本發(fā)明屬于混凝土方樁技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋼筋籠預(yù)應(yīng)力張拉裝置及預(yù)應(yīng)力方樁的制作方法。

背景技術(shù)：

預(yù)制鋼筋混凝土方樁是我國土木建筑基礎(chǔ)工程中重要的樁基材料，也是我國預(yù)制構(gòu)件中產(chǎn)量較大的一種混凝土制品。預(yù)制鋼筋混凝土方樁產(chǎn)品具有以下特點：樁身混凝土強度較高，單樁樁身承載力較大；施工受地下水變化影響較??；制作便利，既可以現(xiàn)場預(yù)制，也可以工廠化生產(chǎn)；可根據(jù)不同地質(zhì)條件，生產(chǎn)各種規(guī)格和長度的樁；樁身質(zhì)量可靠，施工質(zhì)量比灌注樁易于保證；施工速度快，生產(chǎn)線建設(shè)的投資規(guī)模較小等。近年來，隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展，該產(chǎn)品在國內(nèi)很多地區(qū)得到大力的發(fā)展。

鋼筋籠作為預(yù)制鋼筋混凝土方樁的組成部分，其組成、質(zhì)量及結(jié)構(gòu)強度等直接影響預(yù)制鋼筋混凝土方樁的質(zhì)量。目前市場上應(yīng)用的預(yù)應(yīng)力混凝土方樁大多都是離心成型的空心樁，采用預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒作為主筋，因生產(chǎn)效率高、主筋強度相對較高、混凝土強度高、周期較快等優(yōu)點而為建筑領(lǐng)域大量、廣泛采用，并一直延續(xù)使用至今，在目前傳統(tǒng)樁基礎(chǔ)中占有重要地位。但是，在生產(chǎn)使用過程中主筋采用鋼棒的預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁存在較多的問題。生產(chǎn)中為了便于張拉，須采用鋼棒熱墩頭技術(shù)，將該墩頭與樁體端板、張拉板卡住進行預(yù)應(yīng)力張拉，熱墩該鋼棒的墩頭部分會導(dǎo)致鋼棒的強度受損及材質(zhì)受損，同時，由于鋼棒墩頭精度不一致，張拉時無法與端板充分接觸，造成端板局部破壞；鋼棒由于切割精度控制不夠，導(dǎo)致鋼棒長度不一，張拉過程中會出現(xiàn)應(yīng)力不均勻，甚至拉斷的現(xiàn)象。另外，生產(chǎn)中需要離心成型，高溫蒸養(yǎng)等工序，導(dǎo)致工藝復(fù)雜。預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁力學性能較好，但因鋼棒脆性高，導(dǎo)致整體脆性明顯，抗彎和抗剪性能不足，災(zāi)害發(fā)生時，逃生和救護時間相對較短，不利于人員逃生，出于安全考慮，我國很多地區(qū)已開始禁止在某些樁基基礎(chǔ)工程中使用預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁。

預(yù)應(yīng)力鋼絞線因具備強度高和松弛性能好的特點而被廣泛應(yīng)用于橋梁、建筑、水利、能源及巖土工程等。近年來，我國對鋼絞線應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力混凝土樁進行了大量的研究，但大多僅僅是一種技術(shù)構(gòu)思，沒有形成有實用價值的技術(shù)方案。將預(yù)應(yīng)力鋼絞線作為預(yù)制樁預(yù)應(yīng)力主筋，較之混凝土用預(yù)應(yīng)力鋼棒強度高，延性好，但在實際應(yīng)用中，也存在突出的問題：一是鋼絞線由多根鋼絲絞合而成，不易焊接，不易纏繞，預(yù)制樁由鋼筋籠組成的鋼筋籠不易制作；二是盡管應(yīng)用在橋梁等方面鋼絞線預(yù)應(yīng)力張拉的工藝比較成熟，但應(yīng)用在預(yù)制樁的方面，卻研究不多，主要涉及如何將鋼絞線錨固、張拉、放張及放張后端頭處理等各個工藝流程。

因此，對于復(fù)合配筋形式的鋼筋籠而言，如何實現(xiàn)各配筋的預(yù)應(yīng)力張拉，成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供了一種鋼筋籠預(yù)應(yīng)力張拉裝置及預(yù)應(yīng)力方樁的制作方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種復(fù)合配筋鋼筋籠預(yù)應(yīng)力張拉裝置，所述復(fù)合配筋鋼筋籠的橫斷面呈正方形，復(fù)合配筋鋼筋籠包括4M根預(yù)應(yīng)力主筋，M為大于或等于1的整數(shù)，各預(yù)應(yīng)力主筋均為預(yù)應(yīng)力鋼絞線，各預(yù)應(yīng)力鋼絞線分別均布在正方形復(fù)合配筋鋼筋籠的四條邊上，所述預(yù)應(yīng)力張拉裝置包括設(shè)置在復(fù)合配筋鋼筋籠的籠尾一側(cè)的鋼絞線初加應(yīng)力施加機構(gòu)和設(shè)置在復(fù)合配筋鋼筋籠的籠頭一側(cè)的鋼絞線張拉機構(gòu)；鋼絞線初加應(yīng)力施加機構(gòu)包括第一端箱和設(shè)置在第一端箱上與預(yù)應(yīng)力鋼絞線數(shù)量相等且位置相對的第一精軋螺紋鋼，第一精軋螺紋鋼的一端通過第一精軋螺紋鋼螺母實現(xiàn)第一精軋螺紋鋼在第一端箱上的定位，第一精軋螺紋鋼的另一端通過第一精軋螺紋鋼連接器和對應(yīng)的預(yù)應(yīng)力鋼絞線相連；鋼絞線張拉機構(gòu)包括張拉板，張拉板上設(shè)置有與預(yù)應(yīng)力鋼絞線數(shù)量相等且位置相對的第二精軋螺紋鋼，第二精軋螺紋鋼的一端通過第二精軋螺紋鋼螺母實現(xiàn)第二精軋螺紋鋼在張拉板上的定位，第二精軋螺紋鋼的另一端通過第二精軋螺紋鋼連接器和對應(yīng)的預(yù)應(yīng)力鋼絞線相連，所述鋼絞線張拉機構(gòu)還包括帶動張拉板沿復(fù)合配筋鋼筋籠的軸向移動的驅(qū)動部，所述驅(qū)動部包括第二端箱和液壓缸，液壓缸的活塞桿橫穿第二端箱后與張拉板相連，張拉板位于第二端箱和鋼筋籠的籠頭之間，液壓缸上配置有表盤。

所述鋼絞線張拉機構(gòu)還包括輸送小車，第二端箱和液壓缸均設(shè)置在輸送小車上。

所述第一端箱的一側(cè)設(shè)置有墊板。

所述鋼筋籠還包括箍筋和和4N根非預(yù)應(yīng)力主筋，N為大于或等于1的整數(shù)，其中四根非預(yù)應(yīng)力主筋分別設(shè)置在正方形復(fù)合配筋鋼筋籠的四個角點處，剩余的非預(yù)應(yīng)力主筋均布在正方形復(fù)合配筋鋼筋籠的四條邊上，所述箍筋在非預(yù)應(yīng)力主筋和預(yù)應(yīng)力鋼絞線的外圍周圈呈螺旋狀分布。

所述非預(yù)應(yīng)力主筋為HRB400鋼筋。

所述箍筋為冷拔低碳鋼絲或低碳鋼熱軋圓盤條。

本發(fā)明還公開了一種預(yù)應(yīng)力混凝土方樁的制作方法，該方法包括如下步驟：

步驟1，準備模具，在模具上涂刷隔離劑，將上述鋼筋籠安裝在模具上；

步驟2，采用如上所述的鋼筋籠預(yù)應(yīng)力張拉裝置對預(yù)應(yīng)力鋼絞線進行張拉，張拉時，首先通過力矩扳手擰轉(zhuǎn)第一精軋螺紋鋼螺母，以對各預(yù)應(yīng)力鋼絞線進行初加應(yīng)力的施加，同時保證各預(yù)應(yīng)力鋼絞線的初加應(yīng)力在同一數(shù)值上，初加應(yīng)力施加完畢后，用液壓缸帶動張拉板沿鋼筋籠的軸向進行移動，通過液壓缸上的表盤讀數(shù)，將各預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉至同一數(shù)據(jù)；

步驟3，制備混凝土，澆注到模具內(nèi)，并進行震動搗實；

步驟4，采用自然養(yǎng)護或蒸汽養(yǎng)護；

步驟5，混凝土達到規(guī)定強度時，放張預(yù)應(yīng)力鋼絞線，處理放張?zhí)幍念A(yù)應(yīng)力鋼絞線，樁端預(yù)應(yīng)力鋼絞線暴露處用與樁身同強度的混凝土封堵，樁尖預(yù)應(yīng)力鋼絞線暴露處用環(huán)氧樹脂封堵。

一套模具同時制作多根預(yù)應(yīng)力混凝土方樁，多根方樁的鋼筋籠依次放入模具內(nèi)，每根方樁對應(yīng)配置一套如上所述的鋼筋籠預(yù)應(yīng)力張拉裝置，多根方樁的斷面同一位置的預(yù)應(yīng)力主筋相連成一個整體，同時進行張拉。

一套模具內(nèi)設(shè)置有多個分模，多根方樁的鋼筋籠依次放入分模內(nèi)，每根方樁的鋼筋籠的籠尾一側(cè)配備一套如上所述的鋼絞線初加應(yīng)力施加機構(gòu)，多根方樁共用一套如上所述的鋼絞線張拉機構(gòu)，模具的一側(cè)鋪設(shè)有供輸送小車行走的車軌。

所述模具有多套，多套模具沿車軌方向依次布置。

對位于同一套模具的各分模內(nèi)的鋼筋籠進行張拉時，先張拉位于模具中間的鋼筋籠，再張拉位于中間兩側(cè)的鋼筋籠。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明所取得的有益效果為：

1、本發(fā)明中的預(yù)應(yīng)力混凝土方樁的鋼筋骨架采用的是非預(yù)應(yīng)力主筋和預(yù)應(yīng)力鋼絞線復(fù)合配筋形式的鋼筋籠，此類鋼筋籠變形性能好，抗拉強度高，力學性能優(yōu)越；具體的說，在破壞作用下非預(yù)應(yīng)力主筋可有效延緩破壞裂縫的縱向開展，控制裂縫寬度，增加裂縫數(shù)量從而釋放應(yīng)力，而預(yù)應(yīng)力鋼絞線相較于預(yù)應(yīng)力鋼棒而言延性好，具有更好的變形能力。

2、利用本發(fā)明中的預(yù)應(yīng)力張拉裝置對鋼筋籠的預(yù)應(yīng)力鋼絞線進行張拉，可使各鋼絞線獲得統(tǒng)一的張拉應(yīng)力，精度高，操作簡便易行，保證了鋼絞線的強度、韌性及各鋼筋籠的制作精度。

3、利用本發(fā)明中的制作方法預(yù)應(yīng)力混凝土方樁，省時省力，提高了生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中鋼筋籠預(yù)應(yīng)力張拉裝置的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明中預(yù)應(yīng)力混凝土方樁的配筋結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明中鋼筋籠一種配筋形式的結(jié)構(gòu)圖。

圖4為本發(fā)明中鋼筋籠一種配筋形式的結(jié)構(gòu)圖。

圖5為本發(fā)明中鋼筋籠一種配筋形式的結(jié)構(gòu)圖。

圖6為本發(fā)明中鋼筋籠一種配筋形式的結(jié)構(gòu)圖。

其中，

1、第一精軋螺紋鋼 2、第一精軋螺紋鋼螺母 3、墊板 4、第一端箱 5、第一精軋螺紋鋼連接器 6、預(yù)應(yīng)力鋼絞線 7、第二精軋螺紋鋼連接器 8、第二精軋螺紋鋼 9、張拉板 10、第二精軋螺紋鋼螺母 11、第二端箱 12、活塞桿 13、非預(yù)應(yīng)力主筋14、箍筋

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明并不限于這些實施例。

如圖1和圖2所示，一種鋼筋籠預(yù)應(yīng)力張拉裝置，所述鋼筋籠的橫斷面呈正方形，鋼筋籠包括箍筋14、4N根非預(yù)應(yīng)力主筋和4M根預(yù)應(yīng)力主筋，M和N均為大于或等于1的整數(shù)，箍筋14為冷拔低碳鋼絲或低碳鋼熱軋圓盤條，各非預(yù)應(yīng)力主筋13為HRB400鋼筋，各預(yù)應(yīng)力主筋均為預(yù)應(yīng)力鋼絞線6，各預(yù)應(yīng)力鋼絞線6分別均布在正方形鋼筋籠的四條邊上，所述箍筋14在非預(yù)應(yīng)力主筋13和預(yù)應(yīng)力鋼絞線6的外圍周圈呈螺旋狀分布。

具體而言，本發(fā)明中復(fù)合配筋鋼筋籠的配筋形式可以是如圖3所示的四根非預(yù)應(yīng)力主筋13和四根預(yù)應(yīng)力鋼絞線6，其中，四根非預(yù)應(yīng)力主筋13分別位于正方形復(fù)合配筋鋼筋籠的四條邊上，四根預(yù)應(yīng)力鋼絞線6分別位于正方形復(fù)合配筋鋼筋籠的四條邊上；本發(fā)明中的復(fù)合配筋鋼筋籠的配筋形式也可以是如圖4所示的四根非預(yù)應(yīng)力主筋13和八根預(yù)應(yīng)力鋼絞線的配筋形式，四根非預(yù)應(yīng)力主筋13分別位于正方形復(fù)合配筋鋼筋籠的四條邊上，八根預(yù)應(yīng)力鋼絞線6分別位于正方形復(fù)合配筋鋼筋籠的四條邊上；本發(fā)明中的復(fù)合配筋鋼筋籠的配筋形式也可以是如圖5所示的八根非預(yù)應(yīng)力主筋13和八根預(yù)應(yīng)力鋼絞線6的配筋形式，其中，四根非預(yù)應(yīng)力主筋分別位于正方形復(fù)合配筋鋼筋籠的四條邊上，另外四根非預(yù)應(yīng)力主筋13分別設(shè)置在四邊形復(fù)合配筋鋼筋籠四條邊的中間，八根預(yù)應(yīng)力鋼絞線6分別均布在四邊形復(fù)合配筋鋼筋籠的四條邊上；本發(fā)明中的復(fù)合配筋鋼筋籠的配筋形式也可以是如圖6所示的八根非預(yù)應(yīng)力主筋13和十六跟預(yù)應(yīng)力鋼絞線6的配筋形式，其中，八根非預(yù)應(yīng)力主筋13中的四根非預(yù)應(yīng)力主筋13設(shè)置在四邊形復(fù)合配筋鋼筋籠的四個角點處，另外四根非預(yù)應(yīng)力主筋13分別設(shè)置在四邊形復(fù)合配筋鋼筋籠四條邊的中間，十六根預(yù)應(yīng)力鋼絞線6分別均布在四邊形復(fù)合配筋鋼筋籠的四條邊上。

所述預(yù)應(yīng)力張拉裝置包括設(shè)置在鋼筋籠的籠尾一側(cè)的鋼絞線初加應(yīng)力施加機構(gòu)和設(shè)置在鋼筋籠的籠頭一側(cè)的鋼絞線張拉機構(gòu)；鋼絞線初加應(yīng)力施加機構(gòu)包括第一端箱4和設(shè)置在第一端箱4上與預(yù)應(yīng)力鋼絞線6數(shù)量相等且位置相對的第一精軋螺紋鋼1，第一精軋螺紋鋼1的一端通過第一精軋螺紋鋼螺母2實在第一精軋螺紋鋼1在第一端箱4上的定位，第一端箱4與第一精軋螺紋鋼螺母2相接觸的一側(cè)設(shè)置有墊板3，第一精軋螺紋鋼1的另一端通過第一精軋螺紋鋼連接器5和對應(yīng)的預(yù)應(yīng)力鋼絞線6相連；鋼絞線張拉機構(gòu)包括張拉板9，張拉板9上設(shè)置有與預(yù)應(yīng)力鋼絞線6數(shù)量相等且位置相對的第二精軋螺紋鋼8，第二精軋螺紋鋼8的一端通過第二精軋螺紋鋼螺母10實現(xiàn)第二精軋螺紋鋼8在張拉板9上的定位，第二精軋螺紋鋼8的另一端通過第二精軋螺紋鋼連接器7和對應(yīng)的預(yù)應(yīng)力鋼絞線6相連，所述鋼絞線張拉機構(gòu)還包括帶動張拉板9沿鋼筋籠的軸向移動的驅(qū)動部，所述驅(qū)動部包括第二端箱11和液壓缸，液壓缸的活塞桿12橫穿第二端箱11后與張拉板9相連，張拉板9位于第二端箱11和鋼筋籠的籠頭之間，液壓缸上配置有表盤，所述鋼絞線張拉機構(gòu)還包括輸送小車，第二端箱11和液壓缸均設(shè)置在輸送小車上。

本發(fā)明還公開了一種預(yù)應(yīng)力混凝土方樁的制作方法，該方法包括如下步驟：

步驟1，準備模具，在模具上涂刷隔離劑，將上述鋼筋籠安裝在模具上；

步驟2，采用如上所述的鋼筋籠預(yù)應(yīng)力張拉裝置對預(yù)應(yīng)力鋼絞線6進行張拉，張拉時，首先通過力矩扳手擰轉(zhuǎn)第一精軋螺紋鋼螺母2，以對各預(yù)應(yīng)力鋼絞線6進行初加應(yīng)力的施加，同時保證各預(yù)應(yīng)力鋼絞線6的初加應(yīng)力在同一數(shù)值上，初加應(yīng)力施加完畢后，用電動液壓千斤頂帶動絲杠12移動，進而帶動張拉板9沿鋼筋籠的軸向進行移動，通過電動液壓千斤頂上的表盤讀數(shù)，將各預(yù)應(yīng)力鋼絞線6張拉至同一數(shù)據(jù)；

步驟3，制備混凝土，澆注到模具內(nèi)，并進行震動搗實；

步驟4，采用自然養(yǎng)護或蒸汽養(yǎng)護；

步驟5，混凝土達到規(guī)定強度時，放張預(yù)應(yīng)力鋼絞線6，處理放張?zhí)幍念A(yù)應(yīng)力鋼絞線6，樁端預(yù)應(yīng)力鋼絞線6暴露處用與樁身同強度的混凝土封堵，樁尖預(yù)應(yīng)力鋼絞線6暴露處用環(huán)氧樹脂封堵。

一套模具同時制作多根預(yù)應(yīng)力混凝土方樁，多根方樁的鋼筋籠依次放入模具內(nèi)，每根方樁對應(yīng)配置一套如上所述的鋼筋籠預(yù)應(yīng)力張拉裝置，多根方樁的斷面同一位置的預(yù)應(yīng)力主筋相連成一個整體，同時進行張拉。

所述模具有多套，多套模具依次布置，各套模具內(nèi)設(shè)置有多個分模，多根方樁的鋼筋籠依次放入分模內(nèi)，每根方樁的鋼筋籠的籠尾一側(cè)配備一套如上所述的鋼絞線初加應(yīng)力施加機構(gòu)，多根方樁共用一套如上所述的鋼絞線張拉機構(gòu)，模具的一側(cè)鋪設(shè)有供輸送小車行走的車軌，對位于同一套模具的各分模內(nèi)的鋼筋籠進行張拉時，優(yōu)選地，先張拉位于模具中間的鋼筋籠，再張拉位于中間兩側(cè)的鋼筋籠，輸送小車帶動鋼絞線張拉機構(gòu)來回移動。

本發(fā)明中未述及的部分采用或借鑒已有技術(shù)即可實現(xiàn)。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明的精神所作的舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。