本发明涉及桩基混凝土灌注施工，特别涉及一种防超灌装置及其使用方法。
背景技术：
钻孔灌注桩因其质量可靠，施工工艺简单，地质适应性强而被广泛用于桥梁、高层建筑工程中。其施工工艺为在地面钻孔,然后在孔中放入钢筋笼,然后将灌注导管伸入孔底,从导管向钻孔内灌注混凝土。由于一般情况下，地面标高大于设计桩顶标高，例如大5～10m，因此需要在混凝土灌注时，对混凝土人顶面标高进行监控，否则会造成超灌现象。
目前，对钻孔桩混凝土顶面标高监测的方法主要有两种，一种传统的测锤测量，另一种是采用“灌无忧”等新型电子监测仪。
测锤测量是通过一个带着测绳的测锤进行量测。测锤通过人工向钻孔内放入，当测锤接触到混凝土浆液时，测锤下降的速度会变慢，测量人员通过手感的不同确认混凝土面的标高。这种测量方法精度不高，而且由于其具有滞后性，即当预估混凝土到达设计标高时，才开始进行测量，所以最终成型的混凝土桩高低不一，造成混凝土的大量浪费。
新型电子监测仪虽然测量的精确度高，但是其成本较高。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种防超灌装置，该装置结构简单，能够对钻孔内混凝土顶面进行监测，有效防止桩基超灌。
本发明的另一个目的是提供一种防超灌装置的使用方法，该方法操作简单，能够对混凝土顶面进行直观的监控，有效防止桩基超灌。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种防超灌装置包括环状网片和传力杆；所述环状网片放置于钻孔内钢筋笼的锚固钢筋上表面，所述环状网片的外径与钻孔直径基本相同，内径大于灌注导管的外径；环状网片的网格的大小能够让混凝土浆液通过，但不能让混凝土的粗骨料通过；传力杆的一端垂直固接在环状网片的上表面，另一端露在钻孔的孔口外。
通过采用上述技术方案，工人观察到传力杆移动时，停止混凝土的灌注，可以有效防止桩基超灌；而且该装置结构简单，易于观察。
作为优选地，所述环状网片的内环侧壁设置有一圈柔性刷，柔性刷的一端与所述内环侧壁固接，一端与灌注导管的外壁抵接。
通过采用上述技术方案，当采用多节拼接的灌注导管时，可以保证灌注导管能够顺利拔出的前提下，保证防灌注装置监测的准确性。
作为优选地，还包括多根竖向倾斜设置的导向杆，导向杆的底端固接于环状网片的内环的四周；多根导向杆形成倒锥状，以方便将灌注导管导入环状网片的内环。
通过采用上述技术方案，方便将灌注导管导入环状网片的内环。
作为优选地，所述传力杆的顶端设置有挂钩，挂钩勾在井口架上。
通过采用上述技术方案，加强防超灌装置的稳定性，更易于观察传力杆的动静；同时挂钩还方便了防超灌装置放入和吊出钻孔的吊装操作。
作为优选地，所述传力杆的顶端设置有水平压板。
通过采用上述技术方案，当整个防超灌装置的质量较轻时，可以对其进行配重，从而提高监测的准确度。
作为优选地，所述网格的大小为10～15mm。
通过采用上述技术方案，该装置适用于普通混凝土和细石混凝土的灌注。
作为优选地，所述环状网片的外径比钻孔的直径小20～30mm。
通过采用上述技术方案，既方便环状网片放入钻孔内，也能防止粗骨料从环状网片与钻孔孔壁之间的空隙流出。
作为优选地，所述环状网片的上表面或下表面设置有加强肋条。
通过采用上述技术方案，提高了环状网片的强度，提高了重复使用的次数。
作为优选地，所述环状网片采用光圆钢筋焊接而成。
通过采用上述技术方案，易于取材，而且混凝土浆液可以更顺利地从网格中流出，提高了监测的精确度。
一种防超灌装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
在钻孔中放入钢筋笼；将防超灌装置吊入钻孔内，使环状网片置于钢筋笼的锚固钢筋的上表面，传力杆露出孔口；将灌注导管放入钻孔内，从环状网片的内环穿过后，下放至接近孔底处；向钻孔内灌注混凝土；观察到传力杆的顶端向上移动时，停止混凝土的灌注，拨出灌注导管和防超灌装置。
通过采用上述技术方案，该方法操作简单，能够对混凝土顶面进行直观的监控，有效防止桩基超灌。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、该装置结构简单，能够对钻孔内混凝土顶面进行监测，有效防止桩基超灌；
2、该装置加工方便，可以重复利用，经济节约；
3、增加导向杆和挂钩的装置使用更加方便；
4、柔性刷和水平压板的设置，进一步提高了监测的准确性；
5、该监测方法操作简单，相比测锤测量的方法，该监测方法没有滞后性，监测更加直观，相比新型电子监测仪更加经济节约。
附图说明
图1是防超灌装置安装于钻孔内的状态示意图；
图2是防超灌装置整体结构示意图。
图中，1、环状网片；11、加强肋条；2、传力杆；21、挂钩；3、钻孔；31、孔口；4、钢筋笼；5、锚固钢筋；6、灌注导管；61、拼接法兰；7、井口架；8、水平压板；9、柔性刷；10、导向杆；101、圈筋。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“底面”和“顶面”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1与图2所示，一种防超灌装置，包括环状网片1和传力杆2；环状网片1放置于钻孔3内钢筋笼4的锚固钢筋5上表面；传力杆2的一端垂直固接在环状网片1的上表面，另一端露在钻孔3的孔口31外。环状网片1的外径与钻孔3直径基本相同，例如可以是比钻孔3的直径小20～30mm。环状网片1套设在灌注导管6的外面，其内径大于灌注导管6的外径，例如可以是比灌注导管6的外径的外径大20～30mm。环状网片1的网格的大小能够让混凝土浆液通过，但不能让混凝土的粗骨料通过，由于普通混凝土的粗骨料最大粒径为31.5mm，细石混凝土的粗骨料最大粒径为15mm，所以较佳地，网格的大小为10～15mm。
当钻孔3内的混凝土顶面到达环状网片1位置时，混凝土的浮浆从网格内通过，当混凝土的粗骨料到达环状网片1位置时，被环状网片1阻挡，随后混凝土的粗骨料带动环状网片1向上移动，传力杆2也随之向上移动，工人观察到传力杆2移动时，证明混凝土粗骨料的顶面已经达到钢筋笼4的锚固钢筋5的上表面位置。此时，可以停止混凝土的灌注。
如图1所示，钢筋笼4的锚固钢筋5是钢筋笼4的竖向主筋向桩体外延伸，外露于桩基顶面的一部分钢筋，用于与桩基上部的结构进行连接。锚固钢筋5的长度一般与桩基直径相同，当防超灌装置被混凝土顶起时，混凝土超灌的长度与锚固钢筋5的长度相同，基本与桩基础施工规范中要求超灌的长度吻合，所以该防超灌装置能够有效防止桩基超灌，达到控制桩基质量和节约混凝土用量的目的。而且该防超灌装置还具有结构简单，易于观察，没有滞后性等优点。
如图2所示，环状网片1可以采用光圆钢筋焊接而成。例如，外环和内环均采用φ18的钢筋制成，网格采用φ6的钢筋横竖焊接制成。当然，环状网片1也可以采用硬塑料制品加工成型。
如图2所示，传力杆2可以可以采用粗钢筋或钢管等材料，例如采用φ20～28的钢筋。传力杆2可以是单根或多根。为了方便将防超灌装置放入钻孔3内，传力杆2最好是两根，以钻孔3的中心轴对称设置，位于环状网片1的内环与外环的中间位置。
如图2所示，为了加强环状网片1的刚度，可以在环状网片1的上表面或下表面设置加强肋条11，加强肋条11可以是较粗的钢筋，例如采用φ18的钢筋。
传力杆2可以焊接在网格钢筋上，但是最好焊接在加强肋条11上。
如图1与图2所示，由于灌注混凝土时，在孔口31会搭设井口架7以方便导管的安装。因此较佳地，传力杆2的顶端设置有挂钩21，挂钩21勾在井口架7上，进一步的加强防超灌装置的稳定性。而且传力杆2向上移动时，挂钩21会脱离井口架7，更易于观察，方便即时停止混凝土的灌注。
如图1所示，当整个防超灌装置的质量较轻时，如果灌注混凝土的速度较快，混凝土的浮浆的顶面到达环状网片1时，也可能会把防超灌装置顶起。所以为了防止这种情况的发生，可以在传力杆2的顶端设置水平压板8，通过在水平压板8上进行适当的配重。水平压板8可以是焊接在传力杆2的顶端的钢板。
由于现有技术中，灌注导管6有两种，一种是单根无缝钢管，该导管采用吊车悬吊，用泵车进行混凝土输送；另一种是多节拼接的导管。
当采用无缝钢管作为导管时，其外径一致，所以环状网片1的内环直径只要略大于灌注导管6外径即可。
如图1所示，当采用多节拼接的导管时，灌注混凝土的过程中需要将灌注导管6逐节拔出拆除。由于导管的两端设置有拼接法兰61，拼接法兰61的外径比灌注导管6的外径大。所以环状网片1的内径需要大于拼接法兰61的外径。但是环状网片1的内径与导管外径之间的空隙太大时，混凝土的粗骨料会从该空隙内流入环状网片1的上表面，影响防灌注装置对混凝土顶面监测的准确性。
如图2所示，为了防止该情况的发生，可以在环状网片1的内环侧壁设置一圈柔性刷9，柔性刷9的一端与所述内环侧壁固接，一端与灌注导管6的外壁抵接。柔性刷9可以采用钢丝或钢绞线等制成。
灌注混凝土的过程中拔出灌注导管6时，拼接法兰61可以克服柔性刷9的阻力向上移动。当混凝土的粗骨料的顶面到达环状网片1位置时，柔性刷9可以阻挡粗骨料从环状网片1的内径与导管外径之间的空隙中流出，从而保证了防灌注装置监测的准确性。
如图2所示，由于在使用过程中，防超灌装置需要先放入钻孔3内，然后再将灌注导管6放入钻孔3，所以在灌注导管6下放的过程中，会出现灌注导管6无法顺利穿入环状网片1的内环的情况。为了解决该问题，该装置还包括多根竖向倾斜设置的导向杆10，可以是四根。导向杆10的底端固接于环状网片1的内环的四周；多根导向杆10形成倒锥状，以方便将灌注导管6导入环状网片1的内环。其中两根导向杆10的顶端可以与两根传力杆2焊接。进一步地，四根导向杆10的顶端可以采用一根圈筋101进行连接加强。
防超灌装置的使用方法包括以下步骤：
s1、在钻孔3中放入钢筋笼4；
s2、将防超灌装置吊入钻孔3内，使环状网片1置于钢筋笼4的锚固钢筋5的上表面，传力杆2露出孔口31，传力杆2顶端的挂钩21勾在井口架7上；
s3、将灌注导管6放入钻孔3内，经过导向杆10后，从环状网片1的内环穿过，下放至接近孔底处；
s4、向钻孔3内灌注混凝土，根据混凝土方量的估算，当混凝土顶面接近环状网片1时，减慢灌注速度；当采用多节拼接的灌注导管6时，在灌注过程中将部分灌注导管6拔出并分节拆除；
s5、观察到传力杆2的顶端向上移动时（或挂钩21脱离井口架7时），停止混凝土的灌注，拨出灌注导管6和防超灌装置。
该方法操作简单，能够对混凝土顶面进行直观的监控，有效防止桩基超灌。相比测锤测量的方法，该监测方法没有滞后性，监测更加直观。相比新型电子监测仪更加经济节约。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。