[实用新型]先张法预应力混凝土异型管桩

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种建筑用混凝土构件，具体讲是一种先张法预应力混凝土异型管桩。

背景技术

现有技术的先张法预应力混凝土管桩是采用先张法预应力工艺和混凝土离心法成型制成的一种空心圆柱体的预应力混凝土预制构件。它一般分为预应力混凝土管桩(简称PC桩)、预应力高强度混凝土管桩(简称PHC桩)和预应力混凝土薄壁管桩(简称PTC桩)。在众多桩基中，先张法预应力混凝土管桩具有单桩承载力较高、设计选用范围较广、对地质条件的适应力较强、成桩施工环境较好、施工速度较快等优点。它已广泛应用于各种类型建筑的地基处理。目前，土木工程中使用的先张法预应力混凝土管桩均是按国家标准《先张法预应力混凝土管桩》GB13476-1999和行业标准《先张法预应力混凝土薄壁管桩》JC888-2001和相关的国家建筑标准图集或其他相关省标准图集生产和应用的。

但随着其推广应用面的不断扩大，现有技术的沿轴向等内、外径延伸的先张法预应力混凝土管桩逐步呈现出以下缺点：其刚度与延性及抗弯、抗裂能力仍显不足，尤其是该管桩在软地基基础中应用时如在沉桩施工过程中，往往由于挤土作用或土方开挖等工况使得管桩产生过大位移、桩裂乃至断桩等工程事故常有发生，从而影响其推广使用。

中国专利先后公开了发明人为提高单桩极限承载能力而设计出的两种异型管桩：在管桩桩体上每轴向间隔一段距离，设置一径向向外变大的凸起，其形状可为梯形，也可为竹节状。从客观上分析，若用该管桩来克服以上现有技术的缺点仍有以下不足：1、在沉桩施工过程中需要的沉桩力即锤击力或抱压力增大，易出现因沉桩力大于无凸起管桩壁的材料强度而产生压碎混凝土管桩的现象；2、在沉桩施工过程中，外凸起所经过的土体要反复受到外凸起地扰动，易出现孔隙水压力提高等各种不利于沉桩的因素，从而影响沉桩进度与质量；3、外凸起在管桩制作中由于离心工艺使混凝土产生结构分层是不可避免的，普通管桩从外壁到内壁是混凝土层、砂浆层和水泥浆层，但有了外凸起后，则易出现混凝土层集中到外凸起处而使管桩结构层(外壁)混凝土质量下降、从而影响管桩承载力的现象；4、由于外凸起虽角度大于90°，但由于尺寸较小，所以，脱模时对混凝土局部质量仍有一定的影响。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能有效提高管桩的刚度与延性及抗弯、抗裂能力、基本避免管桩过大位移、开裂乃至断裂等工程事故发生且不增加沉桩力、无外凸起扰动土体、制作时能保证管桩结构层混凝土质量的先张法预应力混凝土异型管桩。

本实用新型的技术方案是，提供一种具有以下结构的先张法预应力混凝土异型管桩，包括用钢筋混凝土制作的两端有端板的沿轴向等内、外径延伸的管状桩体，在管状桩体的内孔中轴向间隔设有横隔。

所述横隔优选为钢筋混凝土或加有钢纤维或工程纤维的钢筋混凝土或金属制作并与管状桩体的钢筋混凝土成一整体的环状体横隔。

所述金属优选钢材，所述钢材优选型号为Q235的钢材。

所述横隔的轴向间隔距离优选为不等距或等距间隔2～5米。

采用以上结构后，本实用新型先张法预应力混凝土异型管桩与现有技术相比，具有以下优点：

与现有技术中传统的沿轴向等内、外径延伸的先张法预应力混凝土管桩相比，本实用新型由于在管状桩体的内孔中轴向间隔设有起加强作用的横隔，有效提高了管桩的刚度与延性及抗弯、抗裂能力，使该管桩在软地基基础中应用时如在沉桩施工过程中，基本避免了管桩过大位移、开裂乃至断裂等工程事故地发生，从而保证了该管桩的大面积推广使用，尤其是在沿海地区的软土地基上的大面积推广使用。

与现有技术在管桩桩体上每轴向间隔一段距离设置一径向向外变大凸起的异型管桩相比，本实用新型由于是采用内横隔，而管桩沿轴向方向等外径，所以：

1、在沉桩施工过程中不需要增加沉桩力即锤击力或抱压力，避免了因沉桩力大于无凸起管桩壁的材料强度而产生压碎混凝土管桩的现象。

2、在沉桩施工过程中，外管壁不会对所经过的土体进行反复地扰动，避免出现孔隙水压力提高等各种不利于沉桩的因素，有效保证了沉桩进度与质量。

3、在管桩制作中由于离心工艺的作用，使水泥砂层、砂浆层位置内移，克服了外凸起在管桩制作中由于离心工艺而使混凝土产生结构分层、进而使管桩结构层(外壁)混凝土质量下降、从而影响管桩承载力的现象；使管桩结构层混凝土质量提高，承载力增强。

4、脱模时，无论是管状桩体与环状体横隔同时浇注或不同时浇注，都不会影响管状桩体的质量，尤其是采用同时浇注，还可以有效改善混凝土分层的缺陷，反而对提高管状桩体质量有利。