[发明专利]先张法预应力钢筋砼工形支护桩

说明书

技术领域

本发明涉及一种土木建筑工程的桩基础，尤其是涉及一种用于深基坑工程中可以承受水平侧向土压力的基坑围护工程的先张法预应力钢筋砼工形支护桩。

背景技术

现有的围护桩通常采用钻孔灌注桩或沉管灌注桩，并且均采取工地现浇桩的施工方法，即使全部完成围护桩施工，所述灌注桩必须在砼达到强度后方可开挖基槽；其施工效率较低；其次，所述钻孔灌注桩或沉管灌注桩(不具有低挤土性的特征)其截面是圆形截面，所以承受水平侧向土压力的力学特性较差，不利于节约建材资源，同时钻孔泥浆排放会造成对周边环境的污染；通常应用钻孔灌注桩或沉管灌注桩为围护桩时，在该围护桩外侧施工防渗帷幕，通常为水泥搅拌桩或高压旋喷桩搭接，因与围护桩不相连，所以基坑渗漏机率较高。

又，本申请人已经授权的实用新型专利ZL 20121030503020424506.1《钢筋砼工字形支护桩》，其截面配筋为粗钢筋，用钢量多；而本申请人另一个已经授权的实用新型专利ZL 201320025300.6《离心浇筑预应力钢筋砼工形截面支护桩》，该专利中因离心浇筑须留出工艺留孔，须将截面腹板加厚，从而使砼材料消耗量增多；因而在提升经济效益方面均不够理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是针对上述现有技术存在的现状而提供一种具有较优的抗弯力学特性又砼与钢筋材料消耗量较低的先张法预应力钢筋砼工形支护桩。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种先张法预应力钢筋砼工形支护桩，包括一标准桩段，该标准桩段包含一钢筋骨架，其特征在于：该钢筋骨架是由架立钢筋、工形钢箍与S形钢箍组成；该钢筋骨架截面的上下平面设置有多个水平布置的并沿垂直中心线对称排列的高强度预应力钢筋。

所述架立钢筋、所述工形钢箍与所述S形钢箍捆札或点焊成所述钢筋骨架。

所述预应力钢筋设有5、7或9根；所述预应力钢筋最佳为9根。

所述钢筋骨架的两端带有连接件。

所述标准桩段采用工形截面钢筋砼支护桩的钢模制作，该钢模包括底槽钢及两侧设有固定立柱与可翻转的凸形侧模板，该凸形侧模板枢轴连接在所述底槽钢两侧；所述两侧固定立柱之间的上端连接有限位槽钢；所述钢筋骨架两端设有多个水平排列通孔的端模板，所述通孔与所述预应力钢筋相配置。

本发明施工步骤如下：

第1步：将钢模的两侧的凸形侧模板下翻；

第2步：在钢模底板面上放入水泥保护层垫块，吊入制作好的钢筋骨架并安放在水泥保护层垫块上；

第3步：将钢模的两侧凸形侧模板翻起于垂直状态，调整好钢筋骨架两侧的水泥保护层垫块，安装工形截面桩的端模板与固定凸形侧模板23中间的限位槽钢，确保振动力作用下其工字形截面的尺寸正确；

第4步：在钢模内已安放钢筋骨架，并将预应力钢筋逐根穿过端模板上的通孔；按设计张拉应力的要求，对预应力钢筋进行预应力施工，然后对穿越端模板上的留孔的防砼渗漏处理，采用对剖管状螺栓夹除预应力钢筋，并旋入端模板的通孔內，防止砼振捣时漏浆；

第5步：、在钢模内浇灌砼，振动密实，抹平，移动保温薄膜复盖；

第6步：在保温薄膜盖内通入蒸汽，按规定的温度和时间养护；

第7步：移开复盖的保温薄膜，剪断预应力钢筋，旋出对剖管状螺栓，拆卸固定钢侧模中间的限位槽钢与下翻两侧凸形钢侧模，拆卸端模板，即完成并吊出本发明的钢筋砼工形桩。

本发明与现有技术相比，其优点是：其一，工字形截面是承受侧向土压力的抗水平力桩中具有最佳的抗弯截面特性，与通常采用钻孔灌注桩为支护桩相比，可节省40～50％钢筋与30～40％砼，具有显著的经济与技术效果；其二，实现工厂化生产定型商品桩，用于基坑工程可提高沉桩效率1～2倍，降低劳动力成本；其三，施工时间可缩短1～1.5倍，只要完成围护桩施工即可开挖土方，又是无泥浆的施工技术；其四，可以调节支护桩的桩距，从而达到不同深度基坑的内力要求；其五，预制钢筋砼工形截面围护桩在两桩之间施工高压旋喷桩、因高压旋喷水泥浆受到工形截面的约束、所以可以提高防渗漏机率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1的A-A剖面图；

图3为本发明的钢筋骨架示意图；

图4为图3的B-B剖面图；

图5A为钢筋砼支护桩的埋入件示意图；

图5B为图5A的俯视图；

图6为本发明的钢模结构示意图；

图7为本发明钢模的端板结构示意图；

图7A为图7的D-D剖面图；