[发明专利]预应力混凝土桩及支护桩墙

说明书

技术领域

本发明涉及建筑、市政、交通、水利、电力、工业等所有建设工程领域，特别是涉及一种预应力混凝土桩及支护桩墙。

背景技术

基坑工程技术方案主要从安全可靠性、经济合理性、施工难度、施工工期等方面进行考虑。在我国沿海周边软土地区对SMW工法桩、灌注桩、地下连续墙的应用比较多。

型钢水泥土搅拌墙，通常称为SMW工法，是一种在连续套接的三轴水泥土搅拌桩内插入型钢形成的复合挡土隔水结构。即利用三轴搅拌桩钻机在原地层中切削泥土，同时钻机前段低压注入水泥浆液，与切碎土体充分搅拌形成隔水性较高的水泥土桩列式挡墙，在水泥土浆液尚未硬化前插入型钢的一种地下工程施工技术。SMW工法桩是基于深层搅拌桩施工工艺发展起来的，这种结构充分发挥了水泥土混合体和型钢的力学特性，具有经济、工期短、隔水性强、对周围环境影响小等特点。型钢水泥土搅拌墙维护结构在地下室施工完成后，可以将H型钢从水泥土搅拌桩中拔出，达到回收和再次利用的目的。因此该工法与常规的维护形式相比不仅工期短，施工过程无污染，场地整洁干净、噪声小，而且可以节约社会资源，避免维护体在地下室施工完毕后永久遗留于地下，成为地下障碍物。在提倡建设节约型社会，实现可持续发展的今天，推广应用该工法更加具有现实意义。

但SMW工法桩存在以下缺点：SMW工法桩中大多使用H型钢，H型钢的造价高，在实际建筑工程使用过程中，型钢的运输费用和租赁费用都很高，尤其是工期较长的情况下，型钢的租赁费用会大大增加使用成本。另外型钢一般在地下室施工结束后，需要进行拔除，可能会导致型钢的弯曲、拉断等损耗，当场地限制无法拔出时又会大大增加工程成本。

灌注桩的钢筋和混凝土的用量较多，还需另外设置止水帷幕，施工较繁琐，对环境的影响比较大。

因此，现有的建筑基坑工程中所用的支护结构还不能完全满足工程需求，需要开发出一种新型的基坑支护结构，安全可靠，经济合理，施工方便。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种预应力混凝土桩及支护桩墙，该预应力混凝土桩具有良好的抗弯刚度，在保证基坑支护安全可靠的前提下，能够降低工程成本，施工方便；支护桩墙具有较好的抗弯刚度和抗侧移能力。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种预应力混凝土桩，包括：该预应力混凝土桩包括至少一个预应力混凝土构件，所述预应力混凝土构件的截面呈哑铃型，包括对称设置的的上翼缘、下翼缘和设置在所述上翼缘、下翼缘之间的腹板，所述预应力混凝土构件的内部设置有受力钢筋、预应力筋和箍筋。

在本发明一个较佳实施例中，所述腹板的两侧面为对称结构，所述侧面包括两个斜边和一个中间边，两个斜边对称设置，所述斜边与中间边之间的夹角大于等于135°。

在本发明一个较佳实施例中，所述腹板的两侧面为对称结构，所述侧面包括内凹的圆弧边。

在本发明一个较佳实施例中，所述腹板的两侧面为对称结构，所述侧面包括对称的第一边和第二边，所述第一边和第二边之间的夹角为钝角。

在本发明一个较佳实施例中，所述预应力混凝土桩包括多个预应力混凝土构件，所述预应力混凝土构件沿轴线方向设有多个通孔，所述多个预应力混凝土构件通过贯穿所述通孔的抗弯绳串接在一起，所述抗弯绳张紧后分别与所述预应力混凝土桩的两端固定连接，每两个相邻预应力混凝土构件的连接处均固定安装有加强抗剪板。

在本发明一个较佳实施例中，所述抗弯绳采用钢绞线、钢丝绳、预应力钢筋或普通钢筋，位于基坑底面处的预应力混凝土构件至少有三分之二的嵌固长度埋在基坑底面以下。

本发明还提供了一种具有上述预应力混凝土桩的支护桩墙，所述支护桩墙包括若干个水泥土搅拌桩和设置在所述水泥土搅拌桩内的预应力混凝土桩。

在本发明一个较佳实施例中，所述水泥土搅拌桩采用三轴水泥土搅拌桩施工机械进行施工，每次加工出三个相互咬合的水泥土搅拌桩，分别为前桩、中间桩和后桩，形成一个水泥土搅拌桩单元，通过多种施工方式形成所述水泥土支护桩墙，在所述水泥土搅拌桩内连续或间隔插设有预应力混凝土桩。

在本发明一个较佳实施例中，所述支护桩墙由多个水泥土搅拌桩单元错位排列而成，前一个水泥土搅拌桩单元的后桩与后一个水泥土搅拌桩的前桩相互咬合，形成交错式结构，所述水泥土搅拌桩内连续或间隔插设有预应力混凝土桩。