一种用于基坑支护的高强预应力管桩的桩顶冠梁结构及其施工方法

摘要

一种用于基坑支护的高强预应力管桩的桩顶冠梁结构及其施工方法，其要点在于：冠梁设置在高强预应力管桩顶部，高强预应力管桩锚入冠梁的长度与冠梁的高度相同，冠梁的高度不小于500mm，宽度为管桩桩径+400mm，即两侧各伸出管桩边缘200mm；冠梁的纵向受力钢筋布置于临近基坑内外两侧的边缘，腰筋贴着管桩边缘；在相邻两根高强预应力管桩之间的冠梁区域内，设置一个双向两肢箍外加两根竖向的拉筋，箍筋离管桩边缘50mm，在高强预应力管桩锚入冠梁的冠梁区域内，设置两个独立的双向两肢箍；其主要施工步骤为：土方开挖至冠梁垫层底→测量放线→浇筑垫层→绑扎钢筋→支搭模板→浇筑混凝土→晒水养护→拆除模板→下层土方开挖。

说明书

技术领域

本发明涉及深基坑支护工程技术领域，具体的说是一种用于基坑支护的高强预应力管桩的桩顶冠梁结构及其施工方法。

背景技术

随着城市用地越来越紧张，建设方为了充分地利用既有土地，导致地下室与规划用地红线的距离越来越近，部分地下室与规划用地红线的距离甚至3m不到，由此造成的结果是：一个3~4m深的普通基坑由于受制于用地红线，无法采用自然放坡等简单支护方式，而必须采用垂直支挡支护结构，此时高强预应力管桩作为一种价廉的支护结构，具有广泛的应用前景。为了使所有的支护管桩形成整体，共同起支护作用，需要在高强预应力管桩的桩顶增加一道冠梁。

目前的高强预应力管桩的桩顶冠梁普遍采用钢筋混凝土冠梁，其做法是：采用管桩与钢筋混凝土承台的锚固方式相似的方法，即在高强预应力管桩空孔内植入1节长度1~1.5m左右的短钢筋笼，钢筋笼底部焊接一块圆钢板，然后将高强预应力管桩桩顶以下1~1.5m范围内用细石混凝土填实并与桩顶的冠梁浇筑成整体。其弊端是：一旦由于地层及坑外堆载等差异导致高强预应力管桩桩顶水平位移不协调时，冠梁容易被拔出，这就要求加长植入高强预应力管桩空孔内的钢筋笼的长度，会增加钢筋混凝土的用量，因此也就增加了桩顶冠梁的造价，在经济性方面毫无优势。采用外包式的桩顶冠梁时，不必在高强预应力管桩空孔内植入钢筋笼及浇筑混凝土即可保证桩顶水平位移不协调时冠梁不易被拔出，不仅能节省大量的钢筋混凝土，而且能节省工期，具有较大的经济效益。

发明内容

针对高强预应力管桩桩顶冠梁的传统做法会因为过多地锚入管桩空孔造成钢筋混凝土过多浪费及桩顶水平位移不协调时冠梁容易被拔出的现状，本发明提供一种用于基坑支护的高强预应力管桩的桩顶冠梁结构及其施工方法，该桩顶冠梁结构不必在高强预应力管桩与冠梁之间采取额外的锚固，即可使所有的支护管桩形成整体，共同起支护作用。

本发明一种用于基坑支护的高强预应力管桩的桩顶冠梁结构：冠梁设置在高强预应力管桩顶部，高强预应力管桩锚入冠梁的长度与冠梁的高度相同；冠梁的纵向受力钢筋布置于冠梁临近基坑内外两侧的边缘，腰筋贴着管桩边缘；在相邻两根高强预应力管桩之间的冠梁区域内，设置一个双向两肢箍外加两根竖向的拉筋，箍筋离管桩边缘50mm；在高强预应力管桩锚入冠梁的冠梁区域内，设置两个独立的双向两肢箍。

所述的冠梁高度不小于500mm，宽度为管桩桩径+400mm，即两侧各伸出高强预应力管桩边缘200mm。

所述的纵向受力钢筋为直径16~25mm的螺纹钢筋。

所述的腰筋为直径16~25mm的螺纹钢筋。

所述的箍筋为直径8~12mm的光圆钢筋，间距为50~100mm。

一种用于基坑支护的高强预应力管桩的桩顶冠梁结构的施工方法，其步骤如下：

（1）基坑土方开挖至冠梁的垫层底标高；

（2）测量放线，对冠梁进行轴线定位；

（3）采用C15混凝土浇筑冠梁垫层；

（4）绑扎冠梁钢筋：先绑扎外侧钢筋，后绑扎内侧钢筋；

（5）支搭冠梁模板；

（6）浇筑冠梁混凝土；

（7）混凝土浇筑完毕，待终凝后及时晒水养护；

（8）在混凝土强度不小于2.5MPa，同时确保其表面及棱角不因拆模而受损坏后，拆除模板；

（9）模板拆除后持续养护，待冠梁混凝土达到设计强度的70%后，开挖基坑下一层土直至基坑底部。

本发明的优点是：该桩顶冠梁结构不必在高强预应力管桩空孔内植入钢筋笼及浇筑混凝土即可保证桩顶水平位移不协调时管桩不会被拔出，不仅能节省大量的钢筋混凝土，而且能节省工期，具有较大的经济效益。

附图说明

图1为本发明一种用于基坑支护的高强预应力管桩的桩顶冠梁平面图。

图2为本发明一种用于基坑支护的高强预应力管桩的桩顶冠梁剖面图。

图3为本发明一种用于基坑支护的高强预应力管桩的桩顶冠梁剖面图。

具体实施方式

根据图1、图2、图3所示的一种用于基坑支护的高强预应力管桩的桩顶冠梁结构，其结构特征在于：

冠梁设置在高强预应力管桩顶部，高强预应力管桩锚入冠梁的长度与冠梁的高度相同；冠梁的纵向受力钢筋布置于冠梁临近基坑内外两侧的边缘，冠梁的腰筋贴着管桩边缘；在相邻两根高强预应力管桩之间的冠梁区域内，设置一个双向两肢箍外加两根竖向的拉筋，箍筋离管桩边缘50mm；在高强预应力管桩锚入冠梁的冠梁区域内，设置两个独立的双向两肢箍。

所述的冠梁高度不小于500mm，宽度为管桩桩径+400mm，即两侧各伸出高强预应力管桩边缘200mm。

所述的纵向受力钢筋为直径16~25mm的螺纹钢筋。

所述的腰筋为直径16~25mm的螺纹钢筋。

所述的箍筋为直径8~12mm的光圆钢筋，间距为50~100mm。

其施工步骤如下：

（1）基坑土方开挖至冠梁的垫层底标高；

（2）测量放线，对冠梁进行轴线定位；

（3）采用C15混凝土浇筑冠梁垫层；

（4）绑扎冠梁钢筋：先绑扎外侧钢筋，后绑扎内侧钢筋；

（5）支搭冠梁模板；

（6）浇筑冠梁混凝土；

（7）混凝土浇筑完毕，待终凝后及时晒水养护；

（8）在混凝土强度不小于2.5MPa，同时确保其表面及棱角不因拆模而受损坏后，拆除模板；

（9）模板拆除后持续养护，待冠梁混凝土达到设计强度的70%后，开挖基坑下一层土直至基坑底部。

本发明不限于上述实施例，可根据实际的设计实现不同实施例。