一种基于组合式预应力方桩的受弯剪构件及工艺

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种基于组合式预应力方桩的受弯剪构件及工艺。

背景技术

随着混凝土预制桩行业的不断发展，我国混凝土预制桩的产品规格日趋丰富，搭配也更为合理。预应力混凝土方桩就是其中较为常见的一种，目前国内常用的方桩桩型主要分为先张法预应力离心混凝土空心方桩和先张法预应力混凝土实心方桩两类，不同的桩型其优缺点也各有不同。

先张法预应力离心混凝土空心方桩采用先张法预应力工艺和混凝土离心成型法制作而成，是一种截面形式呈外方内圆的空心桩。它既具有混凝土实心方桩抗剪性能好、土体侧摩阻力大的特点，同时也继承了混凝土管桩的混凝土强度等级高、材料成本低等优点。但作为受弯剪构件，预应力混凝土方桩目前只用于基础施工，作用单一，为进一步推广预应力混凝土方桩的应用，现提供一种基于组合式预应力方桩的受弯剪构件及工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于组合式预应力方桩的受弯剪构件及工艺。

本发明是通过如下措施实现的：一种基于组合式预应力方桩的受弯剪构件，其特征在于，包括若干呈矩阵排列的空心方桩，所述空心方桩的方桩孔内填充有高强砂浆；空心方桩一般采用400mm×400mm的C60预应力混凝土空心方桩。

还包括周向均布在方桩孔内且贯穿高强砂浆的若干抗剪钢筋，提高方桩群总体结构竖向抗剪能力。所述抗剪钢筋一般周向均布有四个，具体数量根据实际情况而定。

相邻空心方桩的工作面之间通过环氧树脂粘结，将一定数量方桩组合成方桩群作受弯剪构件使用。一般为nxm个空心方桩构成方桩群，最好n和m的数量相同，例如3x3、4x4等。

纵向空心方桩的个数大于三层且位于纵向两端最外层的所有空心方桩的方桩孔内均贯穿设置水平索，所述水平索同心设置在方桩孔内。

所述水平索上设置有若干失效段。将部分预应力水平索裹上隔层或套管，使之与砂浆脱离，使其不产生更大的反拱，构件能更好的抵抗自重及载重。失效段长度可根据现场实际构件受力以及构建支撑约束条件进行弯矩计算，根据构件受拉、压情况进行预应力失效段长度确定。

所述水平索为5根φ15.24mm的高强钢绞线构成。

所述环氧树脂为50MPa环氧树脂，所述高强砂浆为C60高强砂浆。

所述抗剪钢筋采用直径为32mm的HRB400钢筋。

各个方桩内的失效段位置不相同。

竖向相邻的两个空心方桩之间通过连接件连接，所述连接件包括浇筑在空心方桩内部一端的插销钢管，所述插销钢管的外端伸出空心方桩；另一端预留有与所述插销钢管配合的钢管插槽；

空心方桩上且靠近所述插销钢管的一端对称设置有若干插杆，所述空心方桩的另一端设置有与所述插杆配合的插杆插槽；

相邻两个空心方桩的插销钢管与钢管插槽相互配合且两个空心方桩之间设置有连接钢板，所述连接钢板套接在所述插销钢管上。

一种基于组合式预应力方桩的受弯剪构件的工艺，其特征在于，先贯穿设置抗剪钢筋，然后通过先张法设置所述水平索，当对所述水平索进行张拉时，同时对方桩孔进行内部压浆处理；

当压浆强度大于设计强度80%后，再对所述水平索进行放张处理。

在设置抗剪钢筋之前需要保证环氧树脂的粘结强度达到100%方桩强度或在压浆强度大于设计强度80%后再通过环氧树脂进行粘结安装。

本发明的有益效果为：有效解决预应力混凝土方桩做受弯剪构件时多根预应力方桩组合连接及结构局部受力加强问题，充分利用预应力混凝土方桩良好的受压受拉性能，结构方便，使施工质量、施工效率得以提升，使笨重的预应力钢筋混凝土结构变为轻型装配式结构，对构件的标准化、集约化、工厂化具有极高的社会化意义。

附图说明

图1为组合式预应力方桩结构断面构造图；

图2为组合式预应力方桩结构纵断面示意图；

图3为连接件的结构示意图；

其中，附图标记为：1、水平索；2、空心方桩；3、环氧树脂；4、抗剪钢筋；5、砂浆；6、失效段；7、插销钢管；8、插杆；9、钢管插槽；10、插杆插槽；11、连接钢板。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

实施例一：

参见图1-图2，一种基于组合式预应力方桩的受弯剪构件，包括若干呈矩阵排列的空心方桩2，空心方桩2的方桩孔内填充有高强砂浆5；空心方桩2一般采用400mm×400mm的C60预应力混凝土空心方桩2。

还包括周向均布在方桩孔内且贯穿高强砂浆5的若干抗剪钢筋4，提高方桩群总体结构竖向抗剪能力。

相邻空心方桩2的工作面之间通过环氧树脂3粘结，将一定数量方桩组合成方桩群作受弯剪构件使用。一般为nxm个空心方桩2构成方桩群，最好n和m的数量相同，例如3x3、4x4等。

纵向空心方桩2的个数大于三层且位于纵向两端最外层的所有空心方桩2的方桩孔内均贯穿设置水平索1，水平索1同心设置在方桩孔内。

水平索1上设置有若干失效段6。将部分预应力水平索1裹上隔层或套管，使之与砂浆5脱离，使其不产生更大的反拱，构件能更好的抵抗自重及载重。失效段6长度可根据现场实际构件受力以及构建支撑约束条件进行弯矩计算，根据构件受拉、压情况进行预应力失效段6长度确定。

水平索1为5根φ15.24mm的高强钢绞线构成。

环氧树脂3为50MPa环氧树脂3，高强砂浆5为C60高强砂浆5。

抗剪钢筋4采用直径为32mm的HRB400钢筋。

各个方桩内的失效段6位置不相同。

实施例二：

参见图1-图2，在实施例一的基础上，一种基于组合式预应力方桩的受弯剪构件的工艺，其特征在于，先贯穿设置抗剪钢筋4，然后通过先张法设置水平索1，当对水平索1进行张拉时，同时对方桩孔进行内部压浆处理；

当压浆强度大于设计强度80%后，再对水平索1进行放张处理。

在设置抗剪钢筋4之前需要保证环氧树脂3的粘结强度达到100%方桩强度或在压浆强度大于设计强度80%后再通过环氧树脂3进行粘结安装。

实施例三：

参见图3，在实施例一或实施例二的基础上，竖向相邻的两个空心方桩2之间通过连接件连接，连接件包括浇筑在空心方桩2内部一端的插销钢管7，插销钢管7的外端伸出空心方桩2；另一端预留有与插销钢管7配合的钢管插槽9；

空心方桩2上且靠近插销钢管7的一端对称设置有若干插杆8，空心方桩2的另一端设置有与插杆8配合的插杆插槽10；

相邻两个空心方桩2的插销钢管7与钢管插槽9相互配合且两个空心方桩2之间设置有连接钢板11，连接钢板11套接在插销钢管7上。

其中，插销钢管7根据实际情况可以预留与水平索1和抗剪钢筋4配合的孔。

本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。