[发明专利]现场挖孔浇筑的基坑混凝土支护桩结构及其制作方法

说明书

本发明公开了一种现场挖孔浇筑的基坑混凝土支护桩结构及其制作方法，包括多支设有竖向非预应力钢筋的混凝土支护桩和一个设有钢筋的压顶梁，每支混凝土支护桩的顶部均与该压顶梁锚固，所述每支混凝土支护桩位于基坑开挖侧的钢筋为多根后张法的预应力钢筋和多根非预应力钢筋，其中每根预应力钢筋外均设有套管，每根预应力钢筋顶部均贯通压顶梁并凸出压顶梁顶面，预应力钢筋与压顶梁之间有供预应力钢筋竖向移动的间隙，压顶梁顶面设有预应力钢筋固定装置和张拉装置，预应力钢筋底端连有锚固装置。该支护桩结构增强了混凝土支护桩单桩和混凝土支护桩整体结构的抗弯刚度和抗弯承载力及抗变形能力。

技术领域

本发明涉及土木工程施工技术领域，具体讲是一种现场挖孔浇筑的基坑混凝土支护桩结构及其制作方法。

背景技术

在基坑支护结构中最常用的是钢筋混凝土支护桩加内支撑结构，如现场挖孔浇筑的基坑混凝土支护桩结构，包括多根设有竖向非预应力钢筋的混凝土支护桩和一个设有钢筋的压顶梁，每根混凝土支护桩非预应力钢筋的顶部均与该压顶梁锚固，以加强混凝土支护桩相互之间力的共同作用。现有技术中，除预制构件类的混凝土支护桩外，现场挖孔浇筑的基坑混凝土支护桩结构中的混凝土支护桩均仅采用竖向的非预应力钢筋，需要承受更大抗弯承载力时，一般采用增加非预应力钢筋的直径和增加桩与桩之间的密度来解决。然而，该现有技术的基坑混凝土支护桩结构存在以下缺陷：1、在基坑开挖时及开挖施工完成后，每根混凝土支护桩均需承受来自未开挖侧即受压区的压应力和开挖侧即受拉区的拉应力，但现有技术的现场挖孔浇筑的基坑混凝土支护桩结构，由于仅采用非预应力钢筋，其单桩的抗弯刚度和抗弯承载力均不够、抗变形能力也不强，其混凝土支护桩结构整体的抗弯刚度和抗弯承载力也不够，其抗变形能力也不强，造成混凝土支护桩结构侧向变形过大使得影响施工进度和施工安全的现象时有发生。2、承受同等力的情况下，为了保证桩的抗弯、抗拉、抗压等性能，采用非预应力钢筋的截面要设计足够大，故其钢筋用量相对较大。3、因为混凝土支护桩是临时性结构，在所属建筑的主体结构的施工工程完成后，因为非预应力钢筋均与混凝土锚固，要想拆除和回收利用这些钢筋是相当困难或完全不经济的，所以，实践中这些混凝土支护桩一般被废弃而造成全部钢筋的浪费。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是，提供一种能增强混凝土支护桩单桩和混凝土支护桩整体结构的抗弯刚度和抗弯承载力及抗变形能力的现场挖孔浇筑的基坑混凝土支护桩结构。

本发明的一个技术解决方案是，提供一种现场挖孔浇筑的基坑混凝土支护桩结构，包括多根设有竖向非预应力钢筋的混凝土支护桩和一个设有钢筋的压顶梁，每支混凝土支护桩的非预应力钢筋顶部均与该压顶梁锚固，所述每根混凝土支护桩位于基坑开挖侧的钢筋为多根后张法的预应力钢筋和多根非预应力钢筋，其中每根预应力钢筋外均设有套管，预应力钢筋与套管之间有供钢筋竖向移动的间隙，套管上下两端均有防止流动的混凝土拌合物渗入以保证预应力钢筋能竖向移动的装置，所述带留有间隙套管的预应力钢筋顶部均贯通压顶梁并凸出压顶梁顶面，梁顶面设有预应力钢筋张拉固定装置，预应力钢筋底端连有锚固装置。

采用以上结构后，本发明具有以下优点：由于每根混凝土支护桩位于基坑开挖侧的钢筋为多根后张法的预应力钢筋和多根非预应力钢筋，即该侧的钢筋采用预应力钢筋和非预应力钢筋混合布筋，既克服了若该侧全部使用后张法预应力钢筋的话，其张拉前该单根混凝土支护桩的强度不够的缺点，又由于该侧在保留部分非预应力钢筋的基础上增加了后张法预应力钢筋，预应力钢筋的强度一般为非预应力钢筋强度的一倍以上，加之，该侧的经张拉后的预应力钢筋使支护桩的混凝土预先受压，可以减少变形，增强了张拉后每根混凝土支护桩应对非开挖侧即受压区的压应力和开挖侧即受拉区的拉应力的抗弯刚度和抗弯承载力及抗变形能力；又由于每根后张法的预应力钢筋顶部均贯通压顶梁并凸出压顶梁顶面，压顶梁顶面设有预应力钢筋张拉固定装置，后张法预应力钢筋的底端连有锚固装置，经张拉后的预应力钢筋将混凝土支护桩与其顶部的压顶梁形成一个牢固的整体，增强了混凝土支护桩与混凝土支护桩相互之间和混凝土支护桩与压顶梁相互之间的共同作用，从而提高了混凝土支护桩结构整体的抗弯刚度和抗弯承载力及抗变形能力，从而有效地保证了施工进度和施工安全。