[发明专利]一种装配式预应力围护桩

说明书

本发明一种装配式预应力围护桩，属于岩土工程领域中的基坑围护工程领域。混凝土圆柱一扣合在圆形凹槽一内、预留预应力钢绞线穿插入金属波纹管孔道一，将桩尖段与中间桩段连接；混凝土圆柱扣合在圆形凹槽二内、预留预应力钢绞线穿插入金属波纹管孔道一和金属波纹管孔道二，将桩尖段、中间桩段与桩顶段连接；在浇筑桩尖段混凝土结构一时，预留预应力钢绞线在桩尖段内的部分自然被握裹固定，末端伸出桩顶段，由张拉端锚具固定在桩顶段顶端。本发明适用于软土地基及经处理后的自凝软塑流愬土体，施工速度快，施工可操作性强，构件装配化程度高，节约钢筋，保证桩顶质量。

技术领域：

本发明属于岩土工程领域中的基坑围护工程领域，特别是涉及一种装配式预应力围护桩。

背景技术：

基坑工程中采用排桩围护结构是基坑支护整体结构的一个重要组成部分，目前绝大部分基坑工程围护桩采用的是钻孔灌注桩施工形式。现场钻孔灌注桩在施工组织条件较好，施工工艺水平较高情况下有着较高的质量保证率。但钻孔灌注桩也存在这一些先天缺陷：1、钻孔灌注桩钢筋笼制作、焊接质量难以保证，用钢量较大，现场制作需要足够施工面，影响施工进度；2、引入旋挖钻机或正反循环钻机增加工程成本，同时要求较大施工场地条件；3、灌注桩浇筑过程中混凝土供应不及时浇筑中断易造成断桩事故；4、浇筑过程虽采用泥浆护壁但也难以完全杜绝塌孔情况发生，桩身完整性不易保证；5、灌注桩完成后施工冠梁前需凿除桩头混凝土，需引入大型机械，增加施工时间，增加施工成本。

发明内容：

为解决现浇混凝土灌注桩的上述缺陷，本发明提供了一种装配式预应力围护桩，具有占用施工场地小，现场施工方便简单，施工速度快，节约钢材，保证桩身完整性等优点。

技术方案：

一种装配式预应力围护桩，包括桩尖段、中间桩段和桩顶段三部分；所述的桩尖段包括钢制锥形保护壳、预埋固定端锚具、混凝土结构一、预留预应力钢绞线和圆形凹槽五部分；钢制锥形保护壳与预埋固定端锚具连接，预留预应力钢绞线与预埋固定端锚具通过夹片连接，向钢制锥形保护壳和预埋固定端锚具内浇筑混凝土，一体成型构成混凝土结构一，混凝土结构一上部预留圆形凹槽一；预埋固定端锚具和钢制锥形保护壳并不直接连接，在钢制锥形保护壳内没有浇筑混凝土之前，预埋固定端锚具通过简单的定位钢筋固定在钢制锥形保护壳内，在钢制锥形保护壳内浇筑满混凝土后，预埋固定端锚具被自然握裹固定；所述的中间桩段包括预留圆形凹槽、混凝土结构二、金属波纹管孔道一和混凝土圆柱一；在混凝土结构二内布置金属波纹管孔道一，金属波纹管孔道一贯穿中间桩段，中间桩段下部设置混凝土圆柱，混凝土结构二上部设置预留圆形凹槽二；所述的桩顶段包括混凝土结构三、金属波纹管孔道二，预埋冠梁连接钢筋、张拉端锚具和混凝土圆柱二；在混凝土结构三内布置金属波纹管孔道二，在金属波纹管孔道二顶部设置张拉端锚具，金属波纹管孔道二与预埋冠梁连接钢筋均由混凝土结构三握裹；混凝土圆柱一扣合在圆形凹槽一内、预留预应力钢绞线穿插入金属波纹管孔道一，将桩尖段与中间桩段连接；混凝土圆柱扣合在圆形凹槽二内、预留预应力钢绞线穿插入金属波纹管孔道一和金属波纹管孔道二，将桩尖段、中间桩段与桩顶段连接；在浇筑桩尖段混凝土结构一时，预留预应力钢绞线在桩尖段内的部分自然被握裹固定，末端伸出桩顶段，由张拉端锚具固定在桩顶段顶端。

进一步地，所述的桩尖段直径为1200~1600mm；采用的预留固定端锚具为YJM15-12；预留预应力钢绞线采用15-7φ5型钢绞线，预留预应力钢绞线在桩尖段内由防腐沥青隔离层包裹，作为无粘结预应力筋隔离层，与预埋固定端锚具一起浇筑固定在混凝土结构一内；每根预留预应力钢绞线直径15.2mm，每个金属波纹管道穿入12根，采用高强度低松弛钢绞线；圆形凹槽直径800mm，槽深300mm；预埋固定端锚具在混凝土结构一浇筑前固定在钢制锥形保护壳内，预埋固定端锚具的顶端距离钢制锥形保护壳的顶端为380mm，数量共8个，沿圆心环向均匀布置；采用的钢制锥形保护壳为一体成型构件，壁厚20~30mm，锥形表面与水平面呈45度角，钢制锥形保护壳的顶部圆形外壁直径为1800mm，制作桩尖段，桩尖段浇筑完成后保留钢制锥形保护壳作为桩尖段永久组成部分。