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汉口空心方桩打桩
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离心成型的先张法预应力混凝土空心方桩是一种新型预制桩，具有承载力高、生产周期短、节约材料等优点。其生产工艺先进科学且已成熟，配筋合理，环保节能。
预应力方桩生产离心工艺
预应力方桩生产离心工艺与混凝土电线杆的工艺类似，不过把模子搞成方的。一般采用先张法工艺进行施工，具体工艺为：
1.混凝土原材料的计量、搅拌。根据设计好的配合比,将砂、石、水泥、水、外加剂和掺合料等经精确计量,用混凝土强制式搅拌机制成75px~125px的低坍落度的新拌混凝土,设计要求混凝土强度等级不低于C60或C80。
2.离心方桩端板制作。与管桩端板制作基本一致,但方桩的端板外形是方形的,且预应力主筋的沉孔沿端板四边、角均匀分布。端板安装前,四周需焊接厚度为1.5mm~2mm的薄钢板制作成的方形桩套箍。
3.骨架制作。预应力主筋采用低松驰型的预应力混凝土用钢棒,需要精确定长、切断、镦头;螺旋筋采用椎4mm~6mm的低碳冷拔钢丝;根据离心方桩结构配筋设计要求,方形钢筋骨架采用的方桩骨架自动焊接机加工。
4.安装钢筋骨架。将制作好的钢筋骨架、方形端板(已焊套箍)放置于离心方桩的钢模具内,并与预应力钢筋锚固板、张拉板、张拉杆等连接。
5.混凝土布料。按每根离心方桩的用量要求,将新拌混凝土沿模具均匀填满下半模,在张拉一端尽可能多布一些混凝土。
6.合模。将离心方桩上半钢模吊至下半钢模上方,并用螺栓将上下两半钢模固定,以确保模具在高速离心作业过程中不松动和混凝土不跑浆。
7.预应力张拉。采用千斤顶式的张拉机对合模后的离心方桩钢筋骨架进行整体张拉,张拉至钢筋强度的
70%后,用大螺母将张拉杆固定在钢模具上。
8.离心工艺。将上述张拉锚固后的带模离心方桩吊至离心机上方,按初速、中速、中高速、高速的离心速度逐级加速,离心时间一般为10min~18min。通过离心密实成型工艺,使新拌混凝土沿离心方桩的模具四周均匀密实,同时,管桩形成一圆形内腔。离心结束后,将张拉端抬高,倾倒离心过程中产生的废浆水。
9.初级蒸气养护。将离心成型后的带模离心方桩吊至常压蒸气养护池(坑)内,静停1h~2h,缓慢升温至90℃~100℃,常压下养护4h~8h,使混凝土强度达到40MPa以上。
10.脱模。将初级蒸气养护后的带模离心方桩吊至脱模台位上,用风动扳手卸去张拉螺栓及合模螺栓,给桩体施加预应力,然后吊走上半模,翻动下半模卸去预应力张拉大螺杆。清理 上下半模、锚固板、张拉杆,并涂刷脱模剂。对于混凝土设计强度等级为C60的离心方桩,将脱模后的离心方桩直接吊运至成品堆场码堆,自然养护,达到出厂强度后即可出厂。
11.高压蒸养。设计混凝土强度等级为C80以上的离心方桩,需将脱模后的离心方桩再进入高压釜进行高温蒸气养护,高温度为180℃~200℃,饱和蒸气压力为1.0MPa,养护时间8h~12h,使混凝土强度达到80MPa以上。经高压养护后的管桩可以直接出厂供桩。
空心方桩与管桩性能比较
空心方桩相对于其它桩型，特别是预应力混凝土管桩而言，其**的优点在：
①外表面积大且成方型或多边角型，在土层中桩体与土的休止角比圆型的外表大得多，这就意味着空心方桩比管桩在同等地质条件下能获得更大的承载力，为工程省下大量的基础资金；
②通过对比情况来看，350的空心方桩的桩本身承载力要相当于500外径的厚壁管桩，每KN承载力造价要低于预应力混凝土管桩，这意味着设计人员在同样的设计承载力下可优选方桩，而350的空心方桩市场售价比500外径的厚壁管桩要少，可省下一大笔材料费；
③方桩的理论计算抗剪力是同等管桩的2-3倍，据实际测试，是管桩的4.5倍，这说明空心方桩的抗震性能非常优越，很值得在多震的区域及高层建筑、大面积地下室的建筑物基础中推广使用；
④空心方桩继承并发扬了原有混凝土方桩施工破损率低的特点，高强混凝土配上方形的头部，比管桩有更好的耐冲击性能，和小得多的桩头破损率；方形比圆形有更大的焊接周长，充分保证每节桩之间的有效焊接强度，大大减小了方桩在施工中出现接头脱焊或位移现象，使成桩质量更优；
⑤方桩的外形更容易开发出非焊接的快速连接头，能真正做到全天候施工，施工更快捷，可避免在高地下水位中出现焊接桩头开裂现象。
预应力管桩与预应力方桩的优劣对比
空心方桩与管桩性能比较
空心方桩相对于其它桩型，特别是预应力混凝土管桩而言，其**的优点在：
①外表面积大且成方型或多边角型，在土层中桩体与土的休止角比圆型的外表大得多，这就意味着空心方桩比管桩在同等地质条件下能获得更大的承载力，为工程省下大量的基础资金；
②通过对比情况来看，350的空心方桩的桩本身承载力要相当于500外径的厚壁管桩，每KN承载力造价要低于预应力混凝土管桩，这意味着设计人员在同样的设计承载力下可优选方桩，而350的空心方桩市场售价比500外径的厚壁管桩要少，可省下一大笔材料费；
③方桩的理论计算抗剪力是同等管桩的2-3倍，据日本建设省的实际测试，是管桩的4.5倍，这说明空心方桩的抗震性能非常优越，很值得在多震的区域及高层建筑、大面积地下室的建筑物基础中推广使用；
④空心方桩继承并发扬了原有混凝土方桩施工破损率低的特点，高强混凝土配上方形的头部，比管桩有更好的耐冲击性能，和小得多的桩头破损率；方形比圆形有更大的焊接周长，充分保证每节桩之间的有效焊接强度，大大减小了方桩在施工中出现接头脱焊或位移现象，使成桩质量更优；
⑤方桩的外形更容易开发出非焊接的快速连接头，能真正做到全天候施工，施工更快捷，可避免在高地下水位中出现焊接桩头开裂现象。
空心方桩的使用，因其诸多优点，必将为市场所接受，并得到推广使用。日本，作为管桩的**，从20世纪60年代起大量推广使用，近年来，其管桩的使用逐年减小，2004年全国使用管桩不到500万米；而从2000年开发出新型方桩以来使用量已经占所有桩型的40%，可见空心方桩的优势。美国也类似日本，2003年预应力空心方桩的使用达到了9000万米，占总用桩量的35%，我国建筑材料生产企业，参照国外经验并按符合我国地质和制造情况的空心方桩已开发完成，并在工程实践中大量使用，目前从所使用的工程情况分析，方桩已取得了良好的技术性能优势。
预应力方桩生产离心工艺
预应力方桩生产离心工艺与混凝土电线杆的工艺类似，不过把模子搞成方的。一般采用先张法工艺进行施工，具体工艺为：
1.混凝土原材料的计量、搅拌。根据设计好的配合比,将砂、石、水泥、水、外加剂和掺合料等经精确计量,用混凝土强制式搅拌机制成75px~125px的低坍落度的新拌混凝土,设计要求混凝土强度等级不低于C60或C80。
2.离心方桩端板制作。与管桩端板制作基本一致,但方桩的端板外形是方形的,且预应力主筋的沉孔沿端板四边、角均匀分布。端板安装前,四周需焊接厚度为1.5mm~2mm的薄钢板制作成的方形桩套箍。
3.骨架制作。预应力主筋采用低松驰型的预应力混凝土用钢棒,需要精确定长、切断、镦头;螺旋筋采用椎4mm~6mm的低碳冷拔钢丝;根据离心方桩结构配筋设计要求,方形钢筋骨架采用的方桩骨架自动焊接机加工。
4.安装钢筋骨架。将制作好的钢筋骨架、方形端板(已焊套箍)放置于离心方桩的钢模具内,并与预应力钢筋锚固板、张拉板、张拉杆等连接。
5.混凝土布料。按每根离心方桩的用量要求,将新拌混凝土沿模具均匀填满下半模,在张拉一端尽可能多布一些混凝土。
6.合模。将离心方桩上半钢模吊至下半钢模上方,并用螺栓将上下两半钢模固定,以确保模具在高速离心作业过程中不松动和混凝土不跑浆。
7.预应力张拉。采用千斤顶式的张拉机对合模后的离心方桩钢筋骨架进行整体张拉,张拉至钢筋强度的
70%后,用大螺母将张拉杆固定在钢模具上。
8.离心工艺。将上述张拉锚固后的带模离心方桩吊至离心机上方,按初速、中速、中高速、高速的离心速度逐级加速,离心时间一般为10min~18min。通过离心密实成型工艺,使新拌混凝土沿离心方桩的模具四周均匀密实,同时,管桩形成一圆形内腔。离心结束后,将张拉端抬高,倾倒离心过程中产生的废浆水。
9.初级蒸气养护。将离心成型后的带模离心方桩吊至常压蒸气养护池(坑)内,静停1h~2h,缓慢升温至90℃~100℃,常压下养护4h~8h,使混凝土强度达到40MPa以上。
10.脱模。将初级蒸气养护后的带模离心方桩吊至脱模台位上,用风动扳手卸去张拉螺栓及合模螺栓,给桩体施加预应力,然后吊走上半模,翻动下半模卸去预应力张拉大螺杆。清理 上下半模、锚固板、张拉杆,并涂刷脱模剂。对于混凝土设计强度等级为C60的离心方桩,将脱模后的离心方桩直接吊运至成品堆场码堆,自然养护,达到出厂强度后即可出厂。
11.高压蒸养。设计混凝土强度等级为C80以上的离心方桩,需将脱模后的离心方桩再进入高压釜进行高温蒸气养护,高温度为180℃~200℃,饱和蒸气压力为1.0MPa,养护时间8h~12h,使混凝土强度达到80MPa以上。经高压养护后的管桩可以直接出厂供桩。
空心方桩与管桩性能比较
空心方桩相对于其它桩型，特别是预应力混凝土管桩而言，其**的优点在：
①外表面积大且成方型或多边角型，在土层中桩体与土的休止角比圆型的外表大得多，这就意味着空心方桩比管桩在同等地质条件下能获得更大的承载力，为工程省下大量的基础资金；
②通过对比情况来看，350的空心方桩的桩本身承载力要相当于500外径的厚壁管桩，每KN承载力造价要低于预应力混凝土管桩，这意味着设计人员在同样的设计承载力下可优选方桩，而350的空心方桩市场售价比500外径的厚壁管桩要少，可省下一大笔材料费；
③方桩的理论计算抗剪力是同等管桩的2-3倍，据实际测试，是管桩的4.5倍，这说明空心方桩的抗震性能非常优越，很值得在多震的区域及高层建筑、大面积地下室的建筑物基础中推广使用；
④空心方桩继承并发扬了原有混凝土方桩施工破损率低的特点，高强混凝土配上方形的头部，比管桩有更好的耐冲击性能，和小得多的桩头破损率；方形比圆形有更大的焊接周长，充分保证每节桩之间的有效焊接强度，大大减小了方桩在施工中出现接头脱焊或位移现象，使成桩质量更优；
⑤方桩的外形更容易开发出非焊接的快速连接头，能真正做到全天候施工，施工更快捷，可避免在高地下水位中出现焊接桩头开裂现象。
预应力管桩与预应力方桩的优劣对比
空心方桩与管桩性能比较
空心方桩相对于其它桩型，特别是预应力混凝土管桩而言，其**的优点在：
①外表面积大且成方型或多边角型，在土层中桩体与土的休止角比圆型的外表大得多，这就意味着空心方桩比管桩在同等地质条件下能获得更大的承载力，为工程省下大量的基础资金；
②通过对比情况来看，350的空心方桩的桩本身承载力要相当于500外径的厚壁管桩，每KN承载力造价要低于预应力混凝土管桩，这意味着设计人员在同样的设计承载力下可优选方桩，而350的空心方桩市场售价比500外径的厚壁管桩要少，可省下一大笔材料费；
③方桩的理论计算抗剪力是同等管桩的2-3倍，据日本建设省的实际测试，是管桩的4.5倍，这说明空心方桩的抗震性能非常优越，很值得在多震的区域及高层建筑、大面积地下室的建筑物基础中推广使用；
④空心方桩继承并发扬了原有混凝土方桩施工破损率低的特点，高强混凝土配上方形的头部，比管桩有更好的耐冲击性能，和小得多的桩头破损率；方形比圆形有更大的焊接周长，充分保证每节桩之间的有效焊接强度，大大减小了方桩在施工中出现接头脱焊或位移现象，使成桩质量更优；
⑤方桩的外形更容易开发出非焊接的快速连接头，能真正做到全天候施工，施工更快捷，可避免在高地下水位中出现焊接桩头开裂现象。
空心方桩的使用，因其诸多优点，必将为市场所接受，并得到推广使用。日本，作为管桩的**，从20世纪60年代起大量推广使用，近年来，其管桩的使用逐年减小，2004年全国使用管桩不到500万米；而从2000年开发出新型方桩以来使用量已经占所有桩型的40%，可见空心方桩的优势。美国也类似日本，2003年预应力空心方桩的使用达到了9000万米，占总用桩量的35%，我国建筑材料生产企业，参照国外经验并按符合我国地质和制造情况的空心方桩已开发完成，并在工程实践中大量使用，目前从所使用的工程情况分析，方桩已取得了良好的技术性能优势。
