一种抗震耐腐预应力管桩及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种抗震耐腐预应力管桩，包括桩身本体和埋植于桩身本体内的钢筋，钢筋包括纵向主筋、双螺旋箍筋和环形箍筋，双螺旋箍筋缠绕于纵向主筋的外侧，环形箍筋焊接于纵向主筋的内侧，双螺旋箍筋的螺旋方向与环形箍筋的倾斜方向相交，钢筋的表面皆设有螺旋凸棱与螺旋凹槽构成的凸棱与凹槽间隔排布的双螺旋结构，钢筋涂有第一防腐层，第一防腐层为环氧树脂防锈层，桩身本体为混凝土桩身本体，桩身本体表面有有机硅防腐层，本发明专利技术不仅具有抗侵蚀能力好、耐酸耐碱能力强的优点，而且抗剪切能力强，抗弯承载力佳，抗震性能优，使用寿命长，特别适用于沿海软土地质，更佳的是，制作周期短，安全性高，成本低。

Earthquake resistant corrosion resistant prestressed pipe pile and manufacturing method thereof

The invention discloses an earthquake resistant prestressed pipe pile, including pile body and pile embedded in the steel body, including reinforced vertical main reinforcement, double spiral stirrups and stirrup ring, lateral double spiral hoop winding in the longitudinal reinforcement, stirrup welded on the inner side of the annular longitudinal reinforcement, intersecting inclined direction spiral double direction spiral stirrups and stirrup ring, double helix structure of the surface of the reinforcement are provided with spiral ribs and spiral groove rib and the groove is arranged, steel coated with a first coating layer, the first layer is epoxy resin anticorrosive antirust layer, pile body concrete of pile body, pile body surface silicone coating, the invention not only has the advantages of good anti erosion ability, acid and alkali resistant ability, and anti shear capacity, flexural capacity, excellent seismic performance, service life The utility model has the advantages of long production cycle, high safety and low cost, and is especially suitable for the geology of coastal soft soil.

【技术实现步骤摘要】
一种抗震耐腐预应力管桩及其制作方法
本专利技术涉及建筑用预应力管桩技术及其制作领域，尤其涉及一种抗震耐腐的预应力混凝土管桩及其制作方法。
技术介绍
PHC(预应力高强混凝土)管桩是预应力高强混凝土管桩的简称，是建筑基础中最常采用的混凝土构件，被广泛地应用于各类建筑、交通、水利等工程。我国是世界上最大的管桩生产国和使用国，近年来全国年产均量超过3.5亿米。混凝土是管桩使用的主要原料之一，也是最重要的原料，混凝土，简称为“砼”：是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。但是对于PHC管桩来说，混凝土的性能对其有重要的影响，特别是是沿海软土地区，由于存在腐蚀性地质条件，工程上对混凝土管桩的耐腐蚀性提出要求。而目前对于管桩的耐腐蚀问题，采用的主要方法是：掺入磨细矿渣、磨细粉煤灰等，降低混凝土中氧化钙的含量，以减少氯离子等对管桩混凝土的腐蚀。这种生产方法，工艺复杂，需要增加磨细矿渣和磨细粉煤灰的储罐及计量设备，另外，此类管桩强度不够，抗震性能差；管桩耐腐能力有限，容易腐蚀，管桩的寿命短，存在塌陷的风险；而且需要通过高压蒸汽养护增强管桩的强度，高压蒸汽养护需要大量的蒸汽，生产过程能耗高；高压釜投资大，维修成本高，存在安全隐患；经过高温蒸压养护后，混凝土的耐久性下降，对管桩长期服役能力产生不利影响。因此十分有必要研究一种与钢筋粘结性能优越、抗侵蚀能力好、耐酸耐碱能力强、致密度高的混凝土以及利用该混凝土制作的高强度管桩。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种抗震耐腐预应力管桩，不仅具有抗侵蚀能力好、耐酸耐碱能力强的优点，而且抗剪切能力强，抗弯承载力佳，抗震性能优，使用寿命长，特别适用于沿海软土地质，更佳的是，制作周期短，安全性高，成本低。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种抗震耐腐预应力管桩，包括桩身本体和钢筋，所述钢筋包括纵向主筋、双螺旋箍筋和环形箍筋，所述纵向主筋、所述双螺旋箍筋和所述环形箍筋皆埋植于所述桩身本体内，所述双螺旋箍筋缠绕于所述纵向主筋的外侧，所述环形箍筋焊接于所述纵向主筋的内侧，所述双螺旋箍筋的螺旋方向与所述环形箍筋的倾斜方向相交；所述双螺旋箍筋包括相互平行的第一螺旋箍筋和第二螺旋箍筋，所述第一螺旋箍筋和第二螺旋箍筋之间的距离为管桩外径的1/10-1/8，所述双螺旋箍筋的螺距为管桩外径的1/4-1/2，所述管桩的两端且为管桩外径的2-4倍距离内皆为箍筋加密段，所述箍筋加密段的环形箍筋和螺旋箍筋的分布密度分别是管桩其余部分的环形箍筋和螺旋箍筋密度的2-3倍；所述钢筋的表面皆设有一条从所述钢筋的一端螺旋到另一端的螺旋凸棱，且所述螺旋凸棱之间设有从所述钢筋的一端螺旋到另一端的螺旋凹槽，所述螺旋凸棱与所述螺旋凹槽在所述钢筋表面构成凸棱与凹槽间隔排布的双螺旋结构，且所述螺旋凸棱和所述螺旋凹槽的螺距皆为2-4cm，凸棱和凹槽的截面皆为等腰三角形，所述凸棱的高度和所述凹槽的深度皆为4-8mm，所述凸棱的根部宽度为5-10mm，所述凹槽的槽口宽度为5-10mm；所述钢筋表面皆涂有第一防腐层，所述第一防腐层为环氧树脂防锈层，所述环氧树脂防锈层的厚度为4-6mm，所述环氧树脂防锈层包括以下重量百分含量的原料：环氧树脂为35-45％、增韧剂为13-15％、防锈剂为20-30％、硅烷偶联剂为15-20％、聚酰胺固化剂为3-5％和腰果酚类固化剂为4-6％；所述桩身本体为混凝土桩身本体，所述混凝土包括以下重量份的原料组成：52.5级的普通硅酸盐水泥为100-150份、42.5R级粉煤灰硅酸盐水泥为130-160份、52.5R级复合硅酸盐水泥为180-200份、粒径为5-20mm的碎石100-200份、粒径为0.5-10mm的粗砂100-200份、粒径为0.35-0.5mm的中砂100-200份、粒径为0.25-0.35mm的细砂20-40份、脱硫石膏为10-20份、聚羧酸减水剂为5-10份、抗凝剂为3-5份、钢筋阻锈剂为1-2份和水为80-90份；所述桩身本体表面有第二防腐层，所述第二防腐层为有机硅防腐层，所述有机硅防腐层包括厚度为3-5mm的薄膜层和能够渗入桩身本体内3-7mm的渗入层。进一步地说，所述第一螺旋箍筋和第二螺旋箍筋之间的距离为管桩外径的1/9-1/8，所述双螺旋箍筋的螺距为管桩外径的1/4-1/3，所述管桩的两端且为管桩外径的2-3倍距离内皆为箍筋加密段。进一步地说，所述螺旋凸棱和所述螺旋凹槽的螺距皆为3-4cm，所述凸棱的高度和所述凹槽的深度皆为6-8mm，所述凸棱的根部宽度为5-8mm，所述凹槽的槽口宽度为5-8mm。进一步地说，所述聚羧酸减水剂由以下重量百分比的原料组成：聚羧酸超塑化剂为22-25％，氢氧化钠为0.3-0.6％，过硫酸铵为0.2-0.4％，葡萄糖酸钠为1-2％，硅酸钠为3-5％，消泡剂为0.04-0.6％，余量为水。进一步地说，所述增塑剂为上海美东生物材料有限公司的MD5020型号产品，所述防锈剂为深圳市钝化技术有限公司的DH-906型号产品。进一步地说，所述环氧树脂防锈层的厚度为5-6mm；所述有机硅防腐层包括厚度为3-4mm薄膜层和能够渗入桩身本体内5-7mm的渗入层。进一步地说，所述钢筋阻锈剂为亚硝酸盐类的阻锈剂、氨基醇类的阻锈剂或氨基羧酸类阻锈剂。进一步地说，所述抗凝剂为多聚磷酸钠混合体、多聚磷酸钾混合体和多聚磷酸钙混合体中的至少一种。进一步地说，所述的一种抗震耐腐预应力管桩的制作方法，按照下述步骤进行：步骤一：将普通硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、碎石、粗砂、中砂、细砂、脱硫石膏、聚羧酸减水剂、抗凝剂、钢筋阻锈剂和水按配比加入搅拌机，一起搅拌10-15分钟，温度控制在80-90℃，得到混凝土混合料备用；步骤二：同时将主筋和箍筋轧制成钢筋笼，并吊入离心成型机的模具内；步骤三：将步骤一所述的混凝土混合料加入模具内，锁紧模具螺丝，然后依次经过低速离心、低中速离心、中速离心和高速离心；步骤四：离心成型后的混凝土管桩，进行常压养护，先于25-30℃下静停1-2h，然后置于蒸汽养护池中，在2-3h内匀速升温至80-84℃，随后在80-84℃下在保温3-5h，冷却后脱模；步骤五：在脱模后的管桩桩身本体表面刷涂一层有机硅防腐层，在20-35℃下干燥0.5-1h即可得到成品。进一步地说，步骤三所述低速离心是在转速为40-50r/min下离心3-4min；所述低中速离心是在转速为112-125r/min下离心1-1.5min；所述中速离心是在转速为236-243r/min下离心2-2.5min；所述高速离心是在转速500-550r/min下离心5-7min。本专利技术的有益效果是：本专利技术至少具有以下几点优点：一、本专利技术相比普通的单螺旋箍筋PHC管桩增加一圈螺旋箍筋，采用双螺旋箍筋结构，再者纵向主筋内侧焊接有与螺旋箍筋螺旋方向相交的环形箍筋，且箍筋在两端距管桩端面2-4倍桩径距离区间内加密布置，能大大提升管桩的水平抗剪和竖向抗拔性能，进而抗剪切能力强，抗弯承载力佳，抗震性能优，使用寿命长；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗震耐腐预应力管桩，其特征在于：包括桩身本体和钢筋，所述钢筋包括纵向主筋、双螺旋箍筋和环形箍筋，所述纵向主筋、所述双螺旋箍筋和所述环形箍筋皆埋植于所述桩身本体内，所述双螺旋箍筋缠绕于所述纵向主筋的外侧，所述环形箍筋焊接于所述纵向主筋的内侧，所述双螺旋箍筋的螺旋方向与所述环形箍筋的倾斜方向相交；所述双螺旋箍筋包括相互平行的第一螺旋箍筋和第二螺旋箍筋，所述第一螺旋箍筋和第二螺旋箍筋之间的距离为管桩外径的1/10‑1/8，所述双螺旋箍筋的螺距为管桩外径的1/4‑1/2，所述管桩的两端且为管桩外径的2‑4倍距离内皆为箍筋加密段，所述箍筋加密段的环形箍筋和螺旋箍筋的分布密度分别是管桩其余部分的环形箍筋和螺旋箍筋密度的2‑3倍；所述钢筋的表面皆设有一条从所述钢筋的一端螺旋到另一端的螺旋凸棱，且所述螺旋凸棱之间设有从所述钢筋的一端螺旋到另一端的螺旋凹槽，所述螺旋凸棱与所述螺旋凹槽在所述钢筋表面构成凸棱与凹槽间隔排布的双螺旋结构，且所述螺旋凸棱和所述螺旋凹槽的螺距皆为2‑4cm，凸棱和凹槽的截面皆为等腰三角形，所述凸棱的高度和所述凹槽的深度皆为4‑8mm，所述凸棱的根部宽度为5‑10mm，所述凹槽的槽口宽度为5‑10mm；所述钢筋的表面皆涂有第一防腐层，所述第一防腐层为环氧树脂防锈层，所述环氧树脂防锈层的厚度为4‑6mm，所述环氧树脂防锈层包括以下重量百分含量的原料：环氧树脂为35‑45％、增韧剂为13‑15％、防锈剂为20‑30％、硅烷偶联剂为15‑20％、聚酰胺固化剂为3‑5％和腰果酚类固化剂为4‑6％；所述桩身本体为混凝土桩身本体，所述混凝土包括以下重量份的原料组成：52.5级的普通硅酸盐水泥为100‑150份；42.5R级粉煤灰硅酸盐水泥为130‑160份；52.5R级复合硅酸盐水泥为180‑200份；粒径为5‑20mm的碎石100‑200份；粒径为0.5‑10mm的粗砂100‑200份；粒径为0.35‑0.5mm的中砂100‑200份；粒径为0.25‑0.35mm的细砂20‑40份；脱硫石膏为10‑20份；聚羧酸减水剂为5‑10份；抗凝剂为3‑5份；钢筋阻锈剂为1‑2份；水为80‑90份；所述桩身本体表面有第二防腐层，所述第二防腐层为有机硅防腐层，所述有机硅防腐层包括厚度为3‑5mm的薄膜层和能够渗入桩身本体内3‑7mm的渗入层。...

【技术特征摘要】
1.一种抗震耐腐预应力管桩，其特征在于：包括桩身本体和钢筋，所述钢筋包括纵向主筋、双螺旋箍筋和环形箍筋，所述纵向主筋、所述双螺旋箍筋和所述环形箍筋皆埋植于所述桩身本体内，所述双螺旋箍筋缠绕于所述纵向主筋的外侧，所述环形箍筋焊接于所述纵向主筋的内侧，所述双螺旋箍筋的螺旋方向与所述环形箍筋的倾斜方向相交；所述双螺旋箍筋包括相互平行的第一螺旋箍筋和第二螺旋箍筋，所述第一螺旋箍筋和第二螺旋箍筋之间的距离为管桩外径的1/10-1/8，所述双螺旋箍筋的螺距为管桩外径的1/4-1/2，所述管桩的两端且为管桩外径的2-4倍距离内皆为箍筋加密段，所述箍筋加密段的环形箍筋和螺旋箍筋的分布密度分别是管桩其余部分的环形箍筋和螺旋箍筋密度的2-3倍；所述钢筋的表面皆设有一条从所述钢筋的一端螺旋到另一端的螺旋凸棱，且所述螺旋凸棱之间设有从所述钢筋的一端螺旋到另一端的螺旋凹槽，所述螺旋凸棱与所述螺旋凹槽在所述钢筋表面构成凸棱与凹槽间隔排布的双螺旋结构，且所述螺旋凸棱和所述螺旋凹槽的螺距皆为2-4cm，凸棱和凹槽的截面皆为等腰三角形，所述凸棱的高度和所述凹槽的深度皆为4-8mm，所述凸棱的根部宽度为5-10mm，所述凹槽的槽口宽度为5-10mm；所述钢筋的表面皆涂有第一防腐层，所述第一防腐层为环氧树脂防锈层，所述环氧树脂防锈层的厚度为4-6mm，所述环氧树脂防锈层包括以下重量百分含量的原料：环氧树脂为35-45％、增韧剂为13-15％、防锈剂为20-30％、硅烷偶联剂为15-20％、聚酰胺固化剂为3-5％和腰果酚类固化剂为4-6％；所述桩身本体为混凝土桩身本体，所述混凝土包括以下重量份的原料组成：52.5级的普通硅酸盐水泥为100-150份；42.5R级粉煤灰硅酸盐水泥为130-160份；52.5R级复合硅酸盐水泥为180-200份；粒径为5-20mm的碎石100-200份；粒径为0.5-10mm的粗砂100-200份；粒径为0.35-0.5mm的中砂100-200份；粒径为0.25-0.35mm的细砂20-40份；脱硫石膏为10-20份；聚羧酸减水剂为5-10份；抗凝剂为3-5份；钢筋阻锈剂为1-2份；水为80-90份；所述桩身本体表面有第二防腐层，所述第二防腐层为有机硅防腐层，所述有机硅防腐层包括厚度为3-5mm的薄膜层和能够渗入桩身本体内3-7mm的渗入层。2.根据权利要求1所述的一种抗震耐腐预应力管桩，其特征在于：所述第一螺旋箍筋和第二螺旋箍筋之间的距离为管桩外径的1/9-1/8，所述双螺旋箍筋的螺距为管桩外径的1/4-1/3，所述管桩的两端且为管桩外径的2-3倍距离内皆为箍筋加密段。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文东，罗翔，
申请(专利权)人：苏州中材建设有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32