一种部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩

技术领域

本发明属于建筑领域，涉及建筑领域中基桩形状和构造的改进，具体说是一种部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩。

背景技术

基桩工程的建材在市场上较多，如有管桩、各类方桩、灌注桩、钻孔桩等。这些桩材主要分为非预应力构件和预应力构件两大类。非预应力构件主要包括传统的方桩、沉管灌注桩等。表现为单桩承载力相对较低，抗弯（拉）、抗剪性能差，施工周期长，成桩质量不符合设计要求。预应力构件桩材包括，管桩、离心预应力方桩等。它们的缺点是，往往脆性较大，从发生开裂到破坏时间较短，桩身延性较差，在发生地震时造成瞬间建筑物倒塌，使建筑物内人员没有充分时间逃生。这个问题在日本、台湾、中国等多震地区尤为突出。之前大多数预制桩材多为非预应力或预应力，上述缺点难以避免。

现有混凝土预制构件截面多样，市场上比较多的为方形和圆形截面，在作为承载作用构件时，其最大目的在于提高单位材料所能提供的桩体承载力，从而节约材料，降低成本。预制桩的很大特点在于桩侧与土相互作用，利用桩与土之间的摩擦力提高桩体承载力。

圆形截面相对及其截面比表面积相对较小，故在提高桩侧摩擦力方面管桩不占有优势；方桩与土体摩擦力较大，承载力比管桩好，但实心方桩沉、耗料多；空心方桩较好的结合了管桩和方桩的优点，外截面为方形，内截面为圆形，相对而言可提高桩侧摩擦力，但其截面混凝土厚度不一，单位体积材料的摩擦力亦没有得到充分发挥。

近期，也出现异形三角形桩，但配筋率较低，桩体整体性、抗剪抗弯抗拉性能难以满足较高要求的工程需求。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种建筑中损耗少、省料、自重轻的部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩，所述部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩纵轴方向设有贯穿整个部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩的中心通孔，所述部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩横截面外周为圆角正方形或长方形，内周为圆形，所述部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩在整个纵轴方向截面尺寸相同，外周截面尺寸也相同，所述部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩包括沿空心方桩长度方向延伸的主筋和螺旋围绕所述主筋的箍筋，所述主筋包括预应力筋和非预应力筋，箍筋内外均有混凝土保护层，非预应力筋采用螺纹钢筋，预应力筋和非预应力筋组成钢筋均可位于箍筋围成圆角正方形或长方形的角上和边上，均匀布置，预应力筋外混凝土层厚度≥40mm，内混凝土层厚度≥35mm。

在本发明的具体实施例中，所述部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩横截面外周为圆角正方形时，正方形的边长范围是300mm-550mm，部分预应力混凝土空心方桩横截面外周为圆角长方形时，长方形的长边和短边的边长范围均在300mm-550mm之间。

在本发明的具体实施例中，所述预应力筋直径为7.1mm、9.1mm、10.7mm或12.6mm，非预应力筋为直径为10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、26mm、28mm或30mm的螺纹钢，主筋分别位于正方形或长方形的角上和边上，均匀布置。

在本发明的具体实施例中，所述部分预应力混凝土空心方桩桩端1000-2000mm为箍筋加密区，箍筋间距为40-70mm，除两端加密区，其余部分的箍筋间距为60-100mm。

在本发明的具体实施例中，所述箍筋外混凝土的保护层厚度为40-55mm。

在本发明的具体实施例中，所述圆角正方形或长方形中圆角可以为一个，可以为两个，也可以为三个或全圆角，圆角半径值为10-30mm。

在本发明的具体实施例中，所述螺纹钢筋的具体型号为。

在本发明的具体实施例中，所述主筋与箍筋的结合方式为箍筋固定滚焊在主筋上或绑扎连接在主筋上。

本发明的积极进步效果在于：本发明提供的部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩具有以下优点：

（1）本发明最大的特点在于纵向主筋包括预应力筋和非预应力筋，数量按照一定比例，布局按照一定规则，主筋外侧由箍筋固定滚焊或绑扎连接，非预应力采用HRB335、HRB400或HRB500螺纹钢筋，具体型号为，预应力筋和非预应力筋组成钢筋均可位于箍筋围成圆角正方形或长方形的角上和边上，均匀布置。结合预应力与非预应力构件的共同优势，更适合工程应用。

（2）.本发明提供的部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩，其横截面为方形，截面积较大，可有效的提高桩体抗剪能力。

（3）.本发明提供的部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩，其横截面为方形，其转角处呈应力消除圆弧形，所以，本发明在桩体成型中转角易于成型，可有效的提高成桩率。

（4）.本发明提供的部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩，其转角处呈应力消除圆弧形，所以，本发明在桩基施工过程中可有效消除应力集中，可有效的提高施工成桩率。

（5）.本发明提供的部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩，其转角处呈应力消除圆弧形；主筋呈方形分布，从结构上讲，本发明主筋布局合理、钢筋笼呈螺旋状箍筋以焊接而成，使产品制作中桩身延性好、成桩承载力大、抗弯抗剪性能好、抗震能力强。

（6）.本发明提供的部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩，其转角处呈应力消除圆弧形；主筋呈方形布局，从结构上讲，本发明主筋布局合理、钢筋笼呈螺旋状箍筋以焊接而成，因增加了主筋数量，使得本发明相对之前同类产品成桩承载力大、抗弯抗剪性能好、抗震能力强。

（7）.本发明提供的部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩，钢筋外保护层厚度为40-55mm，较之以前预应力混凝土构件保护层厚度得到加大，可为内部钢筋的防腐蚀提供更好保障，从而提高桩体耐久性。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的截面图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

图1为本发明的立体图，图2为本发明的截面图。

如图1和2所示：本发明提供的部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩，所述部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩纵轴方向设有贯穿整个部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩的中心通孔，所述部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩横截面外周为圆角正方形或长方形，内周为圆形，所述部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩在整个纵轴方向截面尺寸相同，外周截面尺寸也相同，所述部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩包括沿空心方桩长度方向延伸的主筋和螺旋围绕所述主筋的箍筋3，所述主筋包括预应力筋和非预应力筋，箍筋3内外均有混凝土2保护层，非预应力筋1’采用螺纹钢筋，预应力筋1和非预应力筋1’组成钢筋均可位于箍筋围成圆角正方形或长方形的角上和边上，均匀布置，预应力筋外混凝土层厚度≥40mm，内混凝土层厚度≥35mm。

部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩横截面外周为圆角正方形时，正方形的边长范围是300mm-550mm，部分预应力混凝土空心方桩横截面外周为圆角长方形时，长方形的长边和短边的边长范围均在300mm-550mm之间。

预应力筋1直径为7.1mm、9.1mm、10.7mm或12.6mm，非预应力筋1’为直径为10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、26mm、28mm或30mm的螺纹钢，主筋分别位于正方形或长方形的角上和边上，均匀布置。

所述部分预应力混凝土空心方桩桩端1000-2000mm为箍筋加密区，箍筋3间距为40-70mm，除两端加密区，其余部分的箍筋间距为60-100mm。箍筋外混凝土的保护层厚度为40-55mm。所述圆角正方形或长方形中圆角可以为一个，可以为两个，也可以为三个或全圆角，圆角半径值为10-30mm。所述螺纹钢筋的具体型号为所述主筋与箍筋的结合方式为箍筋固定滚焊在主筋上或绑扎连接在主筋上。

下面为一个具体的实施例子：

本发明公开了一种部分预应力混凝土空心方桩,所述部分预应力混凝土空心方桩横截面外周为圆角正方形或圆角长方形，内周为圆形，外边长和内圆直径按照一定数量进行组合，所述部分预应力混凝土空心方桩在整个纵轴方向截面几何尺寸相同。本发明最大的特点在于纵向主筋包括预应力筋和非预应力筋，数量按照一定比例，布局按照一定规则，主筋外侧由箍筋固定滚焊或绑扎连接，非预应力采用HRB335、HRB400或HRB500螺纹钢筋，具体型号为预应力筋外保护层厚度≥40mm，内保护层厚度≥35mm。从桩端计，1000-2000mm长度为箍筋加密区，间距为40-70mm，除两端加密区，箍筋间距为60-100mm。

所述部分预应力混凝土空心方桩，包括钢筋笼、混凝土；所述钢筋笼以钢绞线或钢棒为骨架主筋，平面呈方形分布，钢筋笼的箍筋呈螺旋状连续的焊接在主筋上；其特征在于沿长度方向延伸有主筋以及螺旋围绕所述主筋的箍筋，混凝土在钢筋笼的内外两侧均有分布，满足钢筋混凝土构件混凝土保护层厚度的要求，混凝土横向截面外周为方形，内周为圆形。

所述部分预应力离心空心方桩截面为正方形时，边长为300mm、325mm、350mm、375mm、400mm、425mm、450mm、475mm、500mm、525mm、550mm等，截面为长方形时，为以上边长的不同组合，其内径范围如下表格所对应。

所述的部分预应力方桩，钢棒为PC钢棒，非预应力钢筋为HRB335或HRB400或HRB500螺纹钢，主筋分别位于正方形的角上和边上，均匀布置。

所述部分预应力方桩桩端1000-2000mm为箍筋加密区，间距为40-70mm，除两端加密区，箍筋间距为60-100mm。

所述部分预应力方桩钢筋外保护层厚度为40-55mm，且不得低于国家或行业规范规定。

本发明最大的特点在于纵向主筋包括预应力筋和非预应力筋，数量按照一定比例，布局按照一定规则，主筋外侧由箍筋固定滚焊或绑扎连接，非预应力采用HRB335、HRB400或HRB500螺纹钢筋，具体型号为预应力筋和非预应力筋组成钢筋均可位于箍筋围成圆角正方形或长方形的角上和边上，均匀布置。结合预应力与非预应力构件的共同优势，更适合工程应用。

本发明提供的部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩，其横截面为方形，截面积较大，可有效的提高桩体抗剪能力。

本发明提供的部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩，其横截面为方形，其转角处呈应力消除圆弧形，所以，本发明在桩体成型中转角易于成型，可有效的提高成桩率。

本发明提供的部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩，其转角处呈应力消除圆弧形，所以，本发明在桩基施工过程中可有效消除应力集中，可有效的提高施工成桩率。

本发明提供的部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩，其转角处呈应力消除圆弧形；主筋呈方形分布，从结构上讲，本发明主筋布局合理、钢筋笼呈螺旋状箍筋以焊接而成，使产品制作中桩身延性好、成桩承载力大、抗弯抗剪性能好、抗震能力强。

本发明提供的部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩，其转角处呈应力消除圆弧形；主筋呈方形布局，从结构上讲，本发明主筋布局合理、钢筋笼呈螺旋状箍筋以焊接而成，因增加了主筋数量，使得本发明相对之前同类产品成桩承载力大、抗弯抗剪性能好、抗震能力强。

本发明提供的部分预应力部分非预应力混凝土空心方桩，钢筋外保护层厚度为40-55mm，较之以前预应力混凝土构件保护层厚度得到加大，可为内部钢筋的防腐蚀提供更好保障，从而提高桩体耐久性。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。