预应力钢桩

在深基坑支护工程的实施过程中，支护结构易发生的变形是侧向和竖向变形。为有效减小侧向和竖向变形，提高支护桩的承载能力，减少支撑所受水平力，『东合南岩土』公司研发了一种预应力钢桩支护结构，有效解决了现有技术中深基坑支护结构稳定性差、支撑工序繁琐、操作不便的技术问题。

该预应力钢桩，既可基于钢板桩，也可基于H型钢桩，采用预应力锚索和钢桩一体成型，通过在桩体顶部施加预应力，将桩体所受侧向力转移到顶部竖向力，达到减少变形、提高承载力的目的。施工过程中可根据开挖情况动态调整预应力，待工程结束后预应力钢桩支护结构可以回收并循环使用。

↑ 预应力钢桩支护结构设计方案

预应力钢桩支护结构包括多个预应力支护单元，每个预应力支护单元包括支护桩、多个钢支座和预应力筋。支护桩竖直设置在待开挖基坑的一侧，多个钢支座自上而下设置在支护桩上，预应力筋的一端锚固于支护桩的下部。将多个预应力支护单元依次打入待开挖基坑的四周，多个钢支座均朝向待开挖基坑，在预应力支护单元的顶端设置冠梁，使预应力支护单与冠梁形成整体；通过预应力筋施加拉力，将预应力预应力筋的上端锚固在冠梁上。预应力筋所受拉力的水平分量传递到支护结构，抵消了土体的部分土压力，提高了支护强度，减小了支护桩的变形；另外，支护结构可以回收再次利用，节约成本。

1、通过对支护桩设置钢支座和预应力筋，预应力筋受力张紧后呈弧形，则预应力筋所受拉力的水平分量施加给支护桩，相当于支护桩对基坑侧壁土体施加向外的推力，则抵抗了土体的侧压力，提高了支护强度。

2、通过对预应力筋施加预应力来抵抗基坑侧壁土体的侧压力，减少了支撑的数量。

3、钢支座为H型钢，H型钢翼缘宽、侧向刚度大、抗弯能力强，防止在施加预应力过程中钢支座变形，提高了整个支护结构的刚度和稳定性；钢板桩强度高，截面积小，容易打入坚硬土层，且钢板桩截面宽度大，保证截面的力学性能得到充分的发挥，很好地抵抗基坑土体的侧压力。

4、限位装置与预应力预应力筋相接触的表面为弧形曲面，减小预应力筋与限位装置的摩擦，减小磨损、提高预应力筋的使用寿命。

5、根据待开挖基坑的地质资料、基坑深度及周边环境,确定支护桩的长度、钢支座的数量、钢支座的长度以及钢支座的间距，操作方便。

6、支护单元的钢桩、钢支座、预应力筋及预应力筋与支护桩底部的锚固,均可以在工厂预制、组装，运至现场可直接打入，使用完成后可以回收，重复利用，节约成本。