一种后张法有粘结预应力围护桩的制作方法

1.本实用新型涉及建筑工程技术领域，具体是一种后张法有粘结预应力围护桩。


背景技术：

2.建筑工程施工中开挖基坑时，需要对基坑进行临时支护，以保证基坑周边环境的安全。基坑开挖深度较大时，支护方式常采用围护桩加支撑的方式，其中围护桩主要有钻孔灌注桩、smw工法桩、地下连续墙等。当采用常见的钻孔灌注桩时，若基坑开挖深度较深，则围护桩的受力较大，为保证安全，需配置的钢筋较多，用钢量大。基坑开挖时，围护桩在土压力作用下产生变形，基坑周边随着围护桩的变形也产生变形，严重时可能出现地面开裂、沉降等问题。
3.钢绞线由于其强度高、轻便等特点常用于预应力结构构件中，在大跨度结构、桥梁等领域应用广泛。先张法预应力技术也常用于预制构件中，比如预制板、预制桩等。在地下工程中，钢绞线主要用于边坡工程和预制桩中，因工艺复杂，钢绞线在围护桩工程中的使用很少。
4.故此亟需开发一种后张法有粘结预应力围护桩及其施工方法和钢筋笼结构制作方法来解决现有技术中的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种后张法有粘结预应力围护桩，以解决上述背景技术中提出的问题。本实用新型的主要目的是：将钢绞线预应力技术用于围护桩，节省用钢量。同时利用预应力技术来提高围护桩的刚度，提高土的整体稳定性，减小基坑周边变形与沉降。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种后张法有粘结预应力围护桩，包括钢筋笼结构，其中所述钢筋笼结构包括钢筋笼骨架和设置于钢筋笼骨架上的多根u型管，以及穿过u型管的钢绞线；所述钢筋笼骨架包括纵筋、箍筋，所述u型管沿着钢筋笼骨架内侧等间距布置，穿过u型管的钢绞线为施加预应力的载体。
8.作为本实用新型进一步的方案：所述u型管固定在钢筋笼骨架的内侧，在离钢筋笼骨架底部一定距离弯成u型。
9.作为本实用新型进一步的方案：若干根u型管呈水平方向等间距布置，在垂直方向上向靠近钢筋笼骨架的底端呈交错布置，且固定在钢筋笼骨架上。
10.作为本实用新型进一步的方案：在钢筋笼结构顶端设有冠梁，通过混凝土浇筑将冠梁与若干钢筋笼结构连接在一起架构成基坑支护结构，其中钢筋笼结构的钢绞线均穿过冠梁后进行张拉锚固，再向u型管内注浆灌满。
11.作为本实用新型进一步的方案：s2中钢筋笼结构下放至桩孔内，往u型管内注满清水并封堵u型管顶端，做好保护措施，桩身再灌注混凝土。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：将钢绞线预应力技术用于围护桩，受力方向的钢筋可用三倍强度、三分之一重量的钢绞线替换，和非受力方向钢绞线回收两种方式来节省用钢量。同时提出在围护桩中实现预应力技术的新方法，简便施工工序，提高围护桩的刚度，提高土的整体稳定性，减小基坑周边变形。
13.本实用新型的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
附图说明
14.图1是本实用新型实施例中后张法有粘结预应力围护桩的一种整体结构示意图；
15.图2是本实用新型实施例中后张法有粘结预应力围护桩的示意性俯视图；
16.图3是本实用新型实施例中u型管的一种断面示意图；
17.图4是本实用新型实施例中桩顶连接的一种位置示意图。
18.图中各附图标记为：钢筋笼结构1，钢筋笼骨架11，箍筋111，纵筋112，u型管12，钢绞线13，桩孔2，受力区域3，承压钢板4，冠梁5。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.本实用新型实施例中，一种后张法有粘结预应力围护桩，参见图1-4所示，包括钢筋笼结构1，其中所述钢筋笼结构1包括钢筋笼骨架11和设置于钢筋笼骨架11上的多根u型管12，以及穿过u型管12的钢绞线13；所述钢筋笼骨架11包括纵筋112、箍筋111，所述u型管12沿着钢筋笼骨架11内侧等间距布置，穿过u型管12的钢绞线13为施加预应力的载体。
21.其中，由于hrb400钢筋的抗拉强度设计值为360mpa，常用钢绞线13的抗拉强度设计值为1320mpa，钢绞线13的抗拉强度设计值是hrb400钢筋强度设计值的约3.67倍。在同等强度条件下，钢绞线13的用钢量不到hrb400钢筋的三分之一。与传统方式中采用钢筋相比，本实用新型实施例中，将受力方向钢绞线13用于替换钢筋，以及非受力方向钢绞线能抽出投入下一根桩使用，用钢量会节省二分之一以上。
22.本实施例提供的后张法有粘结预应力围护桩，桩头在地面以上，方便张拉，采用预应力钢绞线13作为主筋，钢绞线13的强度能充分发挥作用，提高桩身质量，减少桩裂缝，且增大桩身刚度，减小基坑周边变形。施工时，对钢筋笼结构1的放置方向没要求，可以按施工的便利随意放置，等桩身混凝土灌注完成且有一定强度后，再将非受力方向钢绞线回收投入下一根桩使用，重复利用，绿色环保。
23.在本实施例中，参见图1-3所示，所述u型管12固定在钢筋笼骨架11的内侧，在离钢筋笼骨架11底部一定距离弯成u型。u型管12从钢筋笼骨架11顶部一侧向底部延伸，在离钢筋笼骨架11底部一定距离(例如约2m)弯成u型并沿钢筋笼骨架11的另一侧返回到钢筋笼骨架11的顶部。由于该u型管12不需在底部设置锚具，避免管底端封闭情况下难以注浆和注浆质量不可靠，以及因管底端封闭而管内落入泥土杂物难以清除，从而影响注浆质量的问题。
24.在本实施例中，参见图1-3所示，若干根u型管12呈水平方向等间距布置，在垂直方
向上向靠近钢筋笼骨架11的底端呈交错布置，且固定在钢筋笼骨架11上。多根u型管12水平方向等间距、垂直方向在靠近钢筋笼骨架11低端附近交错布置的方式，固定在钢筋笼骨架11上。在垂直方向，如第一根u型管12从桩顶穿到靠近桩底然后折回，第二根u型管12穿到第一根u型管12管底以上约1米处折回。在平面方向，各u型管12等间距错开。通过u型管12在水平方向和垂直方向的有序错开，互不干扰、各自发挥预应力作用。
25.在本实施例中，参见图1-4所示，在钢筋笼结构1顶端设有冠梁5，通过混凝土浇筑将冠梁5与若干钢筋笼结构1连接在一起架构成基坑支护结构，其中钢筋笼结构1的钢绞线13均穿过冠梁5后进行张拉锚固，再向u型管12内注浆灌满。围护桩桩顶的冠梁5浇筑完成并满足一定强度后，对钢绞线13进行张拉和锚固，向u型管12内注满水泥浆。对称张拉方式可使混凝土不产生超应力、钢筋笼不扭转与侧弯等。采用后张法施加预应力不需要台座设备，灵活性大。这种施工方法使预应力筋与混凝土结构形成一体，提高了预应力筋的锚固可靠性与耐久性。
26.本实施例中后张法有粘结预应力围护桩，是通过箍筋111、纵筋112和u型管12、钢绞线13组装成钢筋笼结构1，设计所匹配的钢绞线13，穿设在u型管12内，钢绞线13穿入u型管12的钢筋笼结构1下放到桩孔2内，对桩孔3内浇筑混凝土，在桩顶浇筑冠梁5，等桩身和冠梁5的混凝土强度满足后张拉钢绞线13并锚固在桩顶，并向u型管12内注满水泥浆，围护桩投入工程使用，从而减少钢筋用钢量，减轻钢筋笼结构1重量，且增大围护桩刚度，减小基坑变形。同时回收非受力部分钢绞线13，投入到下一桩使用，节约经济。
27.参见图4所示，钢筋笼结构1下放至桩孔2，往u型管12内注入清水，并在u型管12顶端封堵，可防止桩身混凝土浇筑过程中，混凝土进入u型管12内，同时保护u型管在桩身混凝土浇筑过程中免收破坏。桩身与冠梁5之间设有用于分散压力的承压钢板4，防止桩身与冠梁处应力集中而破坏。然后根据受力需要将不在受力区域3的非受力方向钢绞线回收。
28.本实用新型提供了一种后张法有粘结预应力围护桩及其施工方法和钢筋笼结构制作方法，能够将钢绞线预应力技术用于围护桩，节省用钢量；同时利用预应力技术来提高围护桩的刚度，提高土的整体稳定性，减小基坑周边变形与沉降，且结构简单，使用方便，可靠性高。
29.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
30.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。