[发明专利]可控变形的预应力混凝土悬臂支护结构及其设计施工方法

摘要

本发明公开了一种可控变形的预应力混凝土悬臂支护结构及其设计施工方法，涉及岩土工程领域。该结构包括普通混凝土悬臂支护结构、预应力筋、固定端、张拉端。其中张拉端、固定端分别位于预应力筋的上、下两端；预应力筋和固定端设置在普通混凝土悬臂支护结构内，张拉端锚固在普通混凝土悬臂支护结构顶端和/或侧壁。该施工方法为在钢筋笼内固定设置预应力筋和预应力筋固定端的锚具；下放到孔或槽中；浇筑混凝土，施工冠梁；按预先设计的张拉方案对预应力筋进行张拉并锚固于张拉端，完成施工。本发明解决了普通悬臂支护结构变形过大问题，且配置预应力筋可明显提高支护结构承载力，解决了普通悬臂支护结构尺寸过大问题。

主权项

一种可控变形的预应力混凝土悬臂支护结构的施工方法，其特征在于，所述可控变形的预应力混凝土悬臂支护结构包括：普通混凝土悬臂支护结构、预应力筋、固定端、张拉端；所述普通混凝土悬臂支护结构包括：混凝土和配置于所述混凝土中的钢筋笼；所述张拉端、所述固定端分别位于所述预应力筋的上、下两端；所述预应力筋和锚固所述预应力筋的固定端设置在所述普通混凝土悬臂支护结构内，并同所述普通混凝土悬臂支护结构同步施工；所述张拉端锚固在所述普通混凝土悬臂支护结构顶端的冠梁上和/或锚固在所述普通混凝土悬臂支护结构侧壁的牛腿上；所述预应力筋的束数≥1，所述预应力筋的形状是直线形和/或曲线形；施加在所述预应力筋上的预应力相同或不同；所述方法按照下述步骤实现：S1，依据预先设计的参数加工钢筋笼，并在钢筋笼上固定设置预应力筋和预应力筋固定端的锚具；S2，将钢筋笼下放到预先施工完成的孔或槽中；S3，向孔或槽中浇筑混凝土，形成灌注桩或地下连续墙，待混凝土终凝后，施工桩顶或墙顶冠梁；S4，将混凝土养护至预先设计的强度后，按预先设计的张拉方案对预应力筋进行张拉并锚固于张拉端，完成可控变形的预应力混凝土悬臂支护结构的施工；所述预先设计的张拉方案分为一步张拉和分步张拉，其中；所述一步张拉的具体步骤为：判断张拉端是位于支护结构顶部还是支护结构侧部：如果张拉端位于支护结构顶部，则直接张拉预应力筋至预先设计的预应力；如果张拉端位于支护结构侧部，则开挖土方至张拉端下方，制作牛腿，待牛腿强度满足设计要求后，张拉所述预应力筋至预先设计的预应力；所述分步张拉的具体步骤为：按所述一步张拉的具体步骤完成第一步张拉，开挖土方至需要张拉的下一道预应力筋的下方，制作牛腿，待牛腿强度满足设计要求后，张拉此道预应力筋至预先设计的预应力，然后继续开挖土方、张拉下一道预应力筋，直至张拉完设置在所述灌注桩或地下连续墙内的所有预应力筋为止。