[发明专利]一种BFRP筋材混合配筋支护桩及其施工方法

权利要求书

1.一种BFRP筋材混合配筋支护桩，其特征在于：包括嵌于基坑边缘并对基坑侧壁(1)起支护作用的桩身(2)，所述桩身(2)为混凝土结构，所述桩身(2)内设有多根沿桩身(2)长度方向设置的纵向筋(3)，且所述纵向筋(3)在桩身(2)内沿桩身(2)中轴线环向分布；所述纵向筋(3)外环向设置有箍筋(4)，所述箍筋(4)沿桩身(2)长度方向间隔布置并与纵向筋(3)通过扎丝绑扎为支架筋笼；所述桩身(2)位于基坑内侧的部分为受压区，所述桩身(2)嵌于基坑侧壁(1)的部分为受拉区；所述纵向筋(3)包括钢筋(5)和BFRP筋材(6)，所述受拉区采用BFRP筋材(6)，所述受压区内的纵向筋(3)全部为钢筋(5)。

2.根据权利要求1所述的BFRP筋材混合配筋支护桩，其特征在于：所述箍筋(4)由BFRP材料制得，所述箍筋(4)的直径小于纵向筋(3)的外径。

3.根据权利要求1所述的BFRP筋材混合配筋支护桩，其特征在于：所述BFRP筋材(6)的表面带有环状凸肋(7)。

4.一种基于权利要求1-3任意一项所述的BFRP筋材混合配筋支护桩的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)根据基坑场地土层分布及其物理力学性能参数以及基坑的设计尺寸，按现行技术标准计算确定桩身(2)的长度、直径和混凝土强度等级；计算支护桩桩身(2)在受压区纵向筋全部采用钢筋(5)时的面积A_S1和根数n₁，以及受拉区纵向筋全部采用钢筋(5)时的面积A_S2和根数n₂；

2)根据步骤1)中计算的A_S2，按等刚度原则，取截面面积为1.2A_S2的BFRP筋材(6)作为受拉区纵向筋(3)，根据选用的BFRP筋材(6)直径确定BFRP筋材(6)的数量n₃；

3)按桩长、桩径定尺裁料，受压区全部采用钢筋(5)，受拉区采用BFRP筋材(6)，受压区BFRP筋材(6)与受拉区钢筋(5)作为纵向筋环向分布与桩身(2)内，利用扎丝将箍筋(4)绑扎在纵向筋(3)围成的圆环外，制成支架筋笼；

4)按照计算的桩身(2)长度、直径钻孔，成孔后将步骤3)中制作好的支架筋笼吊放至孔内，并进行支架筋笼定位，使支架筋笼的中心轴与钻孔内中心轴位于同一直线上；

5)向带有支架筋笼的孔内灌入混凝土，浇筑完成后进行养护。

5.根据权利要求4所述的施工方法，其特征在于：所述BFRP筋材(6)的纵向筋(3)在接长段采用钢质套筒以及结构胶粘接固定。

6.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于：所述套筒位于两节BFRP筋材(6)的搭接接头处，所述结构胶由套筒一端注入套筒内，将两节BFRP筋材(6)的搭接接头与套筒内腔之间的间隙填满。