[发明专利]一种混合配筋预应力支护桩组及施工方法

权利要求书

1.一种混合配筋预应力支护桩组，包括混凝土浇筑而成的桩体，桩体中沿高度方向设有配筋，桩体沿基坑坑壁设置，其特征在于，所述桩体的横截面为“Z”形、“Ω”形和三角形中的任一种或几种，所述配筋包括非金属预应力筋和钢筋，配筋沿桩体的侧壁间隔排列；横截面为“Z”形的支护桩，设置于基坑的钝角拐角处；横截面为“Ω”形的支护桩，设置于基坑的锐角拐角处；

所述桩体的横截面为“Z”形，桩体包括相互平行且呈条形状的迎土缘板和迎坑缘板，以及连接迎土缘板和迎坑缘板的条形腹板，非金属预应力筋沿迎土缘板的侧壁间隔排列，钢筋和非金属预应力筋沿迎坑缘板和条形腹板的侧壁间隔交替排列；迎土缘板横截面的长度为550~650mm，用35~40根非金属预应力筋沿迎土缘板侧壁间隔排列，迎坑缘板横截面的长度为550~650mm，用18~22根非金属预应力筋和18~22根钢筋沿迎坑缘板侧壁间隔交替排列，非金属预应力筋的直径为18~21mm，钢筋的直径为9~11mm；

所述桩体的横截面为“Ω”形，桩体包括呈圆弧体状的环形腹板，以及对称设置于环形腹板两侧底角外且呈条形体状的翼板，非金属预应力筋沿环形腹板的侧壁间隔排列，钢筋和非金属预应力筋沿翼板的侧壁间隔交替排列；

所述桩体的横截面为三角形，桩体的侧壁由首尾相连的一个迎土面和两个迎坑面组成，迎土面与基坑坑壁相平行，非金属预应力筋沿迎土面间隔排列，钢筋和非金属预应力筋沿迎坑面间隔交替排列；

所述桩体中还设有箍筋，箍筋垂直于桩体的轴向设置，且沿桩体长度方向间隔排列，配筋间隔固接在箍筋的周向上并与箍筋形成筋笼；

所述桩体至少具有一个纵向空心结构，所述桩体上下端面上均设有端板，端板上设有与配筋的横截面相适应的穿孔；

所述非金属预应力筋为纤维增强复合塑料筋和/或碳纤维筋。

2.一种根据权利要求1所述的混合配筋预应力支护桩组的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、数据准备

分析待开挖基坑的设计深度和成型形状，计算得到基坑的坑边和拐角的数量，以及各个坑边的边长和拐角的角度；

步骤二、桩体预制

（1）、根据基坑的设计深度确定所述混合配筋预应力支护桩组的长度；

（2）、根据基坑的成型形状确定所述混合配筋预应力支护桩组的横截面形式和分布方式；

（3）、根据各个坑边的边长确定所述混合配筋预应力支护桩组的数量和几何尺寸，然后通过几何尺寸确定配筋的数量；

（4）、进行工厂化预制生产，得到具有对应尺寸和横截面的混合配筋预应力支护桩组；

步骤三、打桩

根据步骤二中得到的分布方式，采用打桩设备将多个桩体依次打入待开挖基坑的四周；

步骤四、基坑开挖；

步骤五、地下结构施工；

步骤六、回收所述混合配筋预应力支护桩组。

3.根据权利要求2所述的混合配筋预应力支护桩组的施工方法，其特征在于：所述步骤二中确定横截面形式的方法为：基坑的坑边上采用横截面为三角形的桩体，基坑的拐角处采用横截面为 “Ω”形或者“Z”形的桩体。

4.根据权利要求3所述的混合配筋预应力支护桩组的施工方法，其特征在于：所述基坑的拐角为锐角时，采用横截面为 “Ω”形的桩体；基坑的拐角为钝角时，采用横截面为“Z”形的桩体。