一种部分预应力混凝土结构基础桩制造技术

本实用新型专利技术公开了一种部分预应力混凝土结构基础桩，包括有环形混凝土管柱，在所述环形混凝土管柱里面设置钢筋，其特征在于：所述钢筋由沿管柱方向的纵向受力钢筋和螺旋缠绕纵向受力钢筋的螺旋筋、以及连接纵向受力钢筋的内钢箍组成，还在所述环形混凝土管柱的顶端设置法兰。本实用新型专利技术的有益效果是：该部分预应力混凝土结构基础桩，抗水平荷载明显提高，优化结构设计，采用先进的生产工艺，使其抗水平荷载比同截面预应力管桩提高3到5倍，可满足大荷载抗倾覆杆塔基础桩的设计要求，且结构简单实用。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电力通信输送设备
，尤其涉及一种部分预应力混凝土结 构基础桩。 一种部分预应力混凝土结构基础粧
技术介绍
随着国民经济的迅速发展，现代化电力、通信技术的不断发展，由中国主导的4G 网络标准，技术成熟，具备了大规模推广的条件，目前已进入试用阶段。到2014年，中国移 动TD-LTE基站将达到35万个，将成为世界上最大的TDD-LTE 4G网络运营商。随着需要 建设大量的输电线路和移动通信基站来满足要求。故不同强度、不同弯矩、不同长度的杆塔 使用广泛。传统的输电线路杆塔和移动通信杆塔的基础方式为：使用纯钢制成钢管桩，在工 厂加工成型后，钢管桩桩体采用的防腐工艺，目前最好的是先对桩体进行热镀锌，然后多采 用煤油浙青漆进行表面防腐处理。运往施工现场进行打桩，打桩完成后，再将杆塔运往施工 现场进行组塔安装。 现有技术主要采用钢管桩来作为杆塔基础，虽然是杆塔现阶段基础施工的一种方 式，但是钢材用量特别大，基础成本非常高，钢结构件目前主要有两种防锈方式：热浸镀锌 和热喷涂，这两种防锈方式最大的弱点是防锈层抗腐蚀能力差，防锈寿命的长短在很大的 程度上取决于它所处环境的大气质量。研究表明：在重工业区，由于大气污染较大，空气含 有大量的二氧化碳和二氧化硫，这些酸性物质很容易对防锈层进行腐蚀，所以在这些地区， 热浸镀锌防腐层和喷涂防腐层一般在10年左右就会被完全破坏；而在一些空气质量较好 的农村山区，热浸镀锌防腐层的寿命大概也只有20年，喷涂防腐层的寿命更短，只有15年 左右。这些防腐层被完全破坏后，大约15年本身的钢结构体就会被腐蚀逐渐报废。在施工 打桩过程中，如遇到个别坚硬的石子，很容易划破钢管桩桩身防腐层，从而导致桩体产生了 锈蚀的源头。由于钢管桩是打入地下的，桩体一经锈蚀，难以发现，桩强度大大降低，严重影 响杆塔结构的安全。由于钢材耐腐蚀性差，钢材腐蚀问题至今也是世界上难以解决的一大 难题，故钢管桩基础耐腐蚀性和耐久性很难满足输电线路杆塔和移动通信杆塔使用年限50 年以上的要求。
技术实现思路
本技术的目的在于，克服现有技术的不足，提供了一种部分预应力混凝土结 构基础桩。本技术方案从降低成本、低碳环保考虑，积极全面开展资源节约型、环境友好 型、工业化输电线路和移动通信基站建设工作。全面开展两型一化工作，是我们贯彻 落实党的十六届六中全会精神，履行公司社会责任，落实科学发展观，建设资源节约型、环 境友好型社会的具体体现；是加快转变公司的发展模式，大力实施集团化运作、集约化发 展、精细化管理、标准化建设，切实解决桩基础抗弯强度(基础水平荷载）和耐腐蚀和耐久性 问题，保证桩基础使用年限在50年以上的要求，提高输电线路和移动通信基站建设效益和 效率。 为解决上述技术问题，本技术的技术方案为：一种部分预应力混凝土结构基 础桩，包括有环形混凝土管柱，在所述环形混凝土管柱里面设置钢筋，其特征在于：所述钢 筋由沿管柱方向的纵向受力钢筋和螺旋缠绕纵向受力钢筋的螺旋筋、以及连接纵向受力钢 筋的内钢箍组成，还在所述环形混凝土管柱的顶端设置法兰。部分预应力混凝土结构桩与 杆塔的连接方式为法兰连接，就位准确、强度高。部分预应力混凝土结构桩具有足够的抗弯 强度和抗压强度，足以抵抗打桩时锤击所产生巨大的冲击荷载，杆塔运行时的水平力对桩 基础产生的倾覆力。该桩首次用于输电线路杆塔和移动通信杆塔，至今为国内独创，开裂检 验弯矩达1500kN. m，为全国最高开裂检验弯矩的部分预应力混凝土结构桩。 本技术的进一步改进有，所述纵向受力钢筋分为预应力主筋和非预应力主 筋。部分预应力混凝土结构桩的预应力钢筋和非预应力钢筋采用高强度钢筋，内部配筋量 大，混凝土强度等级高，并配有一定的结构钢筋，故桩体抗弯和抗压强度非常高，与同外径 的钢管粧相比，强度基本相等。 本技术的进一步改进还有，所述预应力主筋和非预应力主筋设置在一起且均 匀分布在所述环形混凝土管柱的截面圆周上。通过优化结构设计，可满足大荷载抗倾覆杆 塔基础桩的设计要求。 本技术的进一步改进还有，所述法兰与筋板、钢板圈固连，所述钢板圈与所述 环形混凝土管柱固连。 本技术的进一步改进还有，所述环形混凝土管柱的下端内径设置呈喇叭状， 且大端朝下。因为喇叭状的设置，部分预应力混凝土结构桩更容易进入到泥土中。 桩基础的设计依据： (l)DL/T5154-200《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》； (2 ) SDGJ62-84《送电线路基础设计技术规定》； (3 )计算公式和有关数据均来源于中国电力出版社2002年版《电力工程高压送电 线路设计手册》、《国家电网公司东北电力设计院出版》； (4)部分预应力混凝土结构桩基础的外形尺寸，按电杆无卡盘基础做抗倾覆稳定 计算； (5)地脚螺栓数量、直径、底法兰盘厚度；加强筋厚度均按DL/T 5154-2002计算； (6)部分预应力混凝土结构桩垂直承载力按《设计手册》单桩垂直承载力计算，此 时不考虑桩心土重和桩的侧土压力； (7)部分预应力混凝土结构桩采用部分预应力结构，自身强度计算与杆体根部强 度计算相对应，按GB 50010《混凝土结构设计规范》设计计算，预应力主筋抗拉强度标准值： fptk=1570N/mm2非预应力主筋抗拉强度标准值fyk=400N/mm2混凝土设计强度等级C60以 上，杆体与桩体连接(见图及说明）。 (8)计算一般按塑粘土取值，承载力：100kN/m2,容量16kN/m 3。 部分预应力混凝土结构桩的设计与生产： 桩基础设计采用中国电力规划设计协会计算机道亨软件规范设计，使部分预应力 混凝土结构桩基础强度满足用户设计要求，严格按GB/T 19001- 2008/IS0 9001 :2008《质 量管理体系要求》的要求进行过程管理，按GB/T 4623-2006《环形混凝土电杆》进行生产和 检验，所以各道工序都满足设计要求，从而保证部分预应力混凝土结构桩的质量。 部分预应力混凝土结构桩的防腐问题： 防腐是检验桩基础寿命的重要保证，由于环形混凝土电杆的特殊结构性能，不作 如何防腐处理，也可保证桩基础的使用年限在50年以上。 该桩于2014年1月15日在山东中能杆塔有限公司内进行打桩，并也顺利成功完 成打桩，打桩结束后，对桩身进行了仔细观察，我公司生产的部分预应力混凝土结构桩完好 无损。 本技术的有益效果是：本技术部分预应力混凝土结构桩作为一种新型杆 塔基础结构型式，与钢管桩相比，在许多方面存在着明显的优势，具体如下： ( 1)部分预应力混凝土结构桩的材料，预应力主筋采用消除应力螺旋筋钢丝，强度 标准值为1 570 N/mm2,执行标准为GB/T5223-2002《预应力混凝土用钢丝》。非预应力主 筋采用HRB 400,其强度标准值为400 N/mm2,执行标准为GB 1499-1998《钢筋混凝土用热 轧带钢筋》。混凝土强度等级不低于C60,采用52. 5级普通硅酸盐水泥。 (2)抗水平荷载明显提高，优化结构设计，采用先进的生产工艺，使其抗水平荷载 比同截本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种部分预应力混凝土结构基础桩，包括有环形混凝土管柱，在所述环形混凝土管柱里面设置钢筋，其特征在于：所述钢筋由沿管柱方向的纵向受力钢筋和螺旋缠绕纵向受力钢筋的螺旋筋、以及连接纵向受力钢筋的内钢箍组成，还在所述环形混凝土管柱的顶端设置法兰。

【技术特征摘要】
1. 一种部分预应力混凝土结构基础桩，包括有环形混凝土管柱，在所述环形混凝土管 柱里面设置钢筋，其特征在于：所述钢筋由沿管柱方向的纵向受力钢筋和螺旋缠绕纵向受 力钢筋的螺旋筋、以及连接纵向受力钢筋的内钢箍组成，还在所述环形混凝土管柱的顶端 设置法兰。2. 根据权利要求1所述的一种部分预应力混凝土结构基础桩，其特征在于：所述纵向 受力钢筋分为预应力主筋和非预应力主筋。3. 根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭志涛，
申请(专利权)人：山东中能杆塔有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37