CN107201746B - 一种混凝土灌注桩桩头预切除实现方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土灌注桩桩头预切除实现方法及装置，所述方法为：1)在钢筋笼安装完毕后且浇筑混凝土之前，布置钢筋隔离膜、切割筋、转机以及翼形切割片；2)所述混凝土灌注桩桩头预切除实现装置布置完毕后，浇筑混凝土直至桩顶端；3)待混凝土初凝一小时后，启动所述转机带动其转轴旋转，抽出一定长度的切割筋，然后，间隔时间分次抽取余下的切割筋，在混凝土终凝前从所述钢筋笼中抽出全部的切割筋；4)混凝土达到设计强度后，把桩头处桩周土挖除，风镐钻进沿所述切割筋和翼形切割片形成的分隔缝，切除桩头。本发明实现施工效率高、噪音小、劳动强度低的技术效果。

Description

一种混凝土灌注桩桩头预切除实现方法及装置

技术领域

本发明涉及混凝土灌注桩技术领域，具体涉及一种混凝土灌注桩桩头预切除实现方法及装置。

背景技术

为了保证混凝土灌注桩桩头的施工质量，在灌注混凝土时一般采用超灌的方法，使桩顶标高高于设计标高0.5m左右，当混凝土达到设计强度后，将超灌部分凿除，露出设计标高以上钢筋，便于和上部结构连接。现有的破除桩头的方法一般是在混凝土凝固后，采用外力强力破除，但由于混凝土凝固后强度较高，而且混凝土与主筋之间存在较大的握裹力，使此类方法费时费力，施工效率低，噪声污染大，因此亟需设计一种施工效率高、噪音小、劳动强度低的灌注桩桩头破除装置及方法。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种混凝土灌注桩桩头预切除实现方法及装置，实现施工效率高、噪音小、劳动强度低的技术效果。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：一种混凝土灌注桩桩头预切除实现方法，步骤如下：

1)在钢筋笼安装完毕后且浇筑混凝土之前，布置钢筋隔离膜、切割筋、转机以及翼形切割片；所述钢筋隔离膜缠绕桩头切除段的竖向钢筋；于灌注桩桩头切除面，所述切割筋沿着竖向钢筋围成的钢筋圈内环绕叠置多圈；所述转机的转轴传动连接所述切割筋的首端；于灌注桩桩头切除面，多个翼形切割片穿设所述切割筋，所述翼形切割片的翼片嵌于土中；

2)所述混凝土灌注桩桩头预切除实现装置布置完毕后，浇筑混凝土直至桩顶端；

3)待混凝土初凝一小时后，启动所述转机带动其转轴旋转，抽出一定长度的切割筋，然后，间隔时间分次抽取余下的切割筋，在混凝土终凝前从所述钢筋笼中抽出全部的切割筋，移除所述转机；

4)混凝土达到设计强度后，把桩头处桩周土挖除，风镐钻进所述切割筋和翼形切割片形成的分隔缝，切除桩头。

具体地，以所述切割筋的末端起算的第二圈中，等距离布置所述翼形切割片，每两根相邻的竖向钢筋之间设置至少一个翼形切割片，且所述翼形切割片架设在所述钢筋笼的箍筋上。

具体地，所述切割筋叠置三圈，且所述转机可拆卸连接所述竖向钢筋，所述转机的转轴与切割筋的首端相互垂直连接。

具体地，所述翼形切割片的两块翼片末端之间的距离不超过相邻的两根竖向钢筋的间距。

具体地，所述翼形切割片的翼片的两侧边缘厚度比中部薄，所述翼片的边缘厚度范围在0.2mm～0.5mm之间，翼片的宽厚比在10～20之间，所述宽厚比与混凝土强度成反比。

具体地，所述切割筋为直径0.5mm～3mm的柔性钢丝制成，其直径与混凝土强度成反比。

作为本发明提供的另一技术方案，提供一种混凝土灌注桩桩头预切除实现装置，包括钢筋隔离膜、切割筋、转机以及翼形切割片，所述装置设在尚未浇筑混凝土的钢筋笼上；所述钢筋隔离膜缠绕桩头切除段的竖向钢筋；于灌注桩桩头切除面，所述切割筋沿着竖向钢筋围成的钢筋圈内环绕叠置多圈；所述转机的转轴传动连接所述切割筋的首端；于灌注桩桩头切除面，多个翼形切割片穿设于所述切割筋，且架设在箍筋上，所述翼形切割片的翼片嵌于土中。

具体地，以所述切割筋的末端起算的第二圈中，等距离布置所述翼形切割片，每两根相邻的竖向钢筋之间设置至少一个翼形切割片。

具体地，所述翼形切割片的两块翼片的末端之间的距离不超过所述灌注桩中相邻的两根竖向钢筋的间距。

具体地，所述翼形切割片的翼片的两侧边缘厚度比中部薄，翼片的边缘厚度范围在0.2mm～0.5mm之间，翼片的宽厚比在10～20之间，所述宽厚比与混凝土强度成反比。

与现有技术相比，具有如下积极效果：本发明的混凝土灌注桩桩头预切除装置及实现方法，通过切割筋和翼形切割片在混凝土终凝前对混凝土进行切割，在终凝后在混凝土灌注桩桩头切除面形成的分隔缝，使得后续能简单轻易地切除桩头。实现施工效率高、噪音小、劳动强度低的技术效果。其中，所述竖向钢筋隔离膜在浇筑混凝土之前缠绕在切除段的竖向钢筋外，用于消除混凝土与竖向钢筋之间的粘结作用，大大降低切除难度。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1是本发明的实现方法的步骤1)的示意图。

图2是本发明的实现方法的步骤2)的示意图。

图3是本发明的实现方法的步骤3)的示意图。

图4是本发明的翼形切割片的结构示意图。

图5是本发明的转机的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1至图5，其中，图1的分三部分，上部是步骤1)布置的侧视图，中部是步骤1)布置的俯视图，下部是步骤1)布置的切割筋和翼形切割片的位置关系图。图2的分两部分，上部是步骤2)布置的侧视图，中部是步骤2)布置的俯视图。本发明所述的混凝土灌注桩桩头预切除实现装置，包括钢筋隔离膜10、切割筋20、转机30以及翼形切割片40。在钢筋笼60安装完毕后、浇筑混凝土50之前布置所述的混凝土灌注桩桩头预切除装置。钢筋笼60包括竖向钢筋62和箍筋63。

具体地，所述钢筋隔离膜10缠绕桩头切除段的竖向钢筋62。

所述切割筋20采用高强度柔性钢丝制作而成，其直径根据所述灌注混凝土强度而定，在0.5mm～3mm之间取值，混凝土强度越高，直径越小。在灌注桩桩头切除面，沿着钢筋笼60的竖向钢筋62围成的钢筋圈内，切割筋20环绕叠置三圈。切割筋20的首端连接转机30，切割筋20的末端摊放。

所述转机30由转轴32、转筒33和电钻31组成，所述电钻31可以测量施加扭矩的大小。电钻31的输出端传动连接转轴32，转筒33套接的转轴32外。转轴32传动连接切割筋20的首端，且转轴32与切割筋20相互垂直，确保转机30拉动切割筋20时，切割筋20保持水平切割。转筒33的底端与灌注桩桩头切除面平齐，转筒33可拆卸连接竖向钢筋62，以便于操作后拔出。

所述翼形切割片40采用高强度金属制作而成，优选地，为镍铬铁合金制作而成。翼形切割片40包括根部42和两块翼片43，根部42的一端设有圆环420，根部42的另一端分别连接两块翼片43，形成类似Y字型结构。通过翼形切割片40的圆环420穿设切割筋20，使多个翼形切割片40设置在灌注桩桩头切除面内。翼形切割片40架设在箍筋63上。翼形切割片40的翼片43嵌于土70中，用于临时定位翼形切割片40，待浇筑混凝土后，翼形切割片40基本完全在混凝土中。优选地，以所述切割筋20的末端起算的第二圈中，等距离布置所述翼形切割片40，每两根相邻的竖向钢筋62之间布置一个翼形切割片40。翼形切割片40集中设置在第二圈的切割筋20上，确保切割筋20的末端在切割前期受力为零。

其中，翼形切割片40的两块翼片43的末端之间的距离L不超过所述灌注桩中相邻的两根竖向钢筋62的间距L₀。作为优选的实施例，两块翼片43的末端之间的距离L等于所述灌注桩中相邻的两根竖向钢筋62的间距L₀。根部42的长度是混凝土保护层H的1/2。翼片43的两侧边缘厚度比翼片43的中部薄，边缘厚度范围在0.2mm～0.5mm之间，翼片43的宽厚比在10～20之间变化，混凝土强度越高，宽厚比越小。翼片43的内边缘用于切割，翼片43的外边缘也设计成薄的目的在于，在布置翼形切割片40时，可以将翼形切割片40插入桩周土中，实现临时固定，省略临时固定装置。

本发明的混凝土灌注桩桩头预切除的实现方法，其步骤为：

1)在钢筋笼60安装完毕后且浇筑混凝土50之前，布置混凝土灌注桩桩头预切除装置，其包括钢筋隔离膜10、切割筋20、转机30以及翼形切割片40；钢筋隔离膜10缠绕桩头切除段的竖向钢筋62；于灌注桩桩头切除面，切割筋20沿着竖向钢筋62围成的钢筋圈内环绕叠置三圈；转机30的转筒33可拆卸连接竖向钢筋62，转筒33内的转轴32传动连接切割筋20的首端；多个翼形切割片40穿设切割筋20，且翼形切割片40架设在钢筋笼60的箍筋63上；以所述切割筋20的末端起算的第二圈中，等距离布置所述翼形切割片40，每两根相邻的竖向钢筋62之间设置一个翼形切割片40，所述翼形切割片40的翼片43嵌于土中；

2)所述混凝土灌注桩桩头预切除实现装置布置完毕后，浇筑混凝土50直至桩顶端；

3)待混凝土50初凝一小时后，启动所述转机30带动其转轴32旋转，抽出一圈长度的切割筋20，然后，间隔一定时间后再抽出一圈切割筋20，接着，再间隔一定时间后将余下的切割筋20全部抽离钢筋圈，在混凝土50终凝前抽出全部的切割筋20，把转机30从混凝土50中拔出，并及时清洗；

4)混凝土50达到设计强度后，把桩头处桩周土挖除，利用风镐轻轻钻进沿切割筋20和翼形切割片40形成的分隔缝，即可轻易把桩头切除。

实际应用中，切割筋20的末端未设置固定装置。通过计算，将翼形切割片40设置在第二圈的切割筋20中，在抽拉切割筋20之初，其切割筋20的末端受力很小，基本不会移动，不会出现翼形切割片40脱离的情况，只有当翼形切割片40完成对桩的水平切割，汇聚在一起以后，切割筋20才会被完全抽出。作为优选的实施例，所述切割筋20设置为三圈，而且，全部的翼形切割片40设置在中间的一圈。在其他实施例中，切割筋20设置的圈数不定，但一般在三圈以上，而且，优选地，翼形切割片40设置以所述切割筋20的末端起算的第二圈中。

与现有技术相比，本发明的混凝土灌注桩桩头预切除装置及实现方法，通过切割筋和翼形切割片在混凝土终凝前对混凝土进行切割，在终凝后在混凝土灌注桩桩头切除面形成的分隔缝，使得后续能简单轻易地切除桩头。实现施工效率高、噪音小、劳动强度低的技术效果。其中，所述竖向钢筋隔离膜在浇筑混凝土之前缠绕在切除段的竖向钢筋外，用于消除混凝土与竖向钢筋之间的粘结作用，大大降低切除难度。

需要说明的是，所述混凝土保护层，是指桩中围成的钢筋圈的外表面至桩的外边缘的距离。翼形切割片40的高度等于保护层厚度H，取根部与翼片的高度各为H/2。根部的长度是混凝土保护层H的1/2，主要考虑两点：若根部的长度太大，则翼形切割片会变成T形，这样在切割的时候，直角的位置容易卡在纵向钢筋上；根部的长度太小，那么会造成翼片外围大面积的混凝土无法切割的问题，失去设置翼形切割片的意义。

而且，本发明提到翼形切割片的翼片的宽厚比。翼片的宽是指，一块翼片中，与根部连接的翼片的一端至翼片的悬空的一端之间的最短距离。翼片的厚是指，纵向切割翼片，翼片的上板面至翼片的下板面的最近距离。翼片的中部是指，翼片的内边缘和外边缘之间的中心点集合形成的中心线。自中心线至内边缘，翼片逐渐变薄；自中心线至外边缘，翼片逐渐变薄。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (10)

1.一种混凝土灌注桩桩头预切除实现方法，其特征在于，步骤如下：

1)在钢筋笼安装完毕后且浇筑混凝土之前，布置钢筋隔离膜、切割筋、转机以及翼形切割片；所述钢筋隔离膜缠绕桩头切除段的竖向钢筋；于灌注桩桩头切除面，所述切割筋沿着竖向钢筋围成的钢筋圈内环绕叠置多圈；所述转机的转轴传动连接所述切割筋的首端；于灌注桩桩头切除面，多个翼形切割片穿设所述切割筋，所述翼形切割片的翼片嵌于土中；

2)所述混凝土灌注桩桩头预切除实现装置布置完毕后，浇筑混凝土直至桩顶端；

3)待混凝土初凝一小时后，启动所述转机带动其转轴旋转，抽出一圈长度的切割筋，然后，间隔一定时间后再抽出一圈切割筋，接着，再间隔一定时间后将余下的切割筋全部抽离钢筋圈，在混凝土终凝前从所述钢筋笼中抽出全部的切割筋，移除所述转机；

4)混凝土达到设计强度后，把桩头处桩周土挖除，风镐钻进所述切割筋和翼形切割片形成的分隔缝，切除桩头。

2.如权利要求1所述混凝土灌注桩桩头预切除实现方法，其特征在于：以所述切割筋的末端起算的第二圈中，等距离布置所述翼形切割片，每两根相邻的竖向钢筋之间设置至少一个翼形切割片，且所述翼形切割片架设在所述钢筋笼的箍筋上。

3.如权利要求2所述混凝土灌注桩桩头预切除实现方法，其特征在于：所述切割筋叠置三圈，且所述转机可拆卸连接所述竖向钢筋，所述转机的转轴与切割筋的首端相互垂直连接。

4.如权利要求3所述混凝土灌注桩桩头预切除实现方法，其特征在于：所述翼形切割片的两块翼片末端之间的距离不超过相邻的两根竖向钢筋的间距。

5.如权利要求1-4任一项所述混凝土灌注桩桩头预切除实现方法，其特征在于：所述翼形切割片的翼片的两侧边缘厚度比中部薄，所述翼片的边缘厚度范围在0.2mm～0.5mm之间，翼片的宽厚比在10～20之间，所述宽厚比与混凝土强度成反比。

6.如权利要求5所述混凝土灌注桩桩头预切除实现方法，其特征在于：所述切割筋为直径0.5mm～3mm的柔性钢丝制成，其直径与混凝土强度成反比。

7.一种混凝土灌注桩桩头预切除实现装置，其特征在于：包括钢筋隔离膜、切割筋、转机以及翼形切割片，所述装置设在尚未浇筑混凝土的钢筋笼上；所述钢筋隔离膜缠绕桩头切除段的竖向钢筋；于灌注桩桩头切除面，所述切割筋沿着竖向钢筋围成的钢筋圈内环绕叠置多圈；所述转机的转轴传动连接所述切割筋的首端；于灌注桩桩头切除面，多个翼形切割片穿设于所述切割筋，且架设在箍筋上，所述翼形切割片的翼片嵌于土中。

8.如权利要求7所述混凝土灌注桩桩头预切除实现装置，其特征在于：以所述切割筋的末端起算的第二圈中，等距离布置所述翼形切割片，每两根相邻的竖向钢筋之间设置至少一个翼形切割片。

9.如权利要求7或8所述混凝土灌注桩桩头预切除实现装置，其特征在于：所述翼形切割片的两块翼片的末端之间的距离不超过所述灌注桩中相邻的两根竖向钢筋的间距。

10.如权利要求9所述混凝土灌注桩桩头预切除实现装置，其特征在于：所述翼形切割片的翼片的两侧边缘厚度比中部薄，所述翼片的边缘厚度范围在0.2mm～0.5mm之间，翼片的宽厚比在10～20之间，所述宽厚比与混凝土强度成反比。