一种桩基托换过程中预应力调整方法及系统与流程

本发明涉及建筑工程，尤其涉及一种桩基托换过程中预应力调整方法及系统。

背景技术：

1、目前，城市地铁车站基坑开挖过程中，经常遭遇基坑附近存在大型构筑物的情况，大体量的构筑物由于自身重力作用，会对周围土体造成挤压，开挖基坑时需要对周围区域土体进行预加固，否则会造成基坑开挖后由于土体挤压应力过大使得基坑边壁位移过大，出现基坑壁开裂甚至失稳的情况。基坑开挖后，对基坑进行支护的一种常用手段是通过施做刚性支撑，横跨于基坑之内，将基坑“撑开”。其本质是通过横撑中的内里，施加在基坑壁上，模拟基坑未开挖前的原始地应力状态。因此，在横撑中施加的预应力应当适度，不可过大也不可太小，若施加预应力过小，会造成支护力不足，无法使基坑变形稳定；若施加预应力过大，又会造成周围土体隆起，对周围既有建筑物造成损害。并且，实际工程中，基坑纵向支撑设置往往不止一道，通常在竖向范围类设置了多道纵向支撑，由于土中应力情况复杂，不同深度条件下的应力情况不同，因此对于每一道纵向支撑的预应力施加也应当有所区别，需要适当地调节每一用于支撑的托换桩的预应力以保证稳定性，现有的调整方法都是通过在托换桩上增加可调节力矩的设备和组件来进行调整，其不仅需要花费的设备成本大，同时还给托换桩增加了额外的荷载导致最终预应力不准确而造成托换桩开裂现象，降低了安全保证的同时浪费了混凝土资源，降低了实用性。

技术实现思路

1、针对上述所显示出来的问题，本发明提供了一种桩基托换过程中预应力调整方法及系统用以解决背景技术中提到的通过在托换桩上增加可调节力矩的设备和组件来进行调整不仅需要花费的设备成本大，同时还给托换桩增加了额外的荷载导致最终预应力不准确而造成托换桩开裂现象，降低了安全保证的同时浪费了混凝土资源，降低了实用性的问题。

2、一种桩基托换过程中预应力调整方法，包括以下步骤：

3、获取设计数据，根据设计数据确定设计荷载条件参数，根据设计荷载条件参数确定原位应力信息；

4、根据原位应力信息计算出初始预应力数据，根据初始预应力数据确定每个托换桩的预应力值；

5、根据每个托换桩的预应力值设计托换桩规格；

6、通过预设应力模型对目标规格的托换桩进行荷载测试，根据测试结果确定每个托换桩的误差参数和调节参数，根据误差参数和调节参数对每个托换桩进行预应力调整。

7、优选的，所述获取设计数据，根据设计数据确定设计荷载条件参数，根据设计荷载条件参数确定原位应力信息，包括：

8、获取工程设计图，根据工程设计图确定设计数据，根据设计数据确定建筑材料荷载条件参数；

9、根据工程设计图确定建筑类型，基于建筑类型确定理论施加荷载条件参数，根据理论施加荷载条件参数和材料荷载条件参数确定设计荷载条件参数；

10、根据设计荷载条件参数确定托换桩的应力状态，确定应力状态对应的状态参数；

11、根据状态参数通过预设计算方式计算出原位应力信息。

12、优选的，所述根据原位应力信息计算出初始预应力数据，根据初始预应力数据确定每个托换桩的预应力值，包括：

13、根据原位应力信息和设计数据确定托换桩的受力特性和设计要求，根据受力特性确定托换桩的最大弯矩；

14、根据托换桩的设计要求确定托换桩的构建参数，确定托换桩的混凝土强度等级和性能参数；

15、根据托换桩的最大弯矩、构建参数、混凝土强度等级和性能参数选取适配的预应力计算方式；

16、通过预应力计算方式计算出初始预应力数据，根据初始预应力数据确定每个托换桩的预应力值。

17、优选的，所述根据每个托换桩的预应力值设计托换桩规格，包括：

18、获取每个托换桩的尺寸信息，根据尺寸信息选择预应力筋束类型，所述预应力筋束类型包括：钢筋、钢丝、钢绞线；

19、获取预应力筋束的拉伸强度，根据拉伸强度和每个托换桩的预应力值设置预应力筋束在每个托换桩的张拉长度规格；

20、根据每个托换桩的尺寸信息确定截面面积，根据截面面积设置预应力筋束在每个托换桩的内嵌数量规格；

21、根据内嵌数量规格和张拉长度规格设置每个托换桩的最终规格。

22、优选的，所述通过预设应力模型对目标规格的托换桩进行荷载测试，根据测试结果确定每个托换桩的误差参数和调节参数，根据误差参数和调节参数对每个托换桩进行预应力调整，包括：

23、通过预设应力模型选择应用场景并调用场景参数对目标规格的托换桩进行荷载测试，获取测试结果；

24、根据测试结果确定每个托换桩的裂缝分布情况和弹性压缩参数；

25、根据裂缝分布情况和弹性压缩参数确定每个托换桩的预应力评估情况，所述预应力评估情况包括：预应力过大或预应力过小；

26、根据每个托换桩的预应力评估情况和弹性压缩参数确定每个托换桩的误差参数和调节参数；

27、根据误差参数和调节参数对每个托换桩进行预应力调整。

28、一种桩基托换过程中预应力调整系统，该系统包括：

29、第一确定模块，用于获取设计数据，根据设计数据确定设计荷载条件参数，根据设计荷载条件参数确定原位应力信息；

30、第二确定模块，用于根据原位应力信息计算出初始预应力数据，根据初始预应力数据确定每个托换桩的预应力值；

31、设计模块，用于根据每个托换桩的预应力值设计托换桩规格；

32、调整模块，用于通过预设应力模型对目标规格的托换桩进行荷载测试，根据测试结果确定每个托换桩的误差参数和调节参数，根据误差参数和调节参数对每个托换桩进行预应力调整。

33、优选的，所述第一确定模块，包括：

34、第一确定子模块，用于获取工程设计图，根据工程设计图确定设计数据，根据设计数据确定建筑材料荷载条件参数；

35、第二确定子模块，用于根据工程设计图确定建筑类型，基于建筑类型确定理论施加荷载条件参数，根据理论施加荷载条件参数和材料荷载条件参数确定设计荷载条件参数；

36、第三确定子模块，用于根据设计荷载条件参数确定托换桩的应力状态，确定应力状态对应的状态参数；

37、第一计算子模块，用于根据状态参数通过预设计算方式计算出原位应力信息。

38、优选的，所述第二确定模块，包括：

39、第四确定子模块，用于根据原位应力信息和设计数据确定托换桩的受力特性和设计要求，根据受力特性确定托换桩的最大弯矩；

40、第五确定子模块，用于根据托换桩的设计要求确定托换桩的构建参数，确定托换桩的混凝土强度等级和性能参数；

41、选择子模块，用于根据托换桩的最大弯矩、构建参数、混凝土强度等级和性能参数选取适配的预应力计算方式；

42、第二计算子模块，用于通过预应力计算方式计算出初始预应力数据，根据初始预应力数据确定每个托换桩的预应力值。

43、优选的，所述设计模块，包括：

44、选择子模块，用于获取每个托换桩的尺寸信息，根据尺寸信息选择预应力筋束类型，所述预应力筋束类型包括：钢筋、钢丝、钢绞线；

45、第一设置子模块，用于获取预应力筋束的拉伸强度，根据拉伸强度和每个托换桩的预应力值设置预应力筋束在每个托换桩的张拉长度规格；

46、第二设置子模块，用于根据每个托换桩的尺寸信息确定截面面积，根据截面面积设置预应力筋束在每个托换桩的内嵌数量规格；

47、第三设置子模块，用于根据内嵌数量规格和张拉长度规格设置每个托换桩的最终规格。

48、优选的，所述调整模块，包括：

49、测试子模块，用于通过预设应力模型选择应用场景并调用场景参数对目标规格的托换桩进行荷载测试，获取测试结果；

50、第六确定子模块，用于根据测试结果确定每个托换桩的裂缝分布情况和弹性压缩参数；

51、第七确定子模块，用于根据裂缝分布情况和弹性压缩参数确定每个托换桩的预应力评估情况，所述预应力评估情况包括：预应力过大或预应力过小；

52、第八确定子模块，用于根据每个托换桩的预应力评估情况和弹性压缩参数确定每个托换桩的误差参数和调节参数；

53、调整子模块，用于根据误差参数和调节参数对每个托换桩进行预应力调整。

54、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

55、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。