[发明专利]后张预应力圆形基坑支护桩

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种建筑基坑加固用基坑支护桩，具体地说是一种后张预应力圆形基坑支护桩。

背景技术

随着城市用地的日趋紧张，地下室的建设也是大势所趋，深基坑支护就成为基坑开挖的一个重要环节。在建筑施工领域中广泛使用圆形或矩形普通钢筋混凝土桩作为基坑支护结构。基坑中土石方的开挖时，基坑外侧土体向基坑内侧方向滑移，桩身在受力后会在靠近基坑外侧形成较大的弯矩，产生受拉变形，严重时会导致因支护桩变形过大，基坑支护结构失效甚至失稳，对建筑施工带来安全隐患。为了提高基坑支护体系的强度和增强抗变形能力，现在多采用增加钢筋用量、增大桩径、减小桩间距等措施，而这些措施无一例外的均增加了钢筋和混凝土的消耗量，不利于降低成本。

发明内容

为了解决现有建筑基坑加固用基坑支护桩存在的问题，本发明提供一种后张预应力圆形基坑支护桩，这种后张预应力圆形基坑支护桩不仅具有良好的支撑作用，而且可以有效减少侧向变形，确保建筑基坑安全，降低建筑成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它是由混凝土和圆形钢筋骨架构成，其中钢筋骨架包含有钢筋和箍筋，钢筋由箍筋进行固定，在箍筋上固定有隔离管，在隔离管中设有钢绞线或高强钢筋，钢绞线或高强钢筋的顶端设有桩顶承压锚具，并在钢筋骨架的底部设有桩底承压板，其中钢筋和隔离管分别位近基坑侧和近基坑外侧土体的两个半圆上，并由箍筋固定为圆形骨架结构，钢绞线或高强钢筋的底端与桩底承压板固定连接，钢绞线或高强钢筋的顶端通过桩顶承压锚具进行锁定，在桩顶承压锚具上设有灌浆孔和排气孔。施工步骤按以下顺序进行：①、将由钢筋、隔离管、钢绞线或高强钢筋和箍筋组成的钢筋骨架置入预设好的圆形基坑支护桩孔中央位置，并将桩底承压固定板放置在隔离管下方，与从隔离管中穿过的钢绞线或高强钢筋进行固定连接，在放置时将预设有钢筋的一侧面向基坑内侧，将预设有隔离管的一侧面向基坑外侧放置；②、按施工标准进行桩身混凝土浇筑；③、待桩身混凝土达到设计强度的75%后，对钢绞线或高强钢筋施加预应力并用桩顶承压锚具进行锁定，剪断多余的钢绞线或高强钢筋；④、从桩顶承压锚具的灌浆孔灌注水泥砂浆，直至隔离管中填满水泥砂浆。对钢绞线或高强钢筋施加预应力，可使基坑支护桩先发生受压变形，以抵卸基坑开挖过程中外侧土层的作用力，有效减小支护体系的变形，在相同直径下前提下，提高了基坑支护桩的强度及抗变形能力，减少了钢筋、混凝土的使用量。

本发明的有益效果是：不仅能对基坑起到良好的支撑作用，而且可以有效避免在使用过程中基坑支护桩产生的侧向变形，减少常规支护桩基坑周边地面变形及对环境的不利变形影响，确保建筑基坑安全，并在相同抗弯承载力设计条件下可减少钢筋和混凝土的用量，有利于降低建筑成本，产品结构简单，成本低，施工方便，易推广使用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明中桩体的横截面结构示意图。

图2为本发明中桩体的剖面结构示意图。

图3为本发明实施状态的剖面结构示意图。

图4本发明中桩顶承压锚具的立体结构示意图。

    图中代码说明：1-混凝土；2-钢筋；3-箍筋；4-隔离管；5-钢绞线或高强钢筋；6-桩底承压锚具；7-桩顶承压锚具；8-圆锥孔；9-灌浆孔；10-排气孔；11-基坑底；12-基坑外侧土层区；F-作用力。

具体实施方式

如图1所示，采用本发明后张预应力圆形基坑支护桩时，将钢筋骨架中的一侧设置为钢筋（2），将另一侧设置为隔离管（4），并用箍筋（3）将钢筋和隔离管固定为圆形骨架结构。如图2、图3所示，隔离管（4）中间为空心，可供钢绞线或高强钢筋（5）穿过，钢绞线或高强钢筋底端与桩底承压锚具（6）固定连接，并在钢绞线或高强钢筋的另一端设置有桩顶承压锚具（7），如图4所示，在桩顶承压锚具（7）上设有灌浆孔（9）、排气孔（10）及可供钢绞线或高强钢筋穿过的圆锥孔（8）。在实际运用中可采用现场浇筑方式，先将本发明的钢筋骨架放置在预设的基坑支护桩孔的中央位置，放置时将预设有钢筋的一侧面向基坑内侧，有隔离管和钢绞线或高强钢筋的一侧面向基坑外侧，固定好桩底承压板和钢绞线或高强钢筋，然后按施工标准对进行桩身混凝土浇筑。当混凝土的抗压强度满足设计要求，且不低于设计强度等级的75%后方可施加预应力，预应力张拉结束后用桩顶承压锚具（7）对钢绞线或高强钢筋（5）进行锁定，剪断多余的钢绞线或高强钢筋，纲绞线锚固后的外露长度不宜小于30mm，锚具封端应用混凝土保护。最后通过桩顶承压锚具上的灌浆孔（9）灌注水泥砂浆，灌浆前应确保灌浆孔道湿润、洁净，灌浆时应缓慢均匀地进行，不得中断，同时使排气孔（10）的排气通顺，直至隔离管（4）中填满水泥砂浆。采用本发明，可在相同的抗弯承载设计条件下节约大量钢筋、混凝土，节约了建筑成本。