预应力混凝土管桩快速接头技术
时间: 2024-06-07 15:01:04 | 作者: 矿用混凝土输送泵--系列
产品介绍
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预应力混凝土管桩机械快速接头2001年8月通过了容柏生院士主持的广东省建设厅的科技成果鉴定,2002年列为建设部科技成果推广项目,2003年列入深圳市建设局科技成果推广项目,现广州市红棉干挂石工程有限公司已授权委托深圳市土木建筑学会在深圳市推广应用,对本技术的应用问题,请与深圳市土木建筑学会联系
由于是机械式冷连接,连接简单易操作,质量好,避免了焊接时因操作复杂容易夹渣和有气孔,焊接部位高温操作易使焊缝开裂及使附近混凝土高温变性等质量上的问题。特别是作抗拔桩使用时更有保证。
焊接接头因暴露于地下的水和土介质中难于抵抗腐蚀是预应力混凝土管桩应用中的一大技术难题,而机械快速接头的所有连接部件都使用优质钢材并作了热镀锌处理,有很高的抗腐蚀和抗老化性能,连接时在连接部分涂抹了沥青涂料,保证了连接接头在强腐蚀环境中也有很高的抗腐蚀性。
(5)综合效益好。虽然接头的连接改用连接销后,桩端预埋钢板(包括连接件)的市场价会比原来提高约10元/m,但从综合效益来看是不会增加施工成本。
(机械)快速接头技术刚起步不久,已经引起工程建设技术界的关注,随着逐步推广应用,不断总结提高,一定有着良好的发展前景。
预应力混凝土管桩机械快速接头技术是由广州市红棉干挂石工程有限公司总经理钟肇鸿先生发明的专利技术,该技术采用齿咬合原理的连接销连接,连接销上段为螺纹丝牙,下段为带机械齿的方形截面段,连接时将连接销的螺纹部分用板手旋入上节桩段(待接桩段)的预埋螺帽内,然后在下节桩段(被接桩段)的预埋连接槽和端头板上涂满防腐蚀沥青涂料,再把上节桩段吊起接近下节桩段,使连接销对准下节桩段的预埋连接槽,利用上节桩段的自重使连接销的方齿部分插入下节桩段的连接槽中完成连接(见下图)。
管桩现场施打或静压时,一般均要接桩一至三次,目前多数工程是采用人工施焊,要求先对称点4 ~6点,再由两名熟练焊工对称施焊,焊缝应连续饱满,不得有夹渣或气孔,其层数应在两层以上。每个接头一般约花20分钟焊完,再等焊缝自然冷却8分钟后,才能继续施打或压桩。但工程施工真实的情况,由于进场桩机较少,工序上难以安排,焊接时不少工地都马虎从事,有的焊完后,两、三分钟即继续施打沉桩,以致形成接头淬火,打入土层后又难以检查发现其弊端。当接头处于软土层或淤泥中,且因高温焊缝遇水引起脆裂,稍有偏压时接头就容易损坏。如广州市机场路华建商住楼由于此类问题导致承载力达不到设计的基本要求,而有必要进行补救措施。又如新会面粉厂工程,由于桩接头没有焊接牢固,桩基检测中发现,相当部分桩接驳松脱,错位严重,经抽检试压,结果承载力达不到设计的基本要求。再如某水厂水池基坑支护采用C80 ф400mm PHC桩,由于施工中,接桩时只焊了一层,且有的部位也未满焊,使接桩处的抗弯能力不够,在该处折断。以上这些实例,足以说明焊接质量造成的危害。由于焊接质量受人的因素和天气条件的影响,因此寻求一种安全可靠的接头,十分迫切。
(2)排除人为因素和天气条件影响。(机械)快速接头对工人的技术水平要求不太高,一般工人经观察实践后即能操作,且容易做到合格。该项技术没有明火操作,在刮风下雨条件下仍可施工,实施工程质量稳定可靠。
(3)防腐性和耐久性好。接头的金属零件均经热镀锌处理,镀锌层较厚,能在恶劣环境中经常使用,其防止腐烂的性能远优于焊接接头表面涂防腐漆的效用。
预应力混凝土管桩由于单桩承载力高,施工速度快,价格适宜等较多优点,在华南、江浙和上海等地区得到了广泛的应用,仅广东省的年产量已超越3500万米以上。在众多采用管桩的工程建设中,也发生了一些质量事故,而这些事故中由于管桩接头焊接质量不良而引起的占了相当比例,因此如何保证管桩接头质量就成为一个重要的课题。
新型预应力混凝土管桩(机械)快速接头技术(以下简称机械快速接头),是在管桩桩端每个接头的预埋钢板上,均分焊上数个接桩用的连接槽,内藏钢销板和压力弹簧钢销板为带齿牙向桩身的滑块,用优质碳素钢制成,其剖面以压力弹簧紧固。管桩接驳时,首先把两根接桩桩端预埋钢板表面和钢板上各个连接槽内填塞的聚苯乙烯泡塑等杂物清洗整理干净,待接桩用扳手旋入各根连接销(丝牙部分)拧紧,连接销有一半的长度外露,这时把待接桩吊起,清扫干净连接销,然后让桩端的各个连接销对准下部入土桩的连接槽后插入,使两根桩通过连接销的机械齿合作用而紧密的连接起来。两节桩的对接耗时1~2分钟,即可继续沉桩,相对于传统的焊接方法,工作效率可提高80%以上,操作便捷简捷。
新型(机械)快速接头的设计原则是接头受力不少于桩身受力,主要满足各类工业与民用建筑基础工程中承压、抗弯、抗剪、抗拔的预应力混凝土管桩的连接。
(1)接桩快速。以每个接头的施工时间计算,采用焊接约需30分钟,而(机械)快速接头仅用时2~3分钟。以ф400mm混凝土静压管桩为例,采用焊接每根桩有1个接头计算,则每台班可施压128m,若用快速接头法施工则可达192m以上,以市场价40元/m计,创效益可达13.3元/m,且工期可大为缩短,接桩次数越多效益越显著,特别是对工期要求紧迫的工地,还能够大大减少压桩机械的投入从而节约台班费用。
(4)减少烂桩数量。当岩面以上覆盖较厚淤泥或软土层时,桩顶受多阵锤击,此时桩底遇到基岩反力是不对称不均匀的,则产生偏心弯矩,此弯矩随锤击加大而增加,对一些焊接质量差的接头,往往造成断裂。同时由于焊接接头是硬性的,而快速接头是带有弹性的,前者锤击时是硬碰硬的刚性撞击,而出现烂桩,后者锤击时有弹性缓冲作用,故烂桩数量会减少。