一种混凝土台座进行预应力锚索张拉的桩锚支护结构及施工方法与流程

本发明属于深基坑支护结构领域，特别是一种混凝土台座进行预应力锚索张拉的桩锚支护结构及施工方法。

背景技术：

1、桩锚支护是在岩石锚杆理论研究的基础上发展起来的一种基坑支护体系，其受力明确，施工方便，与开挖基坑互不干扰，有效的缩短了工期，降低了成本，桩锚支护体系因其安全经济的特点成为了基坑支护工程中应用十分广泛的一种支护方式。传统的桩锚支护体系通常是将锚索打入桩间，接着设置钢支架与钢腰梁，再通过钢腰梁上的台座张拉预应力锚索，且基坑需分层开挖，因此延长了工期，增加了成本，增加了渗漏水的可能性，同时腰梁具有一定的宽度，增加了基坑开挖的宽度，且台座的受力往往很大，有破坏的风险。

2、解决上述技术问题的意义在于：与传统的桩锚支护体系相比，本发明的混凝土台座进行预应力锚索张拉的桩锚支护结构具有台座结构稳定、无需设置腰梁与支架、无需长距离分层开挖基坑、减小了渗漏水可能性、减小了基坑开挖宽度的特点，节约工期和造价，有着广泛的推广前景。

技术实现思路

1、本发明针对台座受力大，需要设置钢腰梁与钢支架，需要分层开挖基坑，基坑开挖宽度增大，工期长，施工成本高的缺点，提供了一种混凝土台座进行预应力锚索张拉的桩锚支护结构及施工方法。

2、本发明为解决这一问题所采取的技术方案是：

3、一种混凝土台座进行预应力锚索张拉的桩锚支护结构，包括围护桩，所述围护桩上方连接冠梁，所述围护桩的主筋焊接预埋锚索套管，所述围护桩侧向架设有侧向钢筋网和横向拉筋；

4、所述预埋锚索套管内放置预应力锚索后注浆，所述预应力锚索贯穿所述围护桩，所述预应力锚索的末端固定连接导向帽；

5、所述围护桩靠近所述预应力锚索前端位置处植入钢筋网片并浇筑混凝土形成台座；

6、还包括配套定型锚具，其锁定所述预应力锚索后，在所述台座混凝土中植入封锚钢筋并浇筑封锚混凝土。

7、优选的，所述预埋锚索套管内安装注浆管，所述预应力锚索通过所述预埋锚索套管内部的架线环和紧箍环架设。

8、进一步优选的，所述预应力锚索分为自由段和锚固段，所述自由段置于pvc套管中。

9、进一步优选的，其特征在于：所述锚固段上的架线环和紧箍环间隔设置。

10、本发明的第二个目的：

11、一种混凝土台座进行预应力锚索张拉的桩锚支护施工方法，应用混凝土台座进行预应力锚索张拉的桩锚支护结构，包括以下步骤：

12、步骤s1:围护桩施工；

13、对场地进行清孔后吊设围护桩的钢筋笼，将预埋锚索套管与围护桩的主筋进行焊接，再灌注混凝土形成围护桩；

14、步骤s2：浇筑顶冠梁、开挖基坑、网喷混凝土；

15、在围护桩的顶部绑扎冠梁的钢筋笼，浇筑混凝土形成冠梁；

16、开挖基坑，开挖同时安装预应力锚索以保持围护桩稳定性；

17、开挖后，修整围护桩桩间工作面，对围护桩绑扎侧向钢筋网，将横向拉筋植入围护桩桩身，并喷射桩间混凝土；

18、步骤s3：锚索防腐处理；

19、预应力锚索为多根钢丝捻制的标准型钢绞线，分为自由段和锚固段，每根钢绞线都做除锈除油处理；

20、将预应力锚索的自由段在其表面涂上润滑油或防腐漆，包裹塑料布，在塑料布上也涂润滑油或防腐漆，一并装入pvc套管中；

21、步骤s4：放置预应力锚索及注浆；

22、预埋锚索套管内架设架线环和紧箍环，同时在预埋锚索套管内安装注浆管，并将预应力锚索的末端与导向帽焊接；

23、根据预埋锚索套管的位置钻锚孔和清理锚孔，在锚孔洞内放置预应力锚索，并通过架线环和紧箍环架设预应力锚索，然后通过注浆管向预埋锚索套管内部灌注水泥砂浆；

24、步骤s5：浇筑台座；

25、根据预应力锚索位置，将混凝土台座钢筋网片植入围护桩，预留孔，浇筑形成台座混凝土；

26、步骤s6：预应力锚索张拉及锁定；

27、张拉预应力锚索1～2次，张拉，超张拉，并通过配套定型锚具锁定预应力锚索；

28、步骤s7：封锚，开挖下部土方；

29、在台座混凝土中植入封锚钢筋，浇筑封锚混凝土，待混凝土达到一定强度后开挖基坑下部土方。

30、优选的，所述步骤s1中，对场地进行清孔时采用旋挖机械成孔工艺，所述围护桩采取隔桩施工，并在混凝土终凝后继续相邻桩成孔施工。

31、优选的，所述步骤s3中，所述预应力锚索由7根钢丝捻制成标准型钢绞线，所述pvc套管无接头。

32、优选的，所述步骤s4中，架设锚固段的架线环与紧箍环每隔1m间隔设置，自由段锚索则每隔3m设置一道架线环以保证预应力锚索顺直。

33、进一步优选的，所述步骤s5中，所述混凝土台座钢筋网片设为4层，层间距100m，其植入入围护桩的深度不小于250mm。

34、优选的，所述步骤s7中，封锚钢筋植入台座混凝土长度不小于250mm，所述封锚钢筋为单层，间距80mm。

35、本发明的有益效果是：

36、1.在围护桩中做预埋锚索套管使得预应力锚索贯穿围护桩，通过在桩身设置混凝土台座张拉预应力锚索，将台座的力传递给围护桩，显著减少了台座的受力，提高了预应力锚索、台座与围护桩的整体性。

37、相比后钻孔穿入预应力锚索，结构整体性和局部完整性更好，并且围护桩与桩间网喷混凝土有效连接，减小了桩身和桩间渗漏水的可能性。

38、2.混凝土台座构造简单，施工工序简单且施工质量容易保证，缩短了工期。

39、3.预应力锚索的位置可根据基坑深度、土层分布灵活布置，有利于控制结构局部与整体的变形，降低了边坡坍塌或局部失稳的风险。

40、4.无需设置腰梁与支架减小了基坑开挖宽度，减少了土方的开挖量和回填量，增大了基坑与周边建筑物的安全距离，节省了工程造价和工期，节省工期在某种程度上也提高了整个工程的施工安全性。

41、5.无需分层开挖基坑，根据工程进展需求制定开挖顺序，并在开挖位置随挖随锚即可，增加了施工工序的灵活性。

42、因此，相比传统桩锚支护体系，本发明具有结构整体性强、工序简便，安全性高、施工质量易保证等特点，同时也节约了工期和造价，有着广泛的推广前景。

技术特征：

1.一种混凝土台座进行预应力锚索张拉的桩锚支护结构，包括围护桩(1)，所述围护桩(1)上方连接冠梁(2)，其特征在于：所述围护桩(1)的主筋焊接预埋锚索套管(4)，所述围护桩(1)侧向架设有侧向钢筋网(5)和横向拉筋(6)；

2.根据权利要求1所述的一种混凝土台座进行预应力锚索张拉的桩锚支护结构，其特征在于：所述预埋锚索套管(4)内安装注浆管(13)，所述预应力锚索(12)通过所述预埋锚索套管(4)内部的架线环(10)和紧箍环(11)架设。

3.根据权利要求2所述的一种混凝土台座进行预应力锚索张拉的桩锚支护结构，其特征在于：所述预应力锚索(12)分为自由段和锚固段，所述自由段置于pvc套管(8)中。

4.根据权利要求3所述的一种混凝土台座进行预应力锚索张拉的桩锚支护结构，其特征在于：所述锚固段上的架线环(10)和紧箍环(11)间隔设置。

5.一种混凝土台座进行预应力锚索张拉的桩锚支护施工方法，应用权利要求4所述的混凝土台座进行预应力锚索张拉的桩锚支护结构，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种混凝土台座进行预应力锚索张拉的桩锚支护施工方法，其特征在于：所述步骤s1中，对场地进行清孔时采用旋挖机械成孔工艺，所述围护桩(1)采取隔桩施工，并在混凝土终凝后继续相邻桩成孔施工。

7.根据权利要求5所述的一种混凝土台座进行预应力锚索张拉的桩锚支护施工方法，其特征在于：所述步骤s3中，所述预应力锚索(12)由7根钢丝捻制成标准型钢绞线，所述pvc套管(8)无接头。

8.根据权利要求5所述的一种混凝土台座进行预应力锚索张拉的桩锚支护施工方法，其特征在于：所述步骤s4中，架设锚固段的架线环(10)与紧箍环(11)每隔1m间隔设置，自由段则每隔3m设置一道架线环(10)以保证预应力锚索(12)顺直。

9.根据权利要求5所述的一种混凝土台座进行预应力锚索张拉的桩锚支护施工方法，其特征在于：所述步骤s5中，所述混凝土台座钢筋网片(7)设为4层，层间距100m，其植入入围护桩(1)的深度不小于250mm。

10.根据权利要求5所述的一种混凝土台座进行预应力锚索张拉的桩锚支护施工方法，其特征在于：所述步骤s7中，封锚钢筋(16)植入台座混凝土(3)长度不小于250mm，所述封锚钢筋(16)为单层，间距80mm。

技术总结本发明公开了一种混凝土台座进行预应力锚索张拉的桩锚支护结构及其施工方法，包括围护桩，所述围护桩上方连接冠梁，所述围护桩的主筋焊接预埋锚索套管，所述围护桩侧向架设有侧向钢筋网和横向拉筋；所述预埋锚索套管内放置预应力锚索后注浆，所述预应力锚索贯穿所述围护桩，所述预应力锚索的末端固定连接导向帽；所述围护桩靠近所述预应力锚索前端位置处植入钢筋网片并浇筑混凝土形成台座；还包括配套定型锚具，其锁定所述预应力锚索后，在所述台座混凝土中植入封锚钢筋并浇筑封锚混凝土。本发明将锚索通过预埋钢管贯穿桩身，通过混凝土台座张拉预应力锚索，受力直接，结构整体性强，基坑开挖宽度小、安全性高。技术研发人员：宋智勇,裴立军,张鹏,徐振艳,张春雷,朱占国,胡奇凡,褚振西,王楚皓,刘传名,户书辉,安志飞,康镜,齐旭东,郭家兴,刘诣轩,张红薇,李振远,靳瑞杰,陈建敏,乔国亮,刘颖受保护的技术使用者：中国铁路设计集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13