CN106968251A - 一种混凝土灌注桩桩头的破除装置及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混凝土灌注桩桩头的破除装置，它包括环形的主筋定位护筒，主筋定位护筒内开有与主筋对应的主筋定位槽，主筋定位护筒的顶部固定有起吊耳板和用于使钢筋笼的支撑钢筋穿过并对钢筋笼的支撑钢筋进行定位的钢筋穿口支架；主筋定位护筒包括两个同轴的环形内护筒和环形外护筒，环形内护筒的外壁与环形外护筒的内壁贴合固定，主筋定位槽包括开设于环形内护筒外壁上的第一主筋定位半槽和与第一主筋定位半槽对应、开设于环形外护筒的内壁上的第二主筋定位半槽。破除装置降低了主筋与桩头混凝土之间的握裹力、消除了剔伤主筋风险的同时将桩头化大为小，可对桩头进行逐块破除，降低了对起吊设备的性能要求，提高了施工工效及适用范围。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程基础施工技术领域，具体地指一种混凝土灌注桩桩头的破除装置及其施工方法。
背景技术
混凝土灌注桩因其质量可靠，施工技术成熟，地层适应性强，承载能力好，被广泛应用于各类基础工程。在混凝土灌注桩的施工中，为保证桩头混凝土的质量，避免桩基端头掺杂浮浆、泥浆的规范，要求灌注混凝土要超出设定的灌注桩桩头标高0.5～1.0m，然后再凿除该超出的部分(称之为破桩头)。为凿除超出设定灌注桩桩头部分的混凝土，目前普遍采用人工凿除或人工辅助小型机械破除的方法。该方法由于从桩头的四周向内进行破除，一方面破除过程中存在剔伤主筋的风险，另一方面受桩头主筋内侧桩体直径较大进而破除厚度较大影响，存在破除工作量大，劳动强度大，施工速度慢，破除过程扬尘大、危险性较高等缺点，尤其不适用大直径桩基桩头的破除作业，而大直径桩基又属于当前桥梁桩基础的发展趋势。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种施工方便，人工劳动强度小、安全性高适用于大直径桩基桩头的破除作业的混凝土灌注桩桩头的破除装置及其施工方法。
为实现此目的，本发明所设计的混凝土灌注桩桩头的破除装置，它包括环形的主筋定位护筒，所述主筋定位护筒内开有与主筋对应的主筋定位槽，所述主筋定位护筒的顶部固定有起吊耳板和用于使钢筋笼的支撑钢筋穿过并对钢筋笼的支撑钢筋进行定位的钢筋穿口支架；所述主筋定位护筒包括两个同轴的环形内护筒和环形外护筒，所述环形内护筒的外壁与环形外护筒的内壁贴合固定，所述主筋定位槽包括开设于环形内护筒外壁上的第一主筋定位半槽和与第一主筋定位半槽对应、开设于环形外护筒的内壁上的第二主筋定位半槽。
优选的，所述主筋定位槽的顶端与主筋定位护筒的顶面存在距离，所述主筋定位槽的长度大于桩头破除段的长度。
具体的，所述环形内护筒的顶端和底端分别设有两块第一螺栓定位板，所述环形外护筒的顶端和底端分别设有两块与第一螺栓定位板对应的第二螺栓定位板，所述第一螺栓定位板与第二螺栓定位板之间通过螺栓固定连接。
进一步的，所述环形内护筒顶端的两块第一螺栓定位板和环形内护筒底端的两块第一螺栓定位板均相对于主筋定位护筒的轴线对称；所述环形外护筒顶端的两块第二螺栓定位板和环形外护筒底端的两块第二螺栓定位板也相对于主筋定位护筒的轴线对称。
优选的，所述主筋定位护筒的顶部固定有至少两个相对于主筋定位护筒的轴线对称的起吊耳板。
进一步优选的，所述主筋定位护筒的顶部固定有两个相对于主筋定位护筒的轴线对称的钢筋穿口支架，所述钢筋穿口支架为固定于主筋定位护筒顶部的钢筋所围成的方形支架。
基于上述所述的一种混凝土灌注桩桩头的破除装置的施工方法，包括以下步骤：
1)、在完成桩孔钻孔、下放最后一节钢筋笼前，将环形内护筒的第一主筋定位半槽和环形外护筒的第二主筋定位半槽卡住主筋，使主筋定位护筒的底面位于桩顶设定标高的位置，并通过螺栓将第一螺栓定位板和第二螺栓定位板固定；
2)、将安装有破除装置的最后一节钢筋笼放入桩孔中，将钢筋笼的支撑钢筋穿过钢筋穿口支架，并将支撑钢筋的两头置于铺设于地面的枕木上进行固定，向桩孔内灌注混凝土，形成桩基；
3)、在桩基混凝土达到初凝强度后，将钢筋笼的支撑钢筋拆除，用吊机通过钢丝绳连接起吊耳板并通过吊机将破除装置拔出；
4)、桩基达到规范要求的强度后，开挖承台基坑，当承台基坑开挖完成并开挖出桩头段后，对桩头破除段的混凝土进行凿除。
进一步的，所述步骤1中采用填充材料对主筋与主筋定位槽之间的间隙进行填塞。
优选的，所述步骤2中在混凝土浇筑快结束时，在桩头顶端插入多个吊环，所述吊环包括两根竖直的锚筋，两根锚筋的顶端之间固定连接有半圆环形耳筋，所述多个吊环之间固定连接有架立筋。
进一步优选的，所述步骤4中首先采用气动凿岩机在桩头破除段凿出环向沟槽，然后打进数个楔子，并采用外力对楔子进行敲击，将桩头破除段混凝土楔断至吊机可拔断的程度后，将钢丝绳系于吊环上，通过吊机起吊钢丝绳将分离后需凿除的桩头部分整体吊出。
本发明的有益效果是：1、安全：取消了风镐作业，消除了工程安全隐患；在垂直向上吊拉破除桩头的过程中，主筋只起到竖向导向的作用，不产生水平扰动，最大程度的保护了主筋。2、快速：无需用风镐清除，主筋无需向外微弯后，再向内扳回，所以主筋一次性完成包裹，同时废弃桩头段的截断与吊出快速高效。3、经济：减少了人力物力的投入，降低了施工成本。4、环保：施工过程中不会产生大量粉尘及噪音，剥离后的混凝土残留物不需要二次清除，可以满足在人口密集地区的施工要求。
附图说明
图1为本发明中破除装置套设于钢筋笼顶部放置于桩孔中的俯视图；
图2为图1中A—A的剖视图；
图3为图1中B—B的剖视图；
图4为本发明中环形内护筒的纵向截面图；
图5为本发明中环形外护筒的纵向截面图；
其中，1—主筋定位护筒(1.1—环形内护筒，1.2—环形外护筒)，2—主筋，3—起吊耳板，4—钢筋穿口支架，5—第一主筋定位半槽，6—第二主筋定位半槽，7—第一螺栓定位板，8—第二螺栓定位板，9—螺栓，10—桩孔，11—吊环(11.1—锚筋，11.2—半圆环形耳筋)，12—架立筋，13—箍筋，14—主筋定位槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1—5所示的混凝土灌注桩桩头的破除装置，包括环形的主筋定位护筒1，主筋定位护筒1包括两个同轴的环形内护筒1.1和环形外护筒1.2，环形内护筒1.1的外壁与环形外护筒1.2的内壁贴合固定，主筋定位槽14包括开设于环形内护筒1.1外壁上的第一主筋定位半槽5和与第一主筋定位半槽5对应、开设于环形外护筒1.2的内壁上的第二主筋定位半槽6。主筋定位护筒1的顶部固定有两个相对于主筋定位护筒1的轴线对称的起吊耳板3。主筋定位护筒1的顶部固定有两个相对于主筋定位护筒1的轴线对称的钢筋穿口支架4，钢筋穿口支架4为固定于主筋定位护筒1顶部的钢筋所围成的方形支架。主筋定位槽14的顶端与主筋定位护筒1的顶面存在距离，主筋定位槽14的长度大于桩头破除段的长度。环形内护筒1.1的顶端和底端分别设有两块第一螺栓定位板7，环形外护筒1.2的顶端和底端分别设有两块与第一螺栓定位板7对应的第二螺栓定位板8，第一螺栓定位板7与第二螺栓定位板8之间通过螺栓9固定连接。环形内护筒1.1顶端的两块第一螺栓定位板7和环形内护筒1.1底端的两块第一螺栓定位板8均相对于主筋定位护筒1的轴线对称；环形外护筒1.2顶端的两块第二螺栓定位板8和环形外护筒1.2底端的两块第二螺栓定位板8也相对于主筋定位护筒1的轴线对称。
本发明所设计的破除装置的施工方法包括以下步骤：
1)、在完成桩孔钻孔、下放最后一节钢筋笼前，将环形内护筒1.1的第一主筋定位半槽5和环形外护筒1.2的第二主筋定位半槽6卡住主筋2，使主筋定位护筒1的底面位于桩顶设定标高的位置，并通过螺栓9将第一螺栓定位板7和第二螺栓定位板8固定；采用填充材料对主筋2与主筋定位槽14之间的间隙进行填塞。
2)、将安装有破除装置的最后一节钢筋笼放入桩孔10中，将钢筋笼的支撑钢筋穿过钢筋穿口支架4，并将支撑钢筋的两头置于铺设于地面的枕木上进行固定，向桩孔10内灌注混凝土，形成桩基；在混凝土浇筑快结束时，在桩头顶端插入多个吊环11，吊环11包括两根竖直的锚筋11.1，两根锚筋的顶端之间固定连接有半圆环形耳筋11.2，多个吊环2之间固定连接有架立筋12。
3)、在桩基混凝土达到初凝强度后，将钢筋笼的支撑钢筋拆除，用吊机通过钢丝绳连接起吊耳板3并通过吊机将破除装置拔出；
4)、桩基达到规范要求的强度后，开挖承台基坑，当承台基坑开挖完成并开挖出桩头段后，首先采用气动凿岩机在桩头破除段凿出环向沟槽，然后打进数个楔子，并采用外力对楔子进行敲击，将桩头破除段混凝土楔断至吊机可拔断的程度后，将钢丝绳系于吊环11上，通过吊机起吊钢丝绳将分离后需凿除的桩头部分整体吊出。
本发明在下钢筋笼之前，在钢筋笼上安装了一种内护筒结构(破除装置)，实现了桩头破除段混凝土与主筋2之间零接触，并减少了桩头破除段截面混凝土的面积，降低了桩头的抗拔力。同时，混凝土顶端埋设的吊环11方便了废弃桩头段的截断吊出，大大加快桩头凿除速度，降低了施工成本。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种混凝土灌注桩桩头的破除装置，其特征在于：它包括环形的主筋定位护筒(1)，所述主筋定位护筒(1)内开有与主筋(2)对应的主筋定位槽(14)，所述主筋定位护筒(1)的顶部固定有起吊耳板(3)和用于使钢筋笼的支撑钢筋穿过并对钢筋笼的支撑钢筋进行定位的钢筋穿口支架(4)；所述主筋定位护筒(1)包括两个同轴的环形内护筒(1.1)和环形外护筒(1.2)，所述环形内护筒(1.1)的外壁与环形外护筒(1.2)的内壁贴合固定，所述主筋定位槽(14)包括开设于环形内护筒(1.1)外壁上的第一主筋定位半槽(5)和与第一主筋定位半槽(5)对应、开设于环形外护筒(1.2)的内壁上的第二主筋定位半槽(6)。
2.如权利要求1所述的一种混凝土灌注桩桩头的破除装置，其特征在于：所述主筋定位槽(14)的顶端与主筋定位护筒(1)的顶面存在距离，所述主筋定位槽(14)的长度大于桩头破除段的长度。
3.如权利要求1所述的一种混凝土灌注桩桩头的破除装置，其特征在于：所述环形内护筒(1.1)的顶端和底端分别设有两块第一螺栓定位板(7)，所述环形外护筒(1.2)的顶端和底端分别设有两块与第一螺栓定位板(7)对应的第二螺栓定位板(8)，所述第一螺栓定位板(7)与第二螺栓定位板(8)之间通过螺栓(9)固定连接。
4.如权利要求3所述的一种混凝土灌注桩桩头的破除装置，其特征在于：所述环形内护筒(1.1)顶端的两块第一螺栓定位板(7)和环形内护筒(1.1)底端的两块第一螺栓定位板(8)均相对于主筋定位护筒(1)的轴线对称；所述环形外护筒(1.2)顶端的两块第二螺栓定位板(8)和环形外护筒(1.2)底端的两块第二螺栓定位板(8)也相对于主筋定位护筒(1)的轴线对称。
5.如权利要求1所述的一种混凝土灌注桩桩头的破除装置，其特征在于：所述主筋定位护筒(1)的顶部固定有至少两个相对于主筋定位护筒(1)的轴线对称的起吊耳板(3)。
6.如权利要求1所述的一种混凝土灌注桩桩头的破除装置，其特征在于：所述主筋定位护筒(1)的顶部固定有两个相对于主筋定位护筒(1)的轴线对称的钢筋穿口支架(4)，所述钢筋穿口支架(4)为固定于主筋定位护筒(1)顶部的钢筋所围成的方形支架。
7.基于上述权利要求1所述的一种混凝土灌注桩桩头的破除装置的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)、在完成桩孔钻孔、下放最后一节钢筋笼前，将环形内护筒(1.1)的第一主筋定位半槽(5)和环形外护筒(1.2)的第二主筋定位半槽(6)卡住主筋(2)，使主筋定位护筒(1)的底面位于桩顶设定标高的位置，并通过螺栓(9)将第一螺栓定位板(7)和第二螺栓定位板(8)固定；
2)、将安装有破除装置的最后一节钢筋笼放入桩孔(10)中，将钢筋笼的支撑钢筋穿过钢筋穿口支架(4)，并将支撑钢筋的两头置于铺设于地面的枕木上进行固定，向桩孔(10)内灌注混凝土，形成桩基；
3)、在桩基混凝土达到初凝强度后，将钢筋笼的支撑钢筋拆除，用吊机通过钢丝绳连接起吊耳板(3)并通过吊机将破除装置拔出；
4)、桩基达到规范要求的强度后，开挖承台基坑，当承台基坑开挖完成并开挖出桩头段后，对桩头破除段的混凝土进行凿除。
8.如权利要求7所述的一种混凝土灌注桩桩头的破除装置的施工方法，其特征在于：所述步骤1中采用填充材料对主筋(2)与主筋定位槽(14)之间的间隙进行填塞。
9.如权利要求7所述的一种混凝土灌注桩桩头的破除装置的施工方法，其特征在于：所述步骤2中在混凝土浇筑快结束时，在桩头顶端插入多个吊环(11)，所述吊环(11)包括两根竖直的锚筋(11.1)，两根锚筋的顶端之间固定连接有半圆环形耳筋(11.2)，所述多个吊环(2)之间固定连接有架立筋(12)。
10.如权利要求7所述的一种混凝土灌注桩桩头的破除装置的施工方法，其特征在于：所述步骤4中首先采用气动凿岩机在桩头破除段凿出环向沟槽，然后打进数个楔子，并采用外力对楔子进行敲击，将桩头破除段混凝土楔断至吊机可拔断的程度后，将钢丝绳系于吊环(11)上，通过吊机起吊钢丝绳将分离后需凿除的桩头部分整体吊出。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170721 |