CN102644277A - 预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩，包括桩体内的骨架笼，所述桩体受拉一侧的骨架笼上骨架筋至少有一根为预应力钢绞索，其余部分的骨架筋为增强塑料棒材或管材。所述增强塑料棒材或管材为碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维增强塑料棒材或管材。本发明根据桩体两侧受力状况不同，对桩体的骨架笼两侧采用不同的设计方案，即受拉的一侧配置后张预应力钢绞索，受压的一侧配置增强塑料棒材或管材。既能充分发挥预应力钢绞索受拉强度高、增强塑料棒材受压强度高的优势，提高桩基的整体性能，又能降低支护桩的制作成本、降低工程造价。同时，由于增强塑料棒材属于脆性材料，抗折断能力较弱，因此方便了拆除施工。

Description

预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩
技术领域
本发明涉及建筑领域，具体涉及基桩。
背景技术
传统的基坑支护桩是沿着桩周边均匀布置钢筋，而桩身受力特点是靠土体一侧受拉，靠基坑边一侧受压，两侧受力不同，且受力大小不一致，因此，一般而言，都是在受拉的一侧配置钢筋，这种结构桩的优点是施工方便，但缺点也很明显，即钢筋不能完全发挥作用，造成较大浪费。此前，本发明人提出了名称为“一种部分预应力支护悬臂桩”专利申请，该专利申请根据桩体两侧受力状况不同，对桩体的钢筋骨架笼两侧采用不同的设计方案，即受压的一侧采用普通钢筋，受拉的一侧采用后张预应力钢绞索，不仅提高了桩体的整体性能，而且节约了大量钢材，具有较好的经济效益。但这种技术方案仍存在以下缺陷，一是需要在骨架笼受压、受拉的两侧分别配置金属材料；二是由于钢筋具有较强的韧性，不容易拆除，带来拆除难度大、拆除成本高。能否选用非金属的替代材料，进一步降低支护桩的成本，方便拆除是该行业需要研究解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩，在保证桩基的整体性能不变的情况下，降低支护桩的成本，同时方便拆除。
本发明通过以下技术方案实现：
一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩，包括桩体内的骨架笼，所述桩体受拉一侧的骨架笼上骨架筋至少有一根为预应力钢绞索，其余部分的骨架筋为增强塑料棒材或管材。
本发明进一步改进方案是，所述增强塑料棒材或管材为碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维增强塑料棒材或管材。增强塑料棒材或管材缩写：FRP, 碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维棒材或管材缩写分别为：CFRP、GFRP、AFRP。
本发明更进一步改进方案是，增强塑料棒材或管材的外表面设有凸起或设有螺纹或为粗糙表面（增加摩擦力）。
所述钢绞索上端设有张拉后的固定连接件，所述钢绞索上端及其连接件位于承台面，在连接件与承台面之间设有垫板。
本发明更进一步改进方案是，所述钢绞索上至少设有一个扩大头，当扩大头为一个时，所述扩大头设置于钢绞索的下端；
当扩大头为一个以上时，所述扩大头从钢绞索的下端向上端依次设置。
本发明更进一步改进方案是，所述扩大头为螺母或挤压锚或混凝土预制件。
本发明更进一步改进方案是，当扩大头为混凝土预制件时，所述混凝土预制件上设有孔，后张预应力钢绞索穿过所述孔连接固定；
当扩大头为螺母或挤压锚时，在螺母或挤压锚上方的后张预应力钢绞索上设有垫板。
本发明更进一步改进方案是，在固定连接件与扩大头之间的钢绞索上部设有套管，下部与桩体粘结。
本发明与现有技术相比，具有以下明显优点：
一、本发明根据桩体两侧受力状况不同，对桩体的钢筋骨架笼分布筋采用不同的设计方案，即受拉的一侧配置有后张预应力钢绞索，其余部分配置增强塑料棒材或管材。根据有关文件记载，增强塑料棒材的受压强度是钢筋的两倍以上，其价格低于钢筋，因此，用这种替代材料制作支护桩，既能充分发挥预应力钢绞索受拉强度高、增强塑料棒材受压强度高的优势，提高桩基的整体性能，又能降低支护桩的制作成本、降低工程造价。
二、同时，由于增强塑料棒材属于脆性材料，抗折断能力较弱，因此方便了拆除施工。
附图说明
图1为本发明轴向剖视示意图。
图2为图1A-A剖视示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1、2所示，本发明包括桩体1内的骨架笼2，所述桩体1受压一侧的骨架笼2上同轴线设有增强塑料棒材3，受拉一侧的骨架笼2上同轴线设有后张预应力钢绞索4。在本实施例中，受拉一侧的骨架笼2上同轴线设有4根后张预应力钢绞索4。
在本实施例中，所述增强塑料棒材3为碳纤维棒材，增强塑料棒材3的直径为10mm，棒材直径根据桩体承受力的大小设置。
在本实施例中，增强塑料棒材3的外表面设有螺纹（未提供图示）。
如图1所示，所述钢绞索4上端设有张拉后的固定连接件5，所述钢绞索上端及其连接件位于承台面，在连接件与承台面之间设有钢垫板。在本实施例中，连接件5选用锚具。
所述钢绞索4下端设有一个扩大头6，所述扩大头6为挤压锚，如图1所示，在挤压锚6上方的后张预应力钢绞索4上设有钢垫板7。
仍如图1所示，在固定连接件5与扩大头6之间的钢绞索上部设有套管8，钢绞索下部与桩体粘结。
桩体灌注好后，然后上端做承台（对于受力较小的桩体可以不做承台，承台或称之为冠梁）。待达到一定强度，张拉钢绞索后再用锚具将其锁紧。可以根据基坑开挖深度，分次张拉钢绞索，例如，开挖到一定深度后张拉一根，再挖到一定的深度再张拉一根。。。。
实施例2
所述增强塑料棒材为玻璃纤维棒材。其余实施如实施例1。
实施例3
所述增强塑料棒材为芳纶纤维棒材。其余实施如实施例1。

Claims (9)

1.一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩，包括桩体内的骨架笼，其特征在于：所述桩体受拉一侧的骨架笼上骨架筋至少有一根为预应力钢绞索，其余部分的骨架筋为增强塑料棒材或管材。
2.如权利要求1所述的一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩，其特征在于：所述增强塑料棒材或管材为碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维棒材或管材。
3.如权利要求1或2所述的一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩，其特征在于：增强塑料棒材或管材的外表面设有凸起或设有螺纹或为粗糙表面。
4.如权利要求1所述的一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩，其特征在于：所述钢绞索上端设有张拉后的固定连接件。
5.如权利要求4所述的一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩，其特征在于：所述钢绞索上端及其连接件位于承台面，在连接件与承台面之间设有垫板。
6.如权利要求1所述的一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩，其特征在于：所述钢绞索上至少设有一个扩大头，当扩大头为一个时，所述扩大头设置于钢绞索的下端；
当扩大头为一个以上时，所述扩大头从钢绞索的下端向上端依次设置。
7.如权利要求6所述的一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩，其特征在于：所述扩大头为螺母或挤压锚或混凝土预制件。
8.如权利要求7所述的一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩，其特征在于：当扩大头为混凝土预制件时，所述混凝土预制件上设有孔，后张预应力钢绞索穿过所述孔连接固定；
当扩大头为螺母或挤压锚时，在螺母或挤压锚上方的后张预应力钢绞索上设有垫板。
9.如权利要求6所述的一种预应力钢绞索、增强塑料棒材复合结构支护悬臂桩，其特征在于：在固定连接件与扩大头之间的钢绞索上部设有套管，钢绞索下部与桩体粘结。
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