先張法預應力混凝土離心方樁的製作工藝
。上世紀90年代以來，隨著預製混凝土管樁的標準化和生產及施工技術的不斷發展，基礎工程對管樁產品已經得到廣泛的認可，在實際工程中管樁產品有其顯著的優越性，但在以下幾個方面表現不足：①管樁為外圓形結構，運輸中不易幫扎、固定；②由於管樁樁身存在一定的橢圓度，採用抱壓施工時易出現樁身抱碎事故；③管樁在軟土地基施工後，在基坑開挖時，容易出現樁位傾斜；④管樁基礎的承臺較方樁大，基礎成本較高等。
預製混凝土方樁除港工基礎採用先張法工藝的預應力混凝土空心方樁（內腔主要採用預置橡膠充氣方式，有正方形或長方形兩種截面形式）外，大多數基礎工程主要採用手工作業的非預應力、振動成型工藝居多，混凝土採用自然養護，結構多為實心的正方形截面。該預製方樁主要存在下列缺陷：①生產效率低，生產周期長；②產品品質不穩定，硬化混凝土結構截面中含氣孔較多；③混凝土強度低，樁身承載力未能充分發揮；④混凝土自然養護時間長，生產占地面積大。
自2023年至今，武漢金石工程技術****、雲南中技管樁****、上海中技樁業****等單位的技術人員將先張法預應力混凝土管樁生產工藝應用於預製混凝土方樁的生產，即利用離心成型工藝，研究開發了先張法預應力混凝土離心方樁（以下簡稱離心方樁），現將該產品的生產工藝、產品型別及技術要求等做一一說明。
生產工藝
離心方樁生產工藝與現有的管樁生產工藝基本相同，主要不同點：①採用與離心方樁鋼模模具相配套的近似方形的鋼筋骨架；②成型用的模具截面呈正方形結構。具體生產工藝如下：
1.混凝土原材料的計量、攪拌。根據設計好的配合比，將砂、石、水泥、水、外加劑和摻合料等經精確計量，用混凝土強制式攪拌機製成3cm～5cm的低坍落度的新拌混凝土，設計要求混凝土強度等級不低於c60或c80。
2.離心方樁端板製作。與管樁端板製作基本一致，但方樁的端板外形是方形的，且預應力主筋的沉孔沿端板四邊、角均勻分布。
端板安裝前，四周需焊接厚度為1.5mm~2mm的薄鋼板製作成的方形樁套箍。
3.骨架製作。預應力主筋採用低鬆馳型的預應力混凝土用鋼棒，需要精確定長、切斷、鐓頭；螺旋筋採用椎4mm～6mm的低碳冷拔鋼絲；根據離心方樁結構配筋設計要求，方形鋼筋骨架採用專用的方樁骨架自動焊接機加工。
4.安裝鋼筋骨架。將製作好的鋼筋骨架、方形端板（已焊套箍）放置於離心方樁的鋼模具內，並與預應力鋼筋錨固板、張拉板、張拉桿等連線。
5.混凝土布料。按每根離心方樁的用量要求，將新拌混凝土沿模具均勻填滿下半模，在張拉一端盡可能多布一些混凝土。
6.合模。將離心方樁上半鋼模吊至下半鋼模上方，並用螺栓將上下兩半鋼模固定，以確保模具在高速離心作業過程中不鬆動和混凝土不跑漿。
7.預應力張拉。採用千斤頂式的張拉機對合模後的離心方樁鋼筋骨架進行整體張拉，張拉至鋼筋強度的70％後，用大螺母將張拉桿固定在鋼模具上。
8.離心工藝。將上述張拉錨固後的帶模離心方樁吊至離心機上方，按初速、中速、中高速、高速的離心速度逐級加速，離心時間一般為10min～18min。
通過離心密實成型工藝，使新拌混凝土沿離心方樁的模具四周均勻密實，同時，管樁形成一圓形內腔。離心結束後，將張拉端抬高，傾倒離心過程中產生的廢漿水。
9.初級蒸氣養護。將離心成型後的帶模離心方樁吊至常壓蒸氣養護池（坑）內，靜停1h～2h，緩慢公升溫至90℃～100℃，常壓下養護4h～8h，使混凝土強度達到40mpa以上。
10.脫模。將初級蒸氣養護後的帶模離心方樁吊至專用脫模台位上，用風動扳手卸去張拉螺栓及合模螺栓，給樁體施加預應力，然後吊走上半模，翻動下半模，卸去預應力張拉大螺桿。
清理上下半模、錨固板、張拉桿，並塗刷脫模劑。對於混凝土設計強度等級為c60的離心方樁，將脫模後的離心方樁直接吊運至成品堆場碼堆，自然養護，達到出廠強度後即可出廠。
11.高壓蒸養。設計混凝土強度等級為c80以上的離心方樁，需將脫模後的離心方樁再進入高壓釜進行高溫蒸氣養護，最高溫度為180℃～200℃，飽和蒸氣壓力為1.
0mpa，養護時間8h～12h，使混凝土強度達到80mpa以上。經高壓養護後的管樁可以直接出廠供樁。
產品分類
離心方樁型別及產品代號，根據離心方樁混凝土強度等級和離心方樁截面內徑分為：預應力高強混凝土離心方樁（代號hlfz）、預應力混凝土離心方樁（代號lfz）、預應力混凝土薄壁離心方樁（代號tlfz）三種型別。其中，預應力高強混凝土離心方樁用混凝土強度設計等級不低於c80,預應力混凝土離心方樁和預應力混凝土薄壁離心方樁用混凝土強度設計等級不低於c60。
按離心方樁的樁身結構抗彎效能，將預應力高強混凝土離心方樁和預應力混凝土離心方樁分為a型、ab型和b型。
原材料使用
水泥採用強度等級不得低於42.5的矽酸鹽水泥或普通矽酸鹽水泥。細骨料宜採用硬質中粗砂，細度模數為2.
5～3.2，含泥量應小於1％；當選用人工砂時，細度模數不宜大於3.8。
粗骨料應採用碎石或碎卵石，其最大粒徑不大於25mm，且不得超過鋼筋淨距的3/4。碎石必須經過篩洗，含泥量不得大於0.5％，碎石的岩體抗壓強度宜大於所配混凝土強度的1.
5倍。混凝土拌和用水不得含有影響水泥正常凝結和硬化的有害雜質和油質。減水劑的質量應符合gb8076《混凝土外加劑》的規定，減水率大於15％。
摻合料可選用矽砂粉、粉煤灰、磨細礦渣、矽灰等，使用前必須對其有關效能和質量進行試驗驗證。預應力主筋採用直徑大於7.1mm的l型低鬆弛預應力混凝土用鋼棒，延性級別為35，斷後伸長率不小於7％，抗拉強度大於1420mpa,屈服強度大於1275mpa。
螺旋筋採用直徑4mm～6mm的低碳冷拔鋼絲。端頭板、鋼套箍的材質選用q235的碳素結構鋼。
相關要求
1.構造要求
預應力主筋下料長度的相對差值不得大於l/5000（l為樁長，以mm計），鐓頭強度不得低於該材料標準強度的90％，預應力主筋和螺旋筋焊接點的強度損失不得大於該材料標準強度的5％。預應力主筋沿離心方樁截面分布均勻配置，最小配筋率不低於0.4％，並不得少於4根。
螺旋筋的直徑應根據離心方樁規格確定，邊長小於450mm及以下，螺旋筋直徑不應小於4mm；邊長為500mm～600mm，螺旋筋直徑不應小於5mm；距樁兩端在1000mm～1500mm長度範圍內，螺距為40mm～60mm，鋼筋骨架最大螺距不超過120mm。
預應力高強混凝土離心管樁、預應力混凝土離心方樁的預應力主筋的混凝土保護層不得小於25mm,預應力混凝土離心薄壁方樁的預應力主筋的混凝土保護層不得小於20mm。
2.技術要求
預應力混凝土離心方樁、預應力混凝土離心薄壁方樁用混凝土強度等級不得低於c60，預應力高強混凝土離心管樁用混凝土強度等級不得低於c80。
新拌混凝土坍落度一般控制在3cm～7cm，離心方樁生產時脫模強度不得低於40mpa。
近年來，離心方樁已開始在國內置設行業的一些基礎工程中得到使用，從反饋的資訊表明，離心方樁有其工程應用的特點，主要表現為以下幾個方面：①離心方樁為外方內圓形結構，運輸中容易幫扎、固定；②由於離心方樁結構截面為方形，外表面平整，採用抱壓施工時很少出現樁身抱碎事故；③離心方樁在軟土地基施工後，在基坑開挖時，出現樁位傾斜的情況大大小於管樁；④離心方樁基礎的承臺較管樁小，可以降低基礎工程量和工程成本等。
當然，一種新型的預製混凝土樁產品的發展必須得到大量的工程實踐檢驗，需要行業內的工程技術人員共同的參與，在發展工程中去發現問題、解決難題。
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