钢绞线混凝土桩及其制造方法与流程

本发明属于各类建筑结构体系的桩基基础工程的技术领域，尤其涉及一种具有钢绞线的混凝土桩，还涉及该混凝土桩的制造方法。

背景技术：

因钢绞线的抗拉强度高(其抗拉强度设计值为1320mpa，抗拉强度最高可达1960mpa)，近年来，我国企业和科研机构也对钢绞线应用于离心混凝土桩进行了大量研究，目前已形成较为成熟的技术方案。

如一专利号为zl201410035992.1(公告号为cn103741674b)的中国发明专利申请《一种具有钢绞线的先张法离心混凝土桩及制造方法》披露了这样一种具有实际生产价值的桩及制造方法，其中，制造方法包含以下步骤

(1)、钢绞线的定长切断；

(2)、制作钢筋笼；

(3)、将钢筋笼上每根钢绞线通过位于端板上的锥形孔内的夹片组件与端板连接固定；

(4)、向下半模喂料，合上上半模；

(5)、对每根钢绞线分别张拉。

(6)、离心成型；

(7)、蒸汽养护；

(8)、拆模、同时拆去锚固板与端板的连接进行放张；

(9)、将外露出端板的钢绞线切断并打磨，使钢绞线不外露出端板的外端面。

传统钢筋笼都采用滚焊机进行滚焊制作，但滚焊机只适合对传统钢棒作为主筋的钢筋笼进行制造，具有钢绞线的钢筋笼不适合采用滚焊机进行滚焊，钢筋笼包括轴向布置的预应力主筋及绕置在主筋外的箍筋，预应力主筋为钢绞线，箍筋与钢绞线之间的固定以采用手工绑扎为主，箍筋的绕制方式比较耗时、效率较低。

技术实现要素：

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术不足而提供的一种钢绞线混凝土桩，该混凝土桩内的钢筋笼采用独特的设计，使得钢筋笼具有制造方便、生产效率高的优点，为钢筋笼的自动化制造提供可能。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种钢绞线混凝土桩，包括混凝土桩体、及设于混凝土桩体内的多根钢绞线，钢绞线沿混凝土桩体轴向布置；其特征在于：所述混凝土桩体内还设有箍筋和构造筋，所述箍筋环绕并固定在所述构造筋上构成在轴向上具有一定长度的笼形构架，所述笼形构架作为整体构件套置于所述钢绞线上。

作为优选，上述箍筋与钢绞线之间无连接关系。此处的无连接关系是指二者之间未采用绑扎、卡接、焊接或通过其他中间辅助件、中间连接件使其相互连接。使得箍筋更快速便捷地绕设在柔性的钢绞线外周，最终成型出桩体内的构造架(即钢筋笼)，大大提高生产效率。

为便于连接钢绞线和接桩，上述混凝土桩体至少一端设有端板，端板设置有多个锁紧孔，钢绞线通过锁紧件锁紧在锁紧孔内，所述构造筋与端板之间无连接关系，使得在张拉钢绞线的过程中所述构造筋不被张拉。

进一步改进，上述箍筋可与混凝土桩体的端板或端板上设置的连接件固定。钢绞线张拉时，形变箍筋段的箍筋也会同步伸缩，确保了桩体端部也具有相当密度的箍筋，保证了桩体的力学性能

更进一步改进，上述笼形构架靠近混凝土桩体端部的部分具有一段能在轴向伸展的形变箍筋段，所述形变箍筋段上的箍筋可与混凝土桩体的端板或设置于端板上的连接件固定。这样利于形变箍筋段在张拉时轴向扩展更轻松。

作为优选，在钢绞线受张拉前，所述形变箍筋段的相邻两圈箍筋之间的第一间距小于笼形构架其他部分中相邻两圈箍筋之间的第二间距。在张拉钢绞线时，形变箍筋段的箍筋一同轴向扩张后，使得绕设在整个钢绞线外的的箍筋密度尽量一致。

作为优选，上述笼形构架的形变箍筋段的箍筋与构造筋之间未连接固定，而所述笼形构架其他部分的箍筋与构造筋固定。既方便固定箍筋，也方便形变箍筋段的箍筋的轴向扩展。

上述构造筋为轴向布置的钢筋，钢筋至少为六根。六根钢筋便于形成一个圆形的笼。

套置于所述钢绞线上的所述笼形构架有一个或多个。笼形构架可以是一段套置在钢绞线上，也可以是两段在轴向上分别套置在钢绞线上拼在一起，如果混凝土桩长度很长则适合采用多个笼形构架。

进一步改进，上述笼形构架的第一横截面口径大于所述钢绞线围成的框架的第二横截面口径。这种结构使得在张拉钢绞线时，不会对笼形构架产生径向向外扩张的力，因而不会使笼形构架产生形变，也不会改变钢绞线的直线受张拉力的方向，因而桩体的力学性能不会受到影响。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种制造工序合理且简单的钢绞线混凝土桩的制造方法。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种钢绞线混凝土桩的制造方法，所述钢绞线桩包括混凝土桩体、端板、位于混凝土桩体内的钢筋笼，所述钢筋笼包括轴向布置的多根钢绞线、及径向环绕的箍筋，所述钢绞线为钢绞线，其特征在于，包括如下制造步骤：

1)、钢绞线定长切断；

2)、制作钢筋笼，取多根构造筋作为骨架，将箍筋环绕并固定在所述构造筋上从而构成在轴向上具有一定长度的笼形构架，笼形构架作为整体构件套置于多根所述钢绞线围成的框架外；

3)、安装端板，将钢筋笼的所述钢绞线逐一穿入所述端板上的多个锁紧孔内，并通过放置于锁紧孔内的锁紧件与端板固定连接。

4)、将安装有端板的钢筋笼放置于模具中喂料，合拢模具后张拉钢绞线。

5)、将喂料张拉后的模具离心成型、或震动成型。

6)、将养护后的模具进行脱膜。

第一种制造方法适合制造两端带有端板的钢绞线混凝土桩。该制造方法为为张拉式，使前述先张法离心混凝土桩的制造成为可能，该方法中各步骤之间能形成良好的衔接性，制造工艺简单且流畅，制造成本低。

上述笼形构架靠近混凝土桩体端部的部分具有一段能在轴向伸展的形变箍筋段，在步骤3中将所述形变箍筋段上的箍筋可与混凝土桩体的端板。

在钢绞线受张拉前，所述形变箍筋段的相邻两圈箍筋之间的间距小于笼形构架其他部分中相邻两圈箍筋之间的间距。

上述笼形构架的第一横截面口径大于钢绞线围成的框架的第二横截面口径。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的第二个技术方案为：一种钢绞线混凝土桩的制造方法，所述钢绞线桩包括混凝土桩体、位于混凝土桩体内的钢筋笼，所述钢筋笼包括轴向布置的多根钢绞线、及径向环绕的箍筋，所述钢绞线为钢绞线，其特征在于，包括如下制造步骤：

1)、钢绞线定长切断；

2)、制作钢筋笼，取多根构造筋作为骨架，将箍筋环绕并固定在所述构造筋上从而构成在轴向上具有一定长度的笼形构架，笼形构架作为整体构件套置于多根所述钢绞线围成的框架外，；

3)、张拉钢绞线：将钢筋笼放置于模具中，将所述钢绞线逐一连接在模具两端的张拉装置上，向模具中喂料合拢模具后张拉钢绞线；

4)、将喂料张拉后的模具离心成型、或震动成型。

5)、将养护后的模具进行脱膜。

第二种制造方法适合制造两端不带端板的钢绞线混凝土桩。

与现有技术相比，本先张法离心混凝土桩的优点在于：混凝土桩体内还设有箍筋和构造筋，箍筋环绕并固定在构造筋上构成在轴向上具有一定长度的笼形构架，笼形构架作为整体构件套置于所述钢绞线上。采用该结构的钢筋笼，无需在钢绞线上绑扎固定箍筋，制造时，先用滚焊机对笼形构架进行制备，笼形构架可实现机械化制备，钢筋笼制备时，只需将笼形构架套装在轴向布置的多根钢绞线上即可，有效简化钢筋笼的制造方法，提高生产效率，另外额外增加的笼形构架中的构造筋可增加混凝土桩的强度，进一步提高混凝土桩的抗弯、抗剪、抗拉性能。

附图说明

图1为本发明实施例的剖视图；

图2为本发明实施例的分解图；

图3为本发明实施例的截面图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～3所示，为本发明钢绞线混凝土桩的优选实施例。

一种钢绞线混凝土桩，包括混凝土桩体1、及设于混凝土桩体1内的多根钢绞线2，所述钢绞线2沿混凝土桩体1轴向布置；本实施例中的混凝土桩体1至少一端设有端板3，端板3设置有多个锁紧孔31，钢绞线3通过锁紧件4锁紧在锁紧孔31内，钢绞线3通过锁紧件4锁紧在锁紧孔31内的方式可参考背景专利。

混凝土桩体1内还设有箍筋7和构造筋5，构造筋5与端板3之间无连接关系，此处的无连接关系指的是构造筋5未被固定端板3上(固定在端板3上的方式如构造筋5端部的墩头沉于端板3上的沉孔内，或构造筋5通过锁紧部件固定在端板3上)，使得在张拉钢绞线2的过程中构造筋5不被张拉，构造筋5为轴向布置的钢筋，钢筋至少为六根。所述箍筋7环绕并固定在所述构造筋5上构成在轴向上具有一定长度的笼形构架6，所述笼形构架6作为整体构件套置于所述钢绞线2上。

箍筋7与钢绞线2之间无连接关系。此处的无连接关系是指二者之间未采用绑扎、卡接、焊接或通过其他中间辅助件、中间连接件使其相互连接。

笼形构架6靠近混凝土桩体1端部的部分具有一段能在轴向伸展的形变箍筋段61，所述形变箍筋段61上的箍筋7可与混凝土桩体1的端板3或设置于端板3上的连接件固定。在钢绞线2受张拉前，形变箍筋段61的相邻两圈箍筋7之间的第一间距s1小于笼形构架8其他部分中相邻两圈箍筋2之间的第二间距s2。

笼形构架6的形变箍筋段61的箍筋7与构造筋5之间未连接固定，而所述笼形构架6其他部分的箍筋7与构造筋5固定。

套置于所述钢绞线2上的所述笼形构架6可以有一个，也可以多个。本实施例中的笼形构架6只有一个

笼形构架6的第一横截面口径d1大于所述钢绞线1围成的框架的第二横截面口径d2。

采用该结构的钢筋笼，无需在钢绞线上绑扎固定箍筋，制造时，先用滚焊机对笼形构架进行制备，笼形构架可实现机械化制备，钢筋笼制备时，只需将笼形构架套装在轴向布置的多根钢绞线上即可，有效简化钢筋笼的制造方法，提高生产效率，另外额外增加的笼形构架中的构造筋可增加混凝土桩的强度，进一步提高混凝土桩的抗弯、抗剪、抗拉性能。

本发明提及的具有钢绞线的离心混凝土桩可作为电线杆的杆体使用，也可作为电信基站、风力发电系统中的地上支撑杆使用，还可作为其他地面工程的支撑体，运用范围及场景极广。

为制造前述实施例所述钢绞线混凝土桩可采用以下制造方法。

一种钢绞线混凝土桩的制造方法，所述钢绞线桩包括混凝土桩体1、端板3、位于混凝土桩体1内的钢筋笼，所述钢筋笼包括轴向布置的多根钢绞线2、及径向环绕的箍筋7，所述钢绞线2为钢绞线，其特征在于

包括如下制造步骤：

1、钢绞线2定长切断；

2、制作钢筋笼，取多根构造筋5作为骨架，将箍筋21环绕并固定在所述构造筋5上从而构成在轴向上具有一定长度的笼形构架6，笼形构架6作为整体构件套置于多根所述钢绞线2围成的框架外；

3、安装端板3，将钢筋笼的所述钢绞线3逐一穿入所述端板3上的多个锁紧孔31内，并通过放置于锁紧孔31内的锁紧件4与端板3固定连接。

4、将安装有端板3的钢筋笼放置于模具中喂料，合拢模具后张拉钢绞线2。

5、将喂料张拉后的模具离心成型、或震动成型。

6、将养护后的模具进行脱膜。

为制造无端板的钢绞线混凝土桩可采用以下制造方法。

一种钢绞线混凝土桩的制造方法，所述钢绞线桩包括混凝土桩体1、位于混凝土桩体1内的钢筋笼，所述钢筋笼包括轴向布置的多根钢绞线2、及径向环绕的箍筋2，所述钢绞线为钢绞线3，其特征在于

包括如下制造步骤：

1、钢绞线2定长切断；

2、制作钢筋笼，取多根构造筋作为骨架，将箍筋7环绕并固定在所述构造筋上从而构成在轴向上具有一定长度的笼形构架6，笼形构架6作为整体构件套置于多根所述钢绞线3围成的框架外；

3、张拉钢绞线：将钢筋笼放置于模具中，将所述钢绞线2逐一连接在模具两端的张拉装置上，向模具中喂料合拢模具后张拉钢绞线2；

4、将喂料张拉后的模具离心成型、或震动成型。

5、将养护后的模具进行脱膜。