CN113174953A - 灌注桩桩顶超灌部分的预处理结构 - Google Patents

灌注桩桩顶超灌部分的预处理结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种灌注桩桩顶超灌部分的预处理结构，它包括桩顶超灌部分和下方的正常桩段，灌注桩的钢筋笼在正常桩段包括多道箍筋和多根纵向主筋，该钢筋笼在超灌部分仅包括多根纵向主筋；超灌部分的每根纵向主筋上套合一个开口朝下的纵向套管；每根纵向套管一侧设有一根对应的横向套管，该横向套管的横截面为扁的眼睛形，该横向套管包括上弧面、下弧面和左右两个尖角；每根横向套管的外开口位于灌注桩的侧面；每根横向套管上弧面固定有外端头，该外端头与对应的纵向套管固定；纵向套管的底环面与横向套管的高度分界面平齐。该预处理结构操作快速高效省力，且断口平整，能有效控制断面标高。

Description

灌注桩桩顶超灌部分的预处理结构
技术领域
本发明涉及基桩施工技术领域，具体的说是一种对灌注桩桩顶超灌部分进行预处理以便后续将超灌部分快速破除的结构，即灌注桩桩顶超灌部分的预处理结构。
背景技术
灌注桩是常见的基桩形式，其施工步骤大致为：利用桩机成孔并采用泥浆护壁，直至钻进到孔底标高，再下放钢筋笼，然后下插导管并灌注混凝土。为保证桩基质量，灌砼时要求超灌，即比桩顶的设计标高多灌注一定的高度，如1米。但超灌后，后期浇捣混凝土承台及底板前，必须将桩顶超灌部分的混凝土敲掉并漏出钢筋笼的纵向主筋，再将漏出的纵向主筋与承台内部的钢筋绑扎，然后浇捣承台混凝土。且上述施工过程还需要保证破碎掉超灌部分后，剩余的桩头伸入承台的高度要符合设计要求，如桩头伸入承台10cm。
然而，现有技术操作中存在以下缺陷。首先，桩顶超灌部分由工人们手持锤头锤击破碎，效率低，速度慢，操作费力，人工成本高，敲掉单根灌注桩超灌部分的劳务费用就高达四百到五百，而建筑工地灌注桩的数目众多，将全部灌注桩桩顶的超灌部分混凝土敲掉会产生巨大的劳务费用，经济性太差；而且，由于手动敲击为非标准化操作，随意性大，很可能损伤到超灌部分的纵向主筋以及下方剩余的桩头的混凝土，影响桩体的质量和性能；并且，同样由于手动敲击的随意性，会导致桩体的断口凹凸不平，即桩体被破坏的高程不一致，剩余的桩头的标高难以把控，也自然无法保证剩余桩头伸入承台的高度符合设计要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种操作快速高效省力，能明显降低人工成本，且断口平整，不损伤超灌部分的纵向主筋和下方剩余桩头的混凝土，且能有效控制断面标高，使剩余桩头伸入承台的高度符合设计要求的灌注桩桩顶超灌部分的预处理结构。
本发明的技术解决方案是，提供一种灌注桩桩顶超灌部分的预处理结构，它包括桩顶超灌部分和下方的正常桩段，灌注桩的钢筋笼在正常桩段包括多道箍筋和多根纵向主筋，该钢筋笼在超灌部分仅包括多根纵向主筋；超灌部分的每根纵向主筋上套合一个开口朝下的纵向套管；每根纵向套管一侧设有一根对应的横向套管，该横向套管的横截面为扁的眼睛形，该横向套管包括上弧面、下弧面和左右两个尖角；每根横向套管的外开口位于灌注桩的侧面；每根横向套管上弧面固定有外端头，该外端头与对应的纵向套管固定；纵向套管的底环面与横向套管的高度分界面平齐。
采用以上结构的灌注桩桩顶超灌部分的预处理结构与现有技术相比，具有以下优点。
先分析上述结构的工作过程：灌砼过程结束后，开挖周边土体，使得桩顶超灌部分漏出，而位于灌注桩侧面的一圈横向套管的外开口也暴露出来；工人手持液压劈裂机，将劈裂机的中间楔块插入一个横向套管的外开口，液压驱动中间楔块前进，向上下两边撑开横向套管，产生裂缝；且由于横向套管截面为眼睛形，左右两个尖角起到应力释放和开裂导向作用，确保左右延伸的两条裂缝大致位于同一水平面也就是超灌部分和正常桩段的分界面上；重复操作液压劈裂机，逐一撑开各个横向套管，使得各条裂缝相互扩散联结，形成超灌部分和正常桩段之间的断面，最后，利用吊环将已经裂开的超灌部分吊离即可。
该结构存在几个亮点。用纵向套管套住纵向主筋，且利用上端头实现横向套管与纵向套管的固定，这样，首先解决了横向套管和纵向套管的高度向安装定位问题，避免灌砼时两个套管在压力下挪动高度；同时，也实现了沿周向间隔布设一圈横向套管的布局，使得超灌部分逐一撑开，均匀劈裂，劈裂效果好，平滑省力；而且，作为两个套管的连接部件的上端头位于横向套管上方，刚好避让开分裂平面，避免上端头与纵向套管的连接干扰阻扰到分界面裂缝的发展和扩散；况且，纵向套管套住纵向主筋，刚好隔开了纵向主筋和超灌部分砼料，降低两者的粘结，易于脱离，何况，纵向套管的底环面也设置在分界面上，进一步杜绝纵向套管本身阻拦裂缝发展和扩散的状况。
由以上分析可知，该结构操作快速、高效、省力，明显降低了人工成本，使得单根灌注桩超灌部分破除的劳务费用下降到50块以内，从而为施工企业节省了一大笔用工成本，经济效益显著；而且，灌注桩的断口平滑整齐，且由于分裂是定向发展，故有效避让并保护了超灌部分的纵向主筋和下方剩余桩头的混凝土；况且，该断面的标高精确可控，能确保超灌部分破碎后，剩余桩头伸入承台的高度符合设计要求。
作为优选，超灌部分还包括中心环，中心环的下表面沿周向均匀固定有多个下端头；每个下端头上设有内公线槽，全部下端头与全部横向套管一一对应；每个横向套管的上弧面固定有内端头，每个内端头设有内母线槽，每个横向套管的内端头与中心环对应下端头经绕过内公线槽和内母线槽的钢丝绑扎；这样，首先在中心增设了一个定位装置，使得每根横向套管沿径向分布，确保各个裂缝起点受力均衡，直指桩心；而且，中心环、下端头和内端头等连接件的高度刚好避让开分裂平面，避免上述连接结构阻拦裂缝的发展和扩散；况且，中心环的存在，镂空了桩体的轴心位置，保证了导管的容置空间。
作为再优选，每根纵向套管下段设有径向凸环，径向凸环设有外公线槽；外端头设有外母线槽，外端头设有与径向凸环的外弧边吻合的弧形缺口；每个横向套管的外端头的弧形缺口与对应纵向套管的径向凸环的外弧边抵靠，该横向套管的外端头和对应纵向套管的径向凸环经绕过外公线槽和外母线槽的钢丝绑扎；这样，外端头的弧形缺口与纵向套管的径向凸环的外弧边严丝合缝，相互抵靠，既保证了两者接触接触面积，确保抵靠连接牢固，又使得外端头能绕径向凸环灵活旋转，从而便捷的调节横向套管的外端位置，进而进一步确保横向套管沿径向分布，直至桩心。
附图说明
图1是本发明灌注桩桩顶超灌部分的预处理结构灌砼前的结构示意图。
图2是本发明灌注桩桩顶超灌部分的预处理结构的横向套管和中心环的结构示意图。
图3是本发明灌注桩桩顶超灌部分的预处理结构的结构示意图。
图4是本发明灌注桩桩顶超灌部分的预处理结构开裂后将超灌部分吊离的结构示意图。
图5是本发明灌注桩桩顶超灌部分的预处理结构的超灌部分的结构示意图。
图中所示1、超灌部分，2、正常桩段，3、纵向主筋，4、纵向套管，5、横向套管，6、外端头，7、中心环，8、下端头，9、内公线槽，10、内端头，11、内母线槽，12、径向凸环，13、外公线槽，14、外母线槽，15、吊环，16、弧形缺口，17、导管。
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说明。
如图1～图5所示，本发明灌注桩桩顶超灌部分的预处理结构，它包括将要被破碎的桩顶超灌部分1和破碎后剩下的位于桩顶超灌部分1下方的正常桩段2，灌注桩的钢筋笼在正常桩段2包括多道箍筋和多根纵向主筋3，该钢筋笼在超灌部分1仅包括多根纵向主筋3而无箍筋。
超灌部分1的每根纵向主筋3上套合一个开口朝下的纵向套管4；该纵向套管4内涂抹了黄油或沥青等隔离物质，其作用一是防止灌注时水泥浆进入纵向套管4，二是便于开裂后吊运时超灌部分1与锚固在正常桩段2内的纵向主筋3脱离。
每根纵向套管4一侧设有一根对应的横向套管5，该横向套管5的横截面为扁的眼睛形，该横向套管5包括上弧面、下弧面和左右两个尖角。每根横向套管5单侧向外开口且外开口位于灌注桩的侧面。浇注混凝土之前，需要先向横向套管5内注满水并用堵头封住横向套管5的外开口，使得横向套管5内水压能抵御灌注压力；待浇捣完超灌部分1后，挖开桩侧土体，漏出超灌部分1，再去除掉横向套管5的外开口的堵头即可。
每根横向套管5上弧面固定有外端头6，该外端头6与对应的纵向套管4固定。具体的说，每根纵向套管4下段设有径向凸环12，径向凸环12设有外公线槽13；外端头6设有外母线槽14，外端头6设有与径向凸环12的外弧边吻合的弧形缺口16；每个横向套管5的外端头6的弧形缺口16与对应纵向套管4的径向凸环12的外弧边抵靠，该横向套管5的外端头6和对应纵向套管4的径向凸环12经绕过外公线槽13和外母线槽14的钢丝绑扎。
纵向套管4的底环面与横向套管5的高度分界面也就是横向套管5高度的二分之一处平齐。
超灌部分1还包括中心环7，中心环7的下表面沿周向均匀固定有多个下端头8；每个下端头8上设有内公线槽9，全部下端头8与全部横向套管5一一对应；每个横向套管5的上弧面固定有内端头10，每个内端头10设有内母线槽11，每个横向套管5的内端头10与中心环7对应下端头8经绕过内公线槽9和内母线槽11的钢丝绑扎。
该中心环7的作用，一是固定各根横向套管5的内端，同时也腾空了桩心位置，留出了插接导管17的空间。
本申请中，需要用到手持式的液压劈裂机，该液压劈裂机为成熟的现有技术，故具体结构不再赘述。
当然，本申请的超灌部分1被劈裂后，在超灌部分1的顶部预埋锚固有吊环15。便于后续吊离。

Claims (3)

1.一种灌注桩桩顶超灌部分的预处理结构，它包括桩顶超灌部分(1)和下方的正常桩段(2)，灌注桩的钢筋笼在正常桩段(2)包括多道箍筋和多根纵向主筋(3)，该钢筋笼在超灌部分(1)仅包括多根纵向主筋(3)；其特征在于：超灌部分(1)的每根纵向主筋(3)上套合一个开口朝下的纵向套管(4)；每根纵向套管(4)一侧设有一根对应的横向套管(5)，该横向套管(5)的横截面为扁的眼睛形，该横向套管(5)包括上弧面、下弧面和左右两个尖角；每根横向套管(5)的外开口位于灌注桩的侧面；每根横向套管(5)上弧面固定有外端头(6)，该外端头(6)与对应的纵向套管(4)固定；纵向套管(4)的底环面与横向套管(5)的高度分界面平齐。
2.根据权利要求1所述的灌注桩桩顶超灌部分的预处理结构，其特征在于：超灌部分(1)还包括中心环(7)，中心环(7)的下表面沿周向均匀固定有多个下端头(8)；每个下端头(8)上设有内公线槽(9)，全部下端头(8)与全部横向套管(5)一一对应；每个横向套管(5)的上弧面固定有内端头(10)，每个内端头(10)设有内母线槽(11)，每个横向套管(5)的内端头(10)与中心环(7)对应下端头(8)经绕过内公线槽(9)和内母线槽(11)的钢丝绑扎。
3.根据权利要求2所述的灌注桩桩顶超灌部分的预处理结构，其特征在于：每根纵向套管(4)下段设有径向凸环(12)，径向凸环(12)设有外公线槽(13)；外端头(6)设有外母线槽(14)，外端头(6)设有与径向凸环(12)的外弧边吻合的弧形缺口(16)；每个横向套管(5)的外端头(6)的弧形缺口(16)与对应纵向套管(4)的径向凸环(12)的外弧边抵靠，该横向套管(5)的外端头(6)和对应纵向套管(4)的径向凸环(12)经绕过外公线槽(13)和外母线槽(14)的钢丝绑扎。
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