[发明专利]一种用于地下工程的混凝土预制品及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土预制品领域，尤其涉及一种用于地下空间工程建设的混凝土预制品及其生产方法。

背景技术

作为工厂预制的建筑混凝土构件中，目前有90%为管桩，3%为空心方桩，5%为实心方桩，2%为其他预制桩。

如图1所示，以上桩材都是由高强钢材制作的钢筋笼1’与混凝土2’相结合形成复合体。现有技术中，钢筋笼1’与桩体两端有端板3’和套箍4’进行连接。套箍4’套在端板3’上，用于将端板3’固定在桩体的两端，同时在制桩的过程中，套箍4’可以在离心过程中防止浆液从桩体的头部和端板3’处漏浆。但套箍4’的使用会使得在制桩过程中，尤其是在将端板3’安装在钢筋笼上时非常困难，金属端板3’不容易和钢筋笼的纵向钢筋对齐，难以操作并且影响工作效率。而且套箍4’都是由金属制成的，套箍4’的使用会增加钢材用量，增加生产成本。同时，在生产过程中桩头两端，由于套箍4’和端板3’结合不够严密，容易发生漏浆，而且空洞较多，施工过程中桩头极易被打烂。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种无套箍、操作简单，但同时端板和桩体还能较好结合，而且质量稳定，施工时桩头破损率很低的用于地下空间工程的混凝土预制品及其生产方法。

本发明提供的用于地下空间工程的混凝土预制品包括钢筋笼和混凝土，所述钢筋笼包括纵向受力的纵向钢筋和受剪切力的横向钢筋，所述横向钢筋呈螺旋状固定在所述纵向钢筋上，所述钢筋笼的两端设置有金属端板，所述金属端板上设置有锥形孔和螺丝孔，所述锥形孔和螺丝孔之间还设置有过渡槽；所述纵向钢筋设置在所述锥形孔中与金属端板相连接，所述混凝土预制品的桩体两端不设置套箍，所述金属端板直接与桩体的两端相连接。

所述金属端板的下表面为凹凸面。

所述横向钢筋的两端与桩体两端的金属端板固定在一起。

所述混凝土预制品为截面为内圆外方的空心桩体，所述空心桩体的四个角都带有圆弧角，而且圆弧半径、角度和弧长均相同。

所述钢筋笼的四角也带有圆弧角，所述钢筋笼到所述空心桩体四边的距离以及到所述空心桩体角部圆弧角外边缘的距离均相同。

所述钢筋笼的四角也带有圆弧角，所述钢筋笼到桩体四边外侧的距离均相等，所述钢筋笼的圆弧角的外边缘到桩体相应的角部圆弧角外边缘的距离相等，但所述钢筋笼的圆弧角的外边缘到桩体相应的角部圆弧角外边缘的距离大于所述钢筋笼四边到桩体四边外侧的距离。

所述钢筋笼的纵向钢筋的直径均相同。

所述钢筋笼四角的纵向钢筋的直径与所述钢筋笼其余部位的纵向钢筋的直径不相同。

所述混凝土预制品为截面为内圆外方的空心桩体，所述钢筋笼的角部不设置所述纵向钢筋，所述纵向钢筋仅设置在与桩体周边平行的所述钢筋笼的四边上。

所述钢筋笼的截面为八边形，所述纵向钢筋设置在所述八边形与桩体周边平行的四边上。

所述钢筋笼的横向钢筋的间距在距离桩体两端2.1m之间的部分为35-55mm，在桩体其余部分为85-95mm。

所述钢筋笼还包括沿钢筋笼纵向设置的非预应力钢筋。

所述金属端板的厚度不小于纵向钢筋直径的1.8倍。

所述金属端板的上表面设置有坡口，所述坡口的角度为35～60度。

所述坡口的上表面的截面为方形，四角为直角，而且直角顶点内接于所述金属端板的圆弧角的圆弧边。

所述坡口的上表面的截面为四角带有圆弧角的方形，而且所述坡口上表面的四角的圆弧角与所述金属端板的四角的圆弧角的圆弧半径、角度和弧长均相同。

所述钢筋笼到所述空心桩体的桩体外边缘或者到空心桩体的中心通孔的距离均大于纵向钢筋的直径的3倍。

所述混凝土原料的一立方米中包括如下组分： SiO₂含量占92%～98%的磨细砂和52.5R的水泥重量为210～500KG，浓度20%～50%聚羧酸减水剂掺2～15KG，石子重量为1000～1800KG，黄砂重量为500～1000KG。

所述钢筋笼的纵向钢筋的间距大于混凝土中石子的粒径的2.5倍以上。

本发明同时还提供一种用于地下空间工程的混凝土预制品的制造方法，包括以下步骤：

（1）制作混凝土：将砂、石、水泥、外掺料、减水剂、水按设计比例、称量，同时按一定顺序放入搅拌机内进行搅拌制成混凝土；