一种用于基坑支护桩的增强预应力管桩的制作方法

本实用新型涉及建筑工程领域，具体是一种预应力管桩结构。

背景技术：

现有技术中，基坑支护桩过去常采用灌注桩，近年来出现了三轴深搅桩中插入大直径预应力管桩的支护结构简称PCMW工法。灌注桩施工慢且造价高，目前不是基坑首选支护方案。PCMW工法是在单排三轴深搅桩中插入大直径预应力管桩，根据基坑开挖深度配置内支撑或锚索，形成预应力管桩挡土承力、水泥土止水的复合支护结构。预应力管桩作为支护桩使用，主要承受水平力产生的弯矩和剪力，桩身产生挠曲变形。预应力管桩抗弯及抗剪承载力低容易开裂，一旦开裂刚度下降较多，基坑变形随之增大，管桩破坏为受拉区钢筋拉断的脆性破坏。两节管桩接头处常常连接强度及刚度均不足，易发生安全事故。目前常用单节管桩作为支护桩，由于受到桩长及承载力限制超过10米深度基坑无法使用管桩常进行支护。同时管桩直径小，受到内支撑传来的压力及锚索的竖向分力，桩身自重及基坑范围负摩阻力，在软土地区容易使管桩下沉，一旦管桩下沉会造成内支撑产生次内力及锚索预应力损失，产生安全事故。

技术实现要素：

本实用新型针对背景技术中的问题，提出一种用于基坑支护桩的增强预应力管桩，其目的在于：通过放置内衬钢管和预应力钢绞线的组合创新，从而提高预应力管桩的刚度，增加抗弯和抗剪承载力，弥补两节管桩接头处连接强度及刚度的不足，减少管桩桩身及管桩接头处受拉区的拉应力，增加支护结构安全系数。

为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案：

一种用于基坑支护桩的增强预应力管桩，包括管桩，其特征在于，还包括内衬钢管、预应力钢绞线、锚固板、端板，所述管桩中心孔内放置内衬钢管，所述内衬钢管内放置预应力钢绞线，所述预应力钢绞线的一端穿过管桩下端锚固板，并固定在锚固板上，所述锚固板与管桩下端端板固接。

优选的，所述锚固板表面设置挤压锚，所述预应力钢绞线与挤压锚连接。

优选的，所述内衬钢管为可拆卸钢管。

优选的，所述内衬钢管与管桩内壁的间隙通过填充物填充以便形成整体。

优选的，所述填充物为水泥浆液。

优选的，所述预应力钢绞线至少为一根。

优选的，所述管桩外壁固定有支护装置。

优选的，所述支护装置包括锚索、腰梁或内支撑。

优选的，所述管桩至少为一节，当为多节时，所述管桩之间通过管桩接头焊接加套箍连接，所述内衬钢管穿过多节管桩的中心孔。

相对于现有技术，本实用新型有益效果如下：

本实用新型采用的内衬钢管和预应力钢绞线可以增加预应力管桩的刚度，减少管桩挠曲变形，增大预应力管桩抗弯及抗剪承载力，使管桩发生受拉区钢筋拉断的脆性破坏变为延性破坏，弥补两节管桩接头处连接强度及刚度的不足，使管桩桩身提前承受压力，减少管桩桩身及管桩接头处受拉区的拉应力，增加支护结构安全系数。

附图说明

图1是本实用新型的纵向半剖示意图。

图2是本实用新型的底部构造图。

图3是本实用新型图1中A部放大图。

其中1管桩、2内衬钢管、3预应力钢绞线、4锚固板、5挤压锚、6端板、7冠梁、8连接钢筋、9钢套管、10腰梁、11管桩接头、12钢板。

具体实施方式

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的一部分实施例，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。

实施例：

如图所示，一种用于基坑支护桩的增强预应力管桩，包括管桩1、内衬钢管2、预应力钢绞线3、锚固板4、端板6、管桩接头11，所述管桩包括2节管桩1，所述2节管桩1之间通过管桩接头11固接，所述2节管桩1的中心孔内设置多根预应力钢绞线3，所述预应力钢绞线3下端通过挤压锚5固定在锚固板4上，所述锚固板4与管桩1下端端板6固连，所述管桩1的中心孔内放置内衬钢管2，所述预应力钢绞线穿过内衬钢管2。

所述管桩接头11采用焊接再套箍的连接方法，应避开最大弯矩与最大剪力的位置。

所述内衬钢管2的直径小于管桩1的直径20~50mm, 内衬钢管2壁厚不小于10mm,内衬钢管2的圆心与管桩1圆心重合，内衬钢管2与管桩1内壁之间的间隙采用水泥浆液填充以便形成整体，内衬钢管2满涂隔离剂可拆卸，待基坑回填完成后即可回收内衬钢管2。

所述锚固板4采用点焊固定在管桩1底部端板6上，锚固板4直径同管桩1直径的钢板，厚度20~30mm。

具体工作过程：

首先，沉桩前，预应力管桩1中心孔内设置多根预应力钢绞线3，采用静压法沉桩，当静压沉桩困难时或邻近构筑物基础及管线对挤土效应敏感时，需采用引孔植入法沉桩。施工时注意控制桩位偏差及垂直度偏差，在软土地区及基坑周边存在对位移敏感的构筑物时采用高压旋喷桩机进行管桩底部软土加固以减小预应力管桩1的沉降量，旋喷桩桩底进入硬土层，上端包裹预应力管桩200~500mm。

其次，预应力管桩1上应设置支护装置，当基坑深度较浅时，预应力管桩1上设置一道或多道锚索即可，当基坑深度较深时，可在预应力管桩1上设置一道或多道型钢腰梁10，同时设置一排或多排侧向锚索减小预应力管桩受力。当基坑周边环境限制无法向基坑外侧施工预应力锚索，可采用内支撑体系代替。

最后，沉桩后，将内衬钢管2放置在预应力管桩1的中心孔内，在预应力管桩1的上端浇筑冠梁7，管桩1的上端进入冠梁7内部50-100mm，内衬钢管2顶部高于冠梁7顶面不小于500mm，内衬钢管2与冠梁7接触处采用塑料膜包裹，管桩1顶部焊接连接钢筋8，采用双面焊，焊缝长度不小于5倍连接钢筋8直径，连接钢筋8深入冠梁7内不小于35倍连接钢筋8直径，在冠梁7的顶部设置钢套管9，钢套管9直径大于内衬钢管2直径50~100mm, 钢套管9壁厚不小于10mm, 钢套管9与内衬钢管2之间有间隙，钢套管9下端支撑于冠梁7顶面,其上端高于内衬钢管2的上端50~100mm, 保证预应力直接施加到冠梁7上，冠梁7传至管桩1桩身与管桩接头11处。钢套管9顶面焊接10~20mm厚度钢板12，钢板12中心开孔，方便预应力钢绞线3穿过，方便后期预应力钢绞线张拉。待冠梁7达到强度后采用千斤顶张拉预应力钢绞线3并采用锚具锚固。

应当注意的是，本实用新型采用的实施例，且并非对本实用新型作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施，但凡未脱离本实用新型方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施内容所做的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。