地。

国外的钢筋混凝土预制桩通常采用离心振压预应力钢筋混凝土管桩(PC桩)或离心振压高强度预应力钢筋混凝土管桩(PHC桩)，虽然抗裂性和耐久性均较好，适用于锤击打入方式施工，但其制作成本高，用于静力压入方式施工时就显得很不经济。

根据我国国情及静压桩的适用范围，本发明是在长线台座上采用先张法制作外方内圆空心预应力钢筋混凝土桩，该桩型兼有上述两类型桩的优点，即：由于采用预加应力，使桩的抗弯刚度有较大提高，抗裂性增强，在土层中的贯穿能力也大为提高；采用长线台座上施加预应力较为经济；采用充气胶囊或特制纸芯形成空心圆孔，节省混凝土用量；采用减水剂和早强剂，可使桩及早达到设计强度，及早使用；由于工厂预制，工业化生产，节省施工场地，提高劳动生产率，桩的质量也容易保证。

本发明是一种有发展前途的适用于静力压桩法的新工艺。据温州某工程测算，采用本工艺，与打入式预制桩、钻孔灌注桩及外方内圆非预应力钢筋混凝土静压桩相比，造价分别可降低35％、30％、和15％左右。

(1)清理长线台座的台面；

(2)安放钢筋骨架及预应力钢筋(丝)；

(3)安放预埋件；

(4)调整初拉应力；

(5)张拉预应力钢筋(丝)；

(6)安装钢(木)模板，刷隔离剂；

(7)安放充气胶囊或特制纸芯；

(8)浇捣混凝土；

(9)放气抽胶囊或抽特制纸芯；

(10)养护混凝土；

(11)拆除模板；

(12)放松预应力钢筋(丝)；

(13)切断预应力钢筋(丝)；

(14)将单节桩移出台座并分批分层堆放；

(15)继续养护混凝土；

(16)混凝土达到设计要求的强度等级后运输到施工现场；

(17)用静力压桩机或中掘式钻孔机采取分节压入逐节接长的方法将桩压入到设计深度。

根据上部结构的要求和上层地质条件的情况，桩截面的最小宽度可为300mm，最大宽度可为1200mm。根据具体施工情况，单节桩的最大长度为15m，最大总桩长为80m。混凝土强度等级为C30～C80，采用早强型高标号水泥，或加入减水剂的高标号普通水泥。预应力钢筋采用碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线、热处理钢筋、高强度凹螺纹钢筋以及冷拉II、III、IV级钢筋。

本发明可用作为一般工业与民用建筑以及高层建筑的基础桩，也可作为基坑挡土支护桩或桩排式基坑连续墙。此外本发明的单节预制桩，还可作为构件用作于建筑的承重桩。

本发明的外方内圆空心预应力钢筋砼预制桩的特征在于：在长线台座上采用先张法制作成外方内圆空心截面预应力钢筋混凝土单节桩，然后用静力压桩机或中掘式钻孔机采用分节压入逐节接长的方法将桩沉入到设计深度。

在混凝土浇捣前在长线台座上张拉预应力筋并利用夹具锚固于承力设备上，当浇捣的混凝土达到一定强度时，切断预应力筋，通过粘结力将张拉力传给混凝土，使单节桩获得预应力。桩的外侧截面为正方形、长方形或在对称侧面上开设一个或一个以上的半弧形孔

单节桩制作时采用充气胶囊或特制纸芯以形成空心圆孔。

在混凝土拌合料中掺入减水剂、早强剂等外加剂。

该预制桩既可作为基础桩，也可作为基坑挡土支护桩或桩排式基坑连续墙。

桩端可制成开口、半闭口或闭口形式。

根据上部结构的要求和土层地质条件的情况，桩截面的最小宽度可为300mm，最大宽度可为1200mm。根据具体施工情况单节桩的最大度为15m，最大总桩长为80m。混凝土强度等级C30-C80，采用早强型高标号水泥或加入减水剂的高标号普通水泥。预应力钢筋采用碳素钢丝、刻痕钢丝、钢铰线、热处理钢筋、高强度凹螺纹钢筋以及冷拉II、III、IV级钢筋。

本发明可用作为一般工业与民用建筑以及高层建筑的基础桩，也可作为基坑挡土桩或桩排式基坑连续墙。此外本发明的单节预制桩，还可作为构件用作于建筑物的承重桩。