CN108612103A - 实心混凝土桩拔除方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实心混凝土桩拔除方法，其特征是在需要拔除桩的外围设置松土钢罩，松土钢罩与空压机连接，松土钢罩设置喷气孔，在拔桩过程中空压机产生高压气，喷气孔喷射出高压气，高压气会扰动桩周围土体；拔除过程要连续作业，在需要拔除桩顶部设置钢吊板，桩拔除后桩孔采用粘土进行填塞。本发明操作方便，安全可靠。

Description

实心混凝土桩拔除方法
技术领域
本发明涉及一种桩拔除方法，特别涉及一种实心混凝土桩拔除方法。
背景技术
对于上部荷载变化较大的房屋，桩基的布置可能要进行大范围调整，需要拔除桩会占据新桩的位置，由于需要拔除桩和新桩的长度或者直径会有较大的不同，所以要施工新桩必须要拔除需要拔除桩。如果保留需要拔除桩，在需要拔除桩周围布置新桩，则要考虑整体地基刚度问题，如果局部桩布置过多，会造成局部桩沉降过小而引起地基不均匀沉降。而桩的拔除过程中会产生桩土之间较大的摩擦力，使桩难以拔除。
根据研究成果，参照文献《深厚软土地区小直径纯摩擦长桩承载性状研究》，桩上部摩擦力相对较大，如果将上部摩擦力减少，将会大大提高拔除桩的效率。
发明内容
本发明是提供一种实心混凝土桩拔除方法，解决拔桩效率不高的问题。
本发明在需要拔除桩的外围设置松土钢罩，松土钢罩与空压机连接，松土钢罩设置喷气孔，在拔桩过程中空压机产生高压气，喷气孔喷射出高压气，高压气会扰动桩周围土体，显著减少桩土之间的摩擦力，从而使桩能顺利拔除。拔除过程要连续作业，防止桩周土因间歇而固结。松土钢罩采用圆形或者方形，圆形直径为1～1.4m，方形边长为1～1.6m，松土钢罩包括外侧钢板、钢加劲肋、进气管、内侧钢板、活动百页、活动门，外侧钢板和内侧钢板厚度均为10～12mm，外侧钢板和内侧钢板之间设置钢加劲肋，钢加劲肋厚度为12～15mm，钢加劲肋设置间距为300～500mm，进气管采用内径为20～30mm的硬塑管，进气管每隔300～400mm竖向距离设置一排喷气孔，每排喷气孔中相邻喷气孔横向距离为200～300mm，上下喷气孔交错排列布置，喷气孔直径为2～4mm。
在喷气孔与内侧钢板之间设置封闭的棱台，棱台顶部为喷气孔，棱台侧边采用小钢板焊接而成，棱台与内侧钢板交接位置设置活动百页，活动门通过销钉与活动百页连接，当进气管注入高压气时，高压气通过棱台进行扩散，活动门会自动打开，高压气对外部土体产生扰动。当进气管不再注入高压气时，活动门会自动回落，防止外部土体进入外侧钢板和内侧钢板形成的空腔而造成喷气孔堵塞。
高压空气应缓慢降压，不得将高压空气突然停止，防止造成瞬时负压，活动门来不及回落而在空腔内涌入泥土。
需要拔除桩进行拔除时吊点受到的局部承压力会很大，故在需要拔除桩顶部设置钢吊板避免局部承压破坏，钢吊板厚度为20～25mm，钢吊板上部设置三个或四个吊点，当拔除力小于300kN时采用三个吊点，吊点布置成等边三角形，当拔除力大于等于300kN时采用四个吊点，吊点布置成正方形。
由于钢吊板受到的局部力会很大，做好钢吊板与需要拔除桩的连接至关重要。如果需要拔除桩为管桩，由于管桩通常为预应力混凝土，顶部不易凿除处理，故采用在管桩上部管腔内浇筑混凝土，利用混凝土与管壁的摩擦力作为钢吊板拔除时的反力。混凝土长度为400～500mm。需要拔除桩管腔内放置钢筋笼，钢筋笼主框架由四根直径为20mm的钢筋组成，钢筋笼底部为20mm的短钢筋形成的正方形，钢筋笼顶部比底部增设了十字交叉筋，交叉筋直径为20mm。钢筋笼采用工地的废钢筋，以降低成本。钢筋笼底部铺设了牛皮纸作为浇筑时垫物，牛皮纸作为浇筑时垫物而不是采用垫板可以节省成本。
如果需要拔除桩为实心混凝土桩，凿除上部混凝土300mm，裸露出受力钢筋后将其水平弯折，水平弯折的受力钢筋与钢吊板焊接，受力钢筋和钢吊板焊接长度大于等于280mm。
拔桩速度与气压要相匹配，如果拔桩速度过快，容易造成负压从而堵塞喷气孔；如果拔桩速度过慢，土容易局部固结而产生摩擦力增加拔管难度。根据试验结果，当拔桩速度为0.2～0.3m/min时最为适宜。为了获得拔桩速度与气压的关系，进行大量的试验，表1为不同土质拔桩速度与气压的关系。根据试验结果，当土质为淤泥时，气压采用大于等于1.5MPa且小于1.6MPa；当土质为粘土时，气压采用大于等于1.6MPa且小于1.7MPa；当土质为粉土时，气压采用大于等于1.7MPa且小于1.8MPa；当土质为砂土时，气压采用大于等于1.8MPa且小于1.9MPa。
表1不同土质拔桩速度与气压的关系
土质 气压(MPa) 速度(m/min)
淤泥 1.51 0.21
1.53 0.23
1.56 0.26
1.55 0.25
1.58 0.28
粘土 1.62 0.22
1.64 0.25
1.66 0.27
1.69 0.30
1.63 0.24
粉土 1.71 0.21
1.73 0.23
1.74 0.25
1.76 0.27
1.78 0.29
砂土 1.89 0.29
1.86 0.27
1.83 0.23
1.84 0.24
1.82 0.22
桩拔除后桩孔采用粘土进行填塞，粘土弹性模量和桩孔周围土加权平均弹性模量相差不超过10％，一方面使地基土分布均匀，使桩摩擦力不致出现局部变异过大，另一方面以便使在拔除过程中的受扰动土尽快固结。
本发明操作方便，安全可靠。
附图说明
图1为松土钢罩示意图，图2为管桩顶部结构处理示意图，图3为钢筋笼示意图，图4为实心混凝土桩顶部结构处理示意图。
各附图中：1、外侧钢板，2、钢加劲肋，3、进气管，4、内侧钢板，5、活动百页，6、活动门，7、空压机，8、牛皮纸，9、钢筋笼，10、钢吊板，11、吊点，12、交叉筋，13、受力钢筋。
具体实施方式
下面结合附图进行说明。
本实施例中在需要拔除桩的外围设置松土钢罩，图1为松土钢罩示意图，松土钢罩与空压机7连接，松土钢罩设置喷气孔，在拔桩过程中空压机7产生高压气，喷气孔喷射出高压气，高压气会扰动桩周围土体。拔除过程要连续作业，防止桩周土因间歇而固结。松土钢罩采用圆形，圆形直径为1.2m，松土钢罩包括外侧钢板1、钢加劲肋2、进气管3、内侧钢板4、活动百页5、活动门6，外侧钢板1和内侧钢板4厚度均为12mm，外侧钢板1和内侧钢板4之间设置钢加劲肋2，钢加劲肋2厚度为15mm，钢加劲肋2设置间距为400mm，进气管3采用内径为25mm的硬塑管，进气管3每隔350mm竖向距离设置一排喷气孔，每排喷气孔中相邻喷气孔横向距离为250mm，上下喷气孔交错排列布置，喷气孔直径为3mm。
在喷气孔与内侧钢板4之间设置封闭的棱台，棱台顶部为喷气孔，棱台侧边采用小钢板焊接而成，棱台与内侧钢板4交接位置设置活动百页5，活动门6通过销钉与活动百页5连接，当进气管3注入高压气时，高压气通过棱台进行扩散，活动门6会自动打开，高压气对外部土体产生扰动。当进气管3不再注入高压气时，活动门6会自动回落。高压空气应缓慢降压，不得将高压空气突然停止，防止造成瞬时负压，活动门6来不及回落而在空腔内涌入泥土。
在需要拔除桩顶部设置钢吊板10避免局部承压破坏，钢吊板10厚度为22mm，钢吊板10上部设置三个吊点11，吊点11布置成等边三角形。
图2为管桩顶部结构处理示意图。如果需要拔除桩为管桩，采用在管桩上部管腔内浇筑混凝土，利用混凝土与管壁的摩擦力作为钢吊板10拔除时的反力。混凝土长度为450mm。需要拔除桩管腔内放置钢筋笼9，图3为钢筋笼9示意图，钢筋笼9主框架由四根直径为20mm的钢筋组成，钢筋笼9底部为20mm的短钢筋形成的正方形，钢筋笼9顶部比底部增设了十字交叉筋12，交叉筋12直径为20mm。钢筋笼9采用工地的废钢筋，钢筋笼9底部铺设了牛皮纸8作为浇筑时垫物。
图4为实心混凝土桩顶部结构处理示意图。如果需要拔除桩为实心混凝土桩，凿除上部混凝土300mm，裸露出受力钢筋13后将其水平弯折，水平弯折的受力钢筋13与钢吊板10焊接，受力钢筋13和钢吊板10焊接长度大于等于280mm。
拔桩速度采用0.2～0.3m/min，当土质为淤泥时，气压采用大于等于1.5MPa且小于1.6MPa；当土质为粘土时，气压采用大于等于1.6MPa且小于1.7MPa；当土质为粉土时，气压采用大于等于1.7MPa且小于1.8MPa；当土质为砂土时，气压采用大于等于1.8MPa且小于1.9MPa。
桩拔除后桩孔采用粘土进行填塞，粘土弹性模量和桩孔周围土加权平均弹性模量相差不超过10％。

Claims (1)

1.一种实心混凝土桩拔除方法，其特征是在需要拔除桩的外围设置松土钢罩，松土钢罩与空压机连接，松土钢罩设置喷气孔，在拔桩过程中空压机产生高压气，喷气孔喷射出高压气，高压气会扰动桩周围土体；拔除过程要连续作业，防止桩周土因间歇而固结；松土钢罩采用圆形或者方形，圆形直径为1～1.4m，方形边长为1～1.6m，松土钢罩包括外侧钢板、钢加劲肋、进气管、内侧钢板、活动百页、活动门，外侧钢板和内侧钢板厚度均为10～12mm，外侧钢板和内侧钢板之间设置钢加劲肋，钢加劲肋厚度为12～15mm，钢加劲肋设置间距为300～500mm，进气管采用内径为20～30mm的硬塑管，进气管每隔300～400mm竖向距离设置一排喷气孔，每排喷气孔中相邻喷气孔横向距离为200～300mm，上下喷气孔交错排列布置，喷气孔直径为2～4mm；
在喷气孔与内侧钢板之间设置封闭的棱台，棱台顶部为喷气孔，棱台侧边采用小钢板焊接而成，棱台与内侧钢板交接位置设置活动百页，活动门通过销钉与活动百页连接，当进气管注入高压气时，高压气通过棱台进行扩散，活动门会自动打开，高压气对外部土体产生扰动；当进气管不再注入高压气时，活动门会自动回落；高压空气应缓慢降压，不得将高压空气突然停止，防止造成瞬时负压，活动门来不及回落而在空腔内涌入泥土；
在需要拔除桩顶部设置钢吊板，桩拔除后桩孔采用粘土进行填塞；
拔除桩为实心混凝土桩，凿除上部混凝土300mm，裸露出受力钢筋后将其水平弯折，水平弯折的受力钢筋与钢吊板焊接，受力钢筋和钢吊板焊接长度大于等于280mm。
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