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一种便于破除桩头的灌注桩结构与施工方法

文献发布时间:2023-06-19 18:37:28


一种便于破除桩头的灌注桩结构与施工方法

技术领域

本发明属于施工桩基建设技术领域,具体涉及一种便于破除桩头的灌注桩结构与施工方法。

背景技术

在灌注桩浇筑过程中,位于桩坑底、侧壁杂物和泥水会混合到混凝土中并上浮至桩头部分,因此会对桩体进行超注混凝土,在超注后,会将超注部分破除,即灌注桩包括上下设置的桩头4和桩体3。现有技术中,破除桩头的方法主要由两种:一种是工人用手持风镐从外到内、从上到下的顺序进行桩头的破除,另一种是通过破桩机进行桩头破除工作,破桩机设计安装在桩外的环形装置,如在中国专利CN114540395A中公开的一种静态膨胀炸药桩头破除方法,主要用水平设置的压力装置对桩头进行破除。前者破桩效率低,需要的工人数量多;后者虽然效率高,但是还需要吊车、挖掘机等辅助施工。

发明内容

本发明拟提供一种便于破除桩头的灌注桩结构,在桩头的破除时,不仅破除效率高,同时还不需要辅助机械辅助进行施工。

为此,本发明所采用的技术方案为:一种便于破除桩头的灌注桩结构,包括桩头和桩体,所述桩体内的钢筋笼包括主筋和箍筋,且桩体内的主筋向上延伸至桩头顶部,桩头内不含箍筋,在桩头内还设置有若干根PVC管,每根PVC管竖直设置在桩头内且PVC管高度不低于桩头的高度,所述PVC管的底部与桩头的底部齐平,所述PVC管的两端设置有能被拆卸或者能被打开的密封结构,其中一根PVC管位于桩头的中心,其余PVC管至少分成一层围绕中心PVC管呈圆周均布,桩头内的所述主筋外套设有底面与桩头的底部齐平的保护层。

作为上述方案中的优选,所述密封结构包括能罩在PVC管端头上的密封薄膜,所述密封薄膜通过抱箍设置在PVC管的端头上。

进一步优选,所述PVC管高度与主筋高出箍筋部分相等。

进一步优选,围绕中心PVC管设置的每层PVC管数量均大于3。

进一步优选,所述保护层为套设在主筋上的保护管。

还公开了一种便于破除桩头的施工方法,基于权利要求1-5中任一权利要求所述的便于破除桩头的灌注桩结构,还包括以下步骤:

S1:将保护层安装在位于桩体上面的主筋上,然后完成灌注桩的浇筑,再取出灌注桩浇筑管后,然后将两端带有密封结构的PVC管按照设计位置插入到灌注桩内,并保证每根PVC管伸入到灌注桩的高度不超过桩头的高度;

S2:待灌注桩内混凝土强度满足要求后,将保护层破除使主筋与桩头上的混凝土分离,然后打开或拆卸下密封结构,将破裂机伸入到PVC管内对桩头进行破除,破裂机在伸入到PVC管的顺序由外到内,且位于中心处的PVC管最后破除。

进一步优选,在S2中,破裂机每次只伸入到单个PVC管内或者是同时伸入相邻的两个PVC管内进行破裂。

进一步优选,所述破裂机采用液压破裂机。

本发明的有益效果:

1)与现有技术相比,采用破裂机伸入到竖直设置且与桩体底面齐平的PVC管中进行破裂,由于桩头没有箍紧保护,因此能顺利实现应力的释放,从而能有效将破裂位置控制在桩头破除范围内;

2)通过预埋两端带有密封结构的PVC管,既能作为破裂机的伸入孔,又能确保灌注混凝土不会进入PVC管内,在破除时,由外到内依次进行,即在破除时将桩头一层一层的剥离,使其不需要吊车、挖掘机的辅助施工,并且在破除时,采用其他工序中需要的破裂机,而不是单独采购只针对破桩工序的破桩机进行破除,从而减少设备投入;

3)在破除时,通过破裂机由外到内一层一层的轴向劈裂破除,与现有技术中直接沿桩头与桩体之间的位置处径向破除相比,降低破除难度,不仅能保证破除效率,还减少人力成本的投入。

附图说明

图1为本发明中边墙牛腿台车的示意图。

图2为本发明中拱部台车的示意图。

图3为本发明中单个PVC管破裂的受力图。

图4为本发明中相对两个PVC管同时破裂的受力图。

图5为本发明中相邻两个PVC管同时破裂的受力图。

图6为本发明中同层PVC管全部同时破裂的受力图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图,对本发明作进一步说明:

如图1-图2所示,一种便于破除桩头的灌注桩结构,主要由钢筋笼、桩体3、桩头4、PVC管5和保护层6组成,桩体3内的钢筋笼包括主筋2和箍筋1,且桩体3内的主筋2向上延伸至桩头4顶部,桩头4内不含箍筋1,以上为现有技术,在此不再赘述。

在桩头内还竖直设置有若干根PVC管5,每根PVC管5高度不低于桩头4的高度,且PVC管5的底部与桩头4的底部齐平。同时为防止浇筑时,混凝土进入到PVC管内,在PVC管5的两端设置有能被拆卸或者能被打开的密封结构。密封结构的具体结构包括能罩在PVC管5端头上的密封薄膜,且密封薄膜通过抱箍箍紧在在PVC管5,还可在密封薄膜内增加一成布料,以防止密封薄膜破裂,密封薄膜和布料均采用工地上随处可见且废弃的材料。最好是,PVC管的高度与桩头的高度相等,即与灌注桩需要破除的部分高度相等。

若干根PVC管在桩头上的位置如下:其中一根PVC管5位于桩头4的中心,其余PVC管5至少分成一层围绕中心PVC管5呈圆周均匀分布。PVC管5围绕中心PVC管5的层数和每层PVC管5的数量均根据实际浇筑时桩头的大小确定。最好是,围绕中心PVC管5设置的每层PVC管数量均大于3,使得破裂效果更好。

为方便桩头的破裂,还配备有能伸到PVC管5内的破裂机,该破裂机可采用浇筑中用于破裂土层便于钢筋笼埋到土层内的液压破裂机,且破裂机上设置有能同时伸入到几个PVC管内进行破除的破裂头。

为方便隔绝主筋与桩头混凝土,在主筋2外套设有底面与桩头4的底部齐平的保护层6,保护层可采用能套在主筋上的保护管。

基于上述的便于破除桩头的灌注桩结构,一种便于破除桩头的施工方法,包括以下步骤:

第一步:将保护层6安装在位于桩体3上面的主筋2上,然后将钢筋笼、主筋等对应放置到桩基孔内,然后完成灌注桩的浇筑,在取出灌注桩浇筑管后,此时混凝土未凝固,将两端带有密封结构的PVC管5按照设计位置插入到灌注桩内,并保证每根PVC管伸入到灌注桩的高度不超过桩头的高度。当PVC管与桩头高度相等时,直接整根插入到混凝土中,当PVC管的高度高于桩头高度时,预先在等高位置处做上记号,然后再插入。

第二步:待灌注桩内混凝土强度满足要求后,将保护层破除使主筋与桩头上的混凝土分离,然后打开或拆卸下密封结构,将破裂机伸入到PVC管内对桩头进行注入液压破除,破裂机在伸入到PVC管的顺序由外到内,且位于中心处的PVC管最好破除。在本实施例中,可直接划破PVC管上端的密封薄膜。

如图3到图6中所示,通过分析软件模拟的破除时受力情况图,依次是一个PVC管、两个对称的PVC管、两个相邻的PVC管、同层内的所有PVC管进行破裂时的受力状态。由此能看出,在破裂时为防止破裂应力出现抵消,在破除时,最好是单个PVC管破除,或者相邻两个PVC管进行破除。

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