[实用新型]一种预应力空心管桩基坑围护结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种预应力空心管桩基坑围护结构，特别涉及一种施工快速、止水效果好，可对围护结构强度、应力进行动态控制的预应力空心管桩基坑围护结构。属于基础工程领域，适用于高层建筑基坑工程中维护结构的施工。

背景技术

随着城市化进程的不断加快，城区建筑物日益密集，土地资源越来越贫乏，土地利用成本越来越昂贵，对此，为节省建筑成本、提高土地利用率，高层建筑大多设计有较大平面尺寸和较深的地下室，而且基坑向深、大的方向发展的趋势也越来越明显。基坑围护结构，是一个土体、围护结构相互共同作用的有机体，它不仅要能保证基坑的稳定性及坑内作业的安全、方便，而且要使坑底和坑外的土体位移控制在一定范围内，确保邻近建筑物及市政设施正常使用。目前常用的基坑围护结构主要有重力式搅拌桩挡墙、地下连续墙、桩列式挡墙、土钉墙等。但采用这些围护结构时，必须留出墙厚空间的同时，还需要在地下建筑物的外侧预留足够的操作空间造成了土地资源的浪费，对于软弱土，基坑变形也较严重。

随着科技技术不断发展，基坑围护结构层出不穷，钻孔咬合桩就是其中之一。钻孔咬合桩有素混凝土桩和钢筋混凝土桩相互咬合和钢筋笼混凝土桩相互咬合的类型，其中素混凝土桩和钢筋混凝土桩相互咬合的形式最为常见。该结构施工方法将素混凝土桩和钢筋混凝土桩间隔排布，素混凝土桩不仅起到与钢筋混凝土桩协同承担荷载的作用，还起到止水防渗的作用。同样，这种施工方法也存在自身的不足：在上拔套管时，钢筋笼可能被套管带着一起上浮；在地下水位以下或饱和淤泥或泥质土中下压套管时，土体受强制扰动挤压，但土中的水和空气未能很快扩散，局部产生超静孔隙水压力，当套管拔出后，部分桩体受挤压会形成缩颈；随着钻孔深度增加和套管的摇动，淤泥质粘土和砾质粘土在饱和压力水作用下，可能发生管涌现象。

综上所述，现有的基坑围护结构虽然在加强地基土承载能力、增强基坑的止水防渗效果，减少基坑变形等方面具有良好的效果，在适宜的工程条件下也达到了预期的围护作用，但仍存可改善之处，主要体现在施工工艺复杂、施工成本高、变形量大、止水防渗效果不理想等方面。

鉴于此，针对既有围护结构的欠缺，提高施工速度、减少基坑变形量、增强基坑的止水防渗能力，目前亟需发明一种施工质量可靠、施工速度快、围护效果好的新型预应力空心管桩基坑围护结构及施工方法。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种施工快速、止水防渗效果好、施工质量可靠，并可对围护结构强度、应力进行动态控制的新型基坑围护结构及施工方法。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种预应力空心管桩基坑围护结构及施工方法，其特征在于结构主要包括预应力管桩、凹凸连接带、混凝土止水带、预应力锚索、后浇筑混凝土；预应力管桩沿基坑周边依次布设，桩体的顶部设盖板、底部设预制桩尖；在预应力管桩相接处设置有凹凸连接带，凹凸连接带内设有止水条；在管桩侧壁靠近基坑一侧设钢隔板安装槽，槽内插入钢隔板；在管桩、凹凸连接带、钢隔板围成的空腔内浇筑混凝土形成混凝土止水带；在预制桩尖上设置混凝土止水封闭端头，桩尖内预埋锚索钩。

所述预应力管桩断面呈圆形或方形，在管桩外侧沿纵向均匀间隔设置焊接环，焊接环与桩侧的凹凸连接带、钢隔板安装槽焊接连接。

所述凹凸连接带对称设于预应力管桩的两侧，采用不锈钢预制而成，与带内止水条粘贴连接；相邻管桩凹凸连接带的“凹”槽与“凸”隼对应设置。

所述钢隔板安装槽采用不锈钢制成，呈“工”字形，凹槽两侧设止水条，相邻凹槽内插入钢隔板。

所述钢隔板可留于围护结构内，亦可在混凝土止水带强度满足要求后拔出。

所述预制桩尖的顶部设与预应力空心管桩空心相对应的混凝土止水封闭端头；端头呈形，其上表面设止水条；

预应力锚索一端固定在桩尖上表面的锚索钩上；另一端穿过盖板上的预应力锚索孔，并用锚头固定；预应力锚索可在每条预应力管桩内设置，亦可均匀间隔布设。

上述预应力空心管桩基坑围护结构的施工方法，主要包括以下步骤：

1）布设桩位：根据设计要求测绘桩体位置，并在指定位置布设静力压桩机；

2）施压第一根预应力管桩：用桩基设备将连接有凹凸连接带、钢隔板安装槽、不带混凝土止水封闭端头的预制桩尖、预应力锚索的预应力管桩压入地基内，静力压桩应保持桩身垂直，桩位偏差、压桩深度满足设计要求；