[发明专利]一种空心支护桩中设置可回收预应力钢架的基坑支护方法

说明书

本发明属岩土工程技术领域，具体涉及一种空心支护桩中设置可回收预应力钢架的基坑支护方法。由钢支架、预应力钢索、转向支架组成的预应力钢支架与预制空心桩、围檩、支撑组成基坑支护体系。其中钢支架由中段的异形钢管及上下端的外侧钢板、内侧钢板、左右侧钢板、封口钢板、支座钢板、支座加强钢板、锚具支座钢板组成，钢支架背部为弧形，贴合预制空心桩空心部分。各转向支架按一定间距固定于钢支架之上，转向支架由转向块和可调节的转向支架组成，用于调节预应力钢索的折线线形。本发明能提供可调节的水平力用来平衡基坑外侧的压力，可减少基坑支护桩的配筋量，减小基坑支护变形，且预应力钢架可整体回收重复利用。

技术领域

本发明属岩土工程技术领域，具体涉及一种空心支护桩中设置可回收预应力钢架的基坑支护方法。

背景技术

板式支护体系是深基坑工程常用的一种施工方法，一般由支护挡墙和内支撑或锚杆组成，通过灌注桩排桩、SMW工法桩、地下连续墙、钢板桩等抗弯构件承担基坑周围土体侧压力，配合水泥土搅拌桩或旋喷桩等止水帷幕止水；

预制管桩、预制空心方桩作为承压工程桩大量用于土木工程领域桩基及基础工程，其在桩身强度、施工速度、节能环保等方面较灌注桩有明显的优势，但在基坑支护工程领域尚无广泛应用，预制桩在基坑工程中主要受限于以下几个方面：1.钢筋全部或部分采用预应力钢丝，抗弯受力时延性较差；2.配筋量较小，抗弯剪能力较差。部分采用预应力钢丝、部分采用普通钢筋的预制空心桩在岩土工程领域已有一定应用，此桩型较全预应力桩更适合作为基坑支护工程的抗弯构件承担基坑周围土体侧压力，但配筋量较大，且在控制基坑变形方面与传统支护形式相比并无优势；

预应力技术也普遍应用于土木工程领域中，利用预应力钢丝的超高强度，替代部分普通钢筋以减少结构用钢量、控制构件弯曲变形方面有明显的优势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空心支护桩中设置可回收预应力钢架的基坑支护方法；

本发明提出的空心支护桩中设置可回收预应力钢架的基坑支护方法，由预应力钢支架1、预制空心桩2、围檩3、支撑4组成基坑支护体系，其结构如图1所示；

其中，预应力钢支架1安装于预制空心桩2的空心部分中，预制空心桩2为预制混凝土管桩或空心方桩，配筋采用部分普通钢筋+部分预应力钢筋或者全部普通钢筋，沉桩施工采用整体打入或压入土体；围檩3位于预制空心桩2顶部，一般为钢筋混凝土现浇结构，施工时在相应位置预留与预制空心桩2空心部分相同直径的开孔，用于预应力钢支架1的吊装和回收，也可采用型钢及钢板等制成；支撑4采用钢结构或钢筋混凝土结构内支撑，也可采用锚杆体系，作为板式支护体系的墙顶支撑，与围檩3组合形成完整的支撑或锚杆体系；

预应力钢支架1由钢支架5、预应力钢索6、转向支架7组成，其结构如图2所示，放大图为图4、图5、图6；其中钢支架5由钢材焊接而成，预应力钢索6沿各转向支架7张拉，形成相应的折线形曲线，预应力钢索6张拉时在各转向支架位置提供水平方向分力，可帮助预制空心桩2抵抗基坑外部土体侧压力，并减小预制空心桩2的侧向变形；转向支架7也可采用可调节方式，可使预应力钢索6形成拟合抛物线或其它线形，从而为预制空心桩2提供不同分布形式的水平力；

转向支架7位于钢支架5侧面，沿一定间距分布，每个转向支架7由转向块8、转向块支架9组成，其中转向块8与钢索6接触一面为弧形表面；转向块支架9为钢材制成的可调节支架，可通过调节转向块支架9尺寸改变钢索6的曲线线形；

预应力锚具10用来对预应力钢索6的锚固端进行锚固，预应力锚具11用来对预应力钢索6的张拉端进行锚固；