[发明专利]预应力混凝土矩形桩及其施工方法

说明书

本发明涉及一种预应力混凝土矩形桩及其施工方法，预应力混凝土矩形桩包括横截面为矩形的混凝土桩身(1)，所述混凝土桩身(1)为空心薄壁结构，所述的混凝土桩身(1)中部为中空孔洞(2)，所述混凝土桩身(1)内部设有预应力钢绞线(3)、箍筋(4)和注浆孔洞(5)，所述混凝土桩身(1)顶部设有上法兰盘(7)，所述混凝土桩身(1)底部设有桩靴(6)或下法兰盘(8)。本发明预应力混凝土矩形桩的横截面为空心矩形，矩形截面形式承受水平荷载的能力优于圆形截面形式，因此既提高了支护桩的抗弯刚度，又能节省材料用量，节约工程造价。

技术领域

本发明涉及土木工程的地下结构及基坑工程领域，更具体地说，涉及一种预应力混凝土矩形桩及其施工方法。

背景技术

桩是一种常用的垂直支挡形式，多用于基坑工程中。圆形截面桩由于更易在地层中成孔，应用的最为广泛。圆形灌注桩为了获得较大的抗弯刚度，只能提高桩径或增大配筋，需要的材料用量很大。圆形预制桩在水平荷载的抗弯刚度有限，应用范围较窄。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种预应力混凝土矩形桩及其施工方法，既能有效提高了支护桩的抗弯刚度，又能节省材料用量，节约工程造价。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种预应力混凝土矩形桩，包括横截面为矩形的混凝土桩身，所述混凝土桩身为空心薄壁结构，所述的混凝土桩身中部为中空孔洞，所述混凝土桩身内部设有预应力钢绞线、箍筋和注浆孔洞，所述混凝土桩身顶部设有上法兰盘，所述混凝土桩身底部设有桩靴或下法兰盘。

上述方案中，所述上法兰盘设置有螺栓孔和高强螺栓。

上述方案中，所述下法兰盘设置有螺栓孔和高强螺栓。

上述方案中，所述注浆孔洞内注入润滑剂和固化剂。

本发明还提供了一种预应力混凝土矩形桩的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：根据基坑的开挖深度、周边环境情况，计算确定矩形桩的技术参数，选择确定桩长、截面尺寸、配筋的最优组合；

步骤二：在工厂预制矩形桩；

步骤三：安装首节矩形桩的桩靴，在现场压入或自重沉入首节矩形桩；

步骤四：起吊普通节矩形桩，使得两节桩上法兰盘、下法兰盘的螺栓孔全部对齐，安装高强螺栓，全部螺栓安装完毕并紧固后，向桩身的注浆孔洞内注入润滑剂并继续压桩，使得普通节桩顺利下压至设计标高；

步骤五：重复步骤三或步骤四，直至所有桩段均下压至设计标高，再次向桩身的注浆孔洞内注入固化剂，增强桩身周边土体的稳定性和防水性；

步骤六：当矩形桩承受较大水平荷载或作为永久构件使用时，在桩身孔洞放入钢筋笼，并浇筑混凝土进行填芯处理。

实施本发明的预应力混凝土矩形桩及其施工方法，具有以下有益效果：

1、本发明预应力混凝土矩形桩的横截面为空心矩形，矩形截面形式承受水平荷载的能力优于圆形截面形式，因此既提高了支护桩的抗弯刚度，又能节省材料用量，节约工程造价。

2、本发明矩形桩不受吊装及运输的限制，在常规长度的桩端两侧安装法兰盘，可满足任意桩长的需要，极大的拓展了使用范围。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为首节矩形桩剖面图；

图2为普通节矩形桩剖面图；

图3为首节矩形桩的立体图；

图4为普通节矩形桩的立体图；

图5为图1中A-A向的俯视图；