CN108385686A - 一种钻孔灌注桩免剥离免环切截桩头工艺 - Google Patents

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刘克亮
陈哲红
程士洋
吴杭州
万志勇
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Municipal Engineering Co Ltd of Shanghai Civil Engineering Co Ltd of CREC
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D9/00Removing sheet piles bulkheads, piles, mould-pipes or other moulds or parts thereof

Abstract

本发明涉及一种钻孔灌注桩免剥离免环切截桩头工艺,将事先加工好的套管直接套入钢筋笼桩头部位的主筋和声测管外端表面并固定,将桩头部位的混凝土与主筋、声测管有效隔离,隔断混凝土与钢筋、声测管间的握裹力及摩擦力;将复合脱松套箍在桩顶处主筋外围,形成裂缝诱发槽;采用水钻在复合脱松套形成的裂缝诱发槽内钻孔,将液压劈裂枪插入孔洞内截断桩头混凝土,然后利用起吊设备将无用桩头垂直吊出,本发明职业健康危害小、施工工效高、经济性高、截桩头质量高、节能环保成效突出。

Description

一种钻孔灌注桩免剥离免环切截桩头工艺
[技术领域]
本发明涉及灌注桩施工技术领域,具体的说是一种钻孔灌注桩免剥离免环切截桩头工艺。
[背景技术]
混凝土灌注桩在工程上被大量应用,为了保证桩头质量,灌注桩施工时都会对桩基进行超灌,待桩头挖出后再将超灌桩头去除,目前应用较为广泛的截桩头工艺主要有以下四种,见表1。
表1破桩头方法
现有的截桩头方法均不能同时满足职业健康危害小、经济、简便、易行、绿色、环保等要求。现有技术的缺点分析见表2。
表2现有截桩头方法的缺点分析表
据此情况,一种能够有效减少以上职业健康危害,同时又经济易行的替代施工工艺是必要的。免剥离免环切截桩头新工艺可以显著减少这些健康危害,提高施工工效、绿色环保。
[发明内容]
本发明解决常规截桩头施工方法存在的共性问题:截桩头质量差,桩头不平整、钢筋易弯曲,费工费时,施工过程强噪音、大量粉尘,对施工人员健康影响大,产生大量混凝土渣等。
基本方案:将事先加工好的套管直接套入钢筋笼桩头部位的主筋和声测管外端表面并固定,将桩头部位的混凝土与主筋、声测管有效隔离,隔断混凝土与钢筋、声测管间的握裹力及摩擦力;将复合脱松套箍在桩顶处主筋外围,形成裂缝诱发槽;采用水钻在复合脱松套形成的裂缝诱发槽内钻孔,将液压劈裂枪插入孔洞内截断桩头混凝土。然后利用起吊设备将无用桩头垂直吊出。
具体的工艺流程见图2:
步骤一,安装套管及复合脱松套
钢筋笼加工时将安装吊筋的钢筋笼主筋加长50cm,钢筋笼制作完成后,将加工好的PVC 管直接套入钢筋笼处于桩顶以上部分的主筋上,套管底部使用扎丝穿入PVC管上小孔绑扎在钢筋上将套管固定,PVC管较桩头钢筋长3cm。套管两端先是塞入气泡膜堵头,再用胶带封口。见图3。
在设计桩顶位置处,环绕主筋外围缠绕一圈夹布橡胶管,夹布橡胶管底部与桩顶位置平齐,捆绑位置控制范围为桩头高程以上10cm内。橡胶管内穿12号铁丝,在对接接头处系紧捆牢,接头处用胶带裹紧密封,形成脱松套管。每隔2根主筋使用塑料扎带将套管与主筋捆扎一道,确保套管不会上浮或者被挤偏。见图4。
步骤二,拆除夹布橡胶管
在桩头被挖出后,将夹布橡胶管外表面混凝土凿除,将接头处铁丝剪断,将橡胶管拽出,桩身形成一条环状凹槽,凹槽内主筋露出。见图5。
步骤三,水钻钻孔
采用用手持式水钻配50mm钻头在凹槽内钻出3个孔洞,孔洞深度=枪头长度+中间楔块最大伸长量,使用常规劈裂枪,孔洞深度可取40cm。孔洞间夹角控制在90°~120°之间,孔洞保持水平,见图6。
步骤四,液压劈裂枪截断桩头
1台液压油泵配套的3台液压劈裂枪插入孔洞后同步运行将桩头劈裂,见图7。
如果钻出的孔洞直径比所使用的劈裂枪在最大行程时枪头的直径还大,劈裂枪启动前,用弧形钢板垫片填塞枪头与孔洞间空隙。
步骤五,吊出桩头
在桩头中上部桩身对称钻孔,钻孔直径钻孔深度20mm,插入钢筋头,钢丝绳挂住钢筋头后将桩头吊出,见图8。
本发明的优势在于:
1职业健康危害小
通过试验可以确定,采用该工艺施工基本无粉尘,噪音小,不会对操作人员身体产生各种不良负担,有效的降低了职业健康安全风险。
2施工工效高、经济性高
根据现场实测,2名工人1小时破桩头1个,1天可以完成6~8根桩基的截桩头工作,该工艺的工效是传统环切+剥离施工工艺的6~8倍。
以一个承台8根直径1.5m灌注桩截桩头计算,应用人工环切剥离工艺,工费至少在4000 元以上,而应用新工艺2名工人仅需要1天全部完成,截桩头总费用降低了57.4%,因此新工艺施工可以节约成本、缩短施工工期。
3截桩头质量高
施工中只要确保水钻钻孔基本在一个水平面内,断裂面即可保证在一个水平面上,截断面较平整。
桩头钢筋保护良好,不会被弯曲或者污染,较人工破桩头和截桩机破桩头所必须的后期钢筋调直过程,该工艺具有显著的先进性。
4节能环保成效突出
该工艺在截桩头施工中主要用到的机具均为小型机具,同时因为工效高,施工时间短,较传统的空压机、风镐破除施工节能效果突出。
同时该工艺施工时不产生粉尘、无强噪音,不产生大量碎裂混凝土块等建筑垃圾,环保效益突出。
[附图说明]
图1为本发明施工工艺流程图
图2a-图2b为钢筋笼安装套管结构示意图
图3为夹布橡胶管安装结构示意图
图4为橡胶管拽出结构示意图
图5a-图5b为水钻钻孔示意图
图6为桩头劈裂示意图
图7为桩头吊出示意图
图8为夹布橡胶管安装范围
图中标记说明
1桩头钢筋,2桩身钢筋,3接吊筋,4PVC管,5夹布橡胶管,6桩头,7桩身,8孔洞, 9凹槽,10钢丝绳。
[具体实施方式]
现结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步阐述,相信对本领域技术人员来说是清楚的。
为便于理解对文中的技术术语作简要解释:
套管:利用常用的PVC管加工,管道直径大于钢筋笼主筋15mm左右。
复合脱松套:将夹布橡胶管内穿铁丝,环绕桩顶处主筋外围捆绑形成。
裂缝诱发槽:桩头挖出后,将复合脱松套管清出后在桩顶部门形成的凹槽。
本发明的工艺原理
免剥离免环切截桩头施工工艺的原理:将事先加工好的套管直接套入钢筋笼桩头部位的主筋和声测管外端表面并固定,将桩头部位的混凝土与主筋、声测管有效隔离,隔断混凝土与钢筋、声测管间的握裹力及摩擦力;将复合脱松套箍在桩顶处主筋外围,形成裂缝诱发槽;采用水钻在复合脱松套形成的裂缝诱发槽内钻孔,将液压劈裂枪插入孔洞内截断桩头混凝土。然后利用起吊设备将无用桩头垂直吊出。工艺原理图解见图1。
具体的工艺流程见图1:
步骤一,安装套管及复合脱松套
钢筋笼加工时将安装吊筋的钢筋笼主筋加长50cm,钢筋笼制作完成后,将加工好的PVC 管直接套入钢筋笼处于桩顶以上部分的主筋上,套管底部使用扎丝穿入PVC管上小孔绑扎在钢筋上将套管固定,PVC管较桩头钢筋长3cm。套管两端先是塞入气泡膜堵头,再用胶带封口。见图2a-2b。
在设计桩顶位置处,环绕主筋外围缠绕一圈夹布橡胶管,夹布橡胶管底部与桩顶位置平齐,捆绑位置控制范围为桩头高程以上10cm内。橡胶管内穿12号铁丝,在对接接头处系紧捆牢,接头处用胶带裹紧密封,形成脱松套管。每隔2根主筋使用塑料扎带将套管与主筋捆扎一道,确保套管不会上浮或者被挤偏。见图3。
步骤二,拆除夹布橡胶管
在桩头被挖出后,将夹布橡胶管外表面混凝土凿除,将接头处铁丝剪断,将橡胶管拽出,桩身形成一条环状凹槽,凹槽内主筋露出。见图4。
步骤三,水钻钻孔
采用用手持式水钻配50mm钻头在凹槽内钻出3个孔洞,孔洞深度=枪头长度+中间楔块最大伸长量,使用常规劈裂枪,孔洞深度可取40cm。孔洞间夹角控制在90°~120°之间,孔洞保持水平,见图5。
步骤四,液压劈裂枪截断桩头
1台液压油泵配套的3台液压劈裂枪插入孔洞后同步运行将桩头劈裂,见图6。
如果钻出的孔洞直径比所使用的劈裂枪在最大行程时枪头的直径还大,劈裂枪启动前,用弧形钢板垫片填塞枪头与孔洞间空隙。
步骤五,吊出桩头
在桩头中上部桩身对称钻孔,钻孔直径钻孔深度20mm,插入钢筋头,钢丝绳挂住钢筋头后将桩头吊出,见图7。
本方案中,套管和复合脱松套管在达到相同施工效果的情况下可用多种材料代替。
主筋套管(PVC管)的加工长度=桩头主筋长度+3cm。
夹布橡胶管缠绕在主筋外围,捆绑位置控制范围为桩头高程以上10cm内。见图8。
根据现场实测数据计算钢筋笼吊筋长度,严格控制钢筋笼顶面高程。
采用焊接方式安装吊筋时,焊接吊筋的钢筋笼主筋必须在顶面加长,加长长度为焊缝长度。
灌注混凝土时采用有效措施控制钢筋笼不上浮。

Claims (8)

1.一种钻孔灌注桩免剥离免环切截桩头工艺,其特征在于,将事先加工好的套管直接套入钢筋笼桩头部位的主筋和声测管外端表面并固定,将桩头部位的混凝土与主筋、声测管有效隔离,隔断混凝土与钢筋、声测管间的握裹力及摩擦力;将复合脱松套箍在桩顶处主筋外围,形成裂缝诱发槽;采用水钻在复合脱松套形成的裂缝诱发槽内钻孔,将液压劈裂枪插入孔洞内截断桩头混凝土,最后利用起吊设备将无用桩头垂直吊出。
2.如权利要求1所述的一种钻孔灌注桩免剥离免环切截桩头工艺,其特征在于,具体施工步骤:
步骤一,安装套管及复合脱松套
钢筋笼加工时将安装吊筋的钢筋笼主筋加长50cm,钢筋笼制作完成后,将加工好的PVC管直接套入钢筋笼处于桩顶以上部分的主筋上,套管底部使用扎丝穿入PVC管上小孔绑扎在钢筋上将套管固定,PVC管较桩头钢筋长3cm,套管两端先是塞入气泡膜堵头,再用胶带封口;
在设计桩顶位置处,环绕主筋外围缠绕一圈φ50mm夹布橡胶管,夹布橡胶管底部与桩顶位置平齐,捆绑位置控制范围为桩头高程以上10cm内,橡胶管内穿12号铁丝,在对接接头处系紧捆牢,接头处用胶带裹紧密封,形成脱松套管;每隔2根主筋使用塑料扎带将套管与主筋捆扎一道,确保套管不会上浮或者被挤偏;
步骤二,拆除夹布橡胶管
在桩头被挖出后,将夹布橡胶管外表面混凝土凿除,将接头处铁丝剪断,将橡胶管拽出,桩身形成一条环状凹槽,凹槽内主筋露出;
步骤三,水钻钻孔
采用用手持式水钻配50mm钻头在凹槽内钻出3个孔洞,孔洞深度=枪头长度+中间楔块最大伸长量,使用常规劈裂枪,孔洞深度可取40cm,孔洞间夹角控制在90°~120°之间,孔洞保持水平;
步骤四,液压劈裂枪截断桩头
1台液压油泵配套的3台液压劈裂枪插入孔洞后同步运行将桩头劈裂,如果钻出的孔洞直径比所使用的劈裂枪在最大行程时枪头的直径还大,劈裂枪启动前,用弧形钢板垫片填塞枪头与孔洞间空隙;
步骤五,吊出桩头
在桩头中上部桩身对称钻孔,钻孔直径φ32mm,钻孔深度20mm,插入φ25mm钢筋头,钢丝绳挂住钢筋头后将桩头吊出。
3.如权利要求1所述的一种钻孔灌注桩免剥离免环切截桩头工艺,其特征在于,主筋套管即PVC管的加工长度为桩头主筋长度加3cm。
4.如权利要求1所述的一种钻孔灌注桩免剥离免环切截桩头工艺,其特征在于,夹布橡胶管缠绕在主筋外围,捆绑位置控制范围为桩头高程以上10cm内。
5.如权利要求1所述的一种钻孔灌注桩免剥离免环切截桩头工艺,其特征在于,根据现场实测数据计算钢筋笼吊筋长度,严格控制钢筋笼顶面高程。
6.如权利要求1所述的一种钻孔灌注桩免剥离免环切截桩头工艺,其特征在于,采用焊接方式安装吊筋时,焊接吊筋的钢筋笼主筋必须在顶面加长,加长长度为焊缝长度。
7.如权利要求1所述的一种钻孔灌注桩免剥离免环切截桩头工艺,其特征在于,灌注混凝土时控制钢筋笼不上浮。
8.如权利要求1所述的一种钻孔灌注桩免剥离免环切截桩头工艺,其特征在于,套管和复合脱松套管在达到相同施工效果的情况下可用多种材料代替。
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