一种不超灌的灌注桩桩头的施工方法

一种不超灌的灌注桩桩头的施工方法
【专利摘要】本发明提出一种不超灌的灌注桩桩头的施工方法，包括以下步骤：（1）灌注桩施工，浇筑混凝土时控制浮浆顶面高度低于设计标高，浮浆顶面预留保护土层；（2）整体开挖至设计标高，桩头周围局部下挖一设定深度和宽度；（3）截除桩头顶部浮浆；（4）清运余土废渣，浇筑施工垫层；（5）桩头侧面绑扎钢筋；（6）桩头侧面浇筑混凝土形成桩头侧面的箍，箍包裹桩头的高度不小于桩身直径，桩头侧面的箍与桩之间可采取分开、不分开或者介于分开与不分开之间三种方式之一，由于灌注桩混凝土不超灌，控制浮浆顶面高度小于设计标高，浮浆顶面预留保护土层，大型挖机可以高效率地整体开挖而不用担心直接碰坏或挤压地基土折断基桩。
【专利说明】一种不超灌的灌注粧粧头的施工方法

【技术领域】
[0001]本发明属于土木工程领域，涉及灌注桩，尤其是一种不超灌的灌注桩桩头的施工方法。

【背景技术】
[0002]《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)中对不同类型灌注桩的混凝土超灌高度作了具体规定:6.3.30 (泥浆护壁成孔灌注桩)灌注水下混凝土的质量控制应满足下列要求:应控制最后一次灌注量，超灌高度宜为0.8-1.0m，凿除泛浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级。6.4.11 (长螺旋钻孔压灌桩)压灌桩的充盈系数宜为1.0-1.2。桩顶混凝土超灌高度不宜小于0.3-0.5m。6.5.4 (沉管灌注桩和内夯沉管灌注桩)成桩后的桩身混凝土顶面应高于桩顶设计标高500_以内。
[0003]《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)7.7.3条对水泥粉煤灰碎石桩复合地基的施工规定:施工桩顶标高高出设计桩顶标高不宜少于0.5m ;当施工作业面高出桩顶标高较大时，宜增加混凝土灌注量，提高施工桩顶标高，防止缩径。
[0004]《复合地基技术规范》(GB/T50783-2012) 14.3.2条规定各种成桩工艺除应满足国家现行有关标准的规定外，尚应符合要求:桩顶超灌高度不应小于0.5m。
[0005]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)则不加区分基桩的施工工艺，在桩基础的一般规定中，5.1.4条统一规定为:灌注桩的桩位偏差必须符合有关规定，桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m。
[0006]超灌的桩头增大了土方开发的难度和工作量，施工规程要求接近桩头的部位人工开挖，但由于当前人工费高而施工机械的使用费偏低，所以在实际施工中桩头附近也大量地使用机械开挖，在桩头附近使用大型机械开挖，会出现两类质量问题:一是机械碰坏桩头或导致浅部断桩；二是机械本身的重量压到桩侧的地基土，产生水平压力差，相当于在尚处于自由端且无竖向荷载的桩顶作用了一个水平力，导致桩身下部某一深度的部位发生断桩。


【发明内容】

[0007]本发明提出一种不超灌的灌注桩桩头的施工方法，其特征在于它包括以下步骤:
(1)灌注桩施工，浇筑混凝土时控制浮浆顶面高度低于设计标高，浮浆顶面预留保护土层；
(2)整体开挖至设计标高，桩头周围局部下挖一设定深度和宽度；
(3)截除桩头顶部浮浆；
(4)清运余土废渣，浇筑施工垫层；
(5)桩头侧面绑扎钢筋；
(6)桩头侧面浇筑混凝土形成桩头侧面的箍，箍包裹桩头的高度不小于桩身直径。
[0008]本发明的新颖性和创新性主要体现在灌注桩混凝土不超灌，控制浮浆顶面高度小于设计标高，浮浆顶面预留保护土层，大型挖机可以高效率地整体开挖而不用担心直接碰坏或挤压地基土折断基桩。
[0009]桩头侧面的箍与桩之间可采取分开、不分开或者介于分开与不分开之间三种方式之一 O
[0010]分开方式即:采取桩头的箍与带箍的桩(ZL200710160966.1)提出的一种箍与桩配合使用的地基处理方法，其特征在于在桩头侧面上下一设定高度范围设置闭合环形箍，箍的内径大于桩头的外径，箍与桩是分开的，桩与桩头的箍通过桩间土和垫层的传力来协同工作，组合成带箍的桩，由于箍与桩是分开的，使得在增大基桩水平承载能力的同时，又可在桩头的位置方便地调整基桩的竖向刚度。
[0011]不分开方式即:箍与桩的新旧混凝土完全粘接，可采用常规方式解决，例如旧混凝土凿毛、刷界面粘结剂、植筋或采用其他方法设置剪切元件等等，采取何种新旧混凝土的粘结方法取决于箍与桩的接触面积(箍的高度与桩周长的乘积)以及需要通过箍与桩新旧混凝土的结合力传递竖向荷载的大小，如果箍与桩的接触面积较小、需要传递的荷载较大，则需要采取设置剪切元件等方法提高粘结强度，而如果箍与桩的接触面积较大、需要传递的荷载较小时，则只需要将桩身的旧混凝土凿毛即可。
[0012]介于分开与不分开之间方式即:保留桩头侧面的浮土或泥浆不清理，即桩头侧面与现浇混凝土箍之间存在不均匀的浮土或泥浆层，桩头侧面局部的有些部位也可能没有浮土或泥浆，桩头侧面与箍之间浮土或泥浆较厚则可视为两者分开，桩头侧面与箍之间没有浮土或泥浆则可视为两者未分开，而桩头侧面与箍之间浮土或泥浆极薄则可视为两者介于分开与不分开之间，保留桩头侧面的浮土或泥浆，优点是可以极大地方便施工，但缺点是桩头侧面与箍之间的连接不稳定，因此不能考虑桩头侧面与箍之间的粘结力，桩的顶部需要承担全部竖向荷载，但是，桩头侧面的箍可以承担水平荷载，箍与桩联合提高整体的水平承载能力，特别是在桩头遭遇地震形成塑性铰破坏后保护桩头，将桩头的塑性铰约束在箍的范围内从而不丧失继续可靠地地承担上部荷载的能力。
[0013]本发明适用于各种类型、各种工艺的灌注桩，包括水下灌注混凝土的旋挖桩、长螺旋工艺一边拔钻一边灌注混凝土的CFG桩。首先施工灌注桩，灌注混凝土时控制浮浆顶面高度低于设计标高大约0.5米，此0.5米为土方开挖时的保护土层，大型挖机可以高效率地整体开挖而不用担心直接碰坏或挤压地基土折断基桩；整体开挖后，再围绕桩头进行局部土体开挖，形成一个基坑，将桩头侧面的土体下挖一设定深度和宽度，具体的宽度和深度由设计计算或构造要求结合现场土质和降水情况综合确定，宽度越大则形成的箍扩大头的尺寸越大，深度应满足箍包裹桩的高度不小于桩身直径；然后截除桩头0.5米左右高度的浮浆；接下来区分桩与箍是否分开以及分开的程度和方式区别处理:
(1)如果桩与箍不分开，则清理桩头侧面的浮土或泥浆，对桩头侧面的混凝土采用凿毛、刷界面粘结剂、设置剪切元件等一种或多种组合措施加强新旧混凝土粘结性能，
(2)如果桩与箍介于分开与不分开之间，则无需清理桩头侧面的浮土或泥浆，直接进入下道工序，
(3)如果桩与箍分开，则需要在桩与箍之间放置模版、或者在桩头侧面涂抹粘贴足够厚度的浮土、泥浆等填充材料，彻底隔断箍与桩之间的连接；
最后在桩头侧面绑扎钢筋、浇筑混凝土，形成桩头侧面的箍。
[0014]在上述实施方式中，涉及到箍与桩新旧混凝土的粘结，可采用常规方式解决，例如旧混凝土凿毛、刷界面粘结剂、植筋或采用其他方法设置剪切元件等等，采取何种新旧混凝土的粘结方法取决于箍与桩的接触面积(箍的高度与桩周长的乘积)以及需要通过箍与桩新旧混凝土的结合力传递竖向荷载的大小，如果箍与桩的接触面积较小、需要传递的荷载较大，则需要采取设置剪切元件等方法提高粘结强度，而如果箍与桩的接触面积较大、需要传递的荷载较小时，则只需要将桩身的旧混凝土凿毛即可。
[0015]在上述实施方式中，包括但不必然包括:桩用于民用建筑中做防水和防水保护层，箍与桩的上部做承台(基础底板)、混凝土箍与上部承台(基础底板)同时浇筑，以及铺设素混凝土施工垫层等等常规做法，未列举在本发明具有普遍意义的实施方式和权利要求中。
【权利要求】
1.一种不超灌的灌注桩桩头的施工方法，其特征在于它包括以下步骤: (1)灌注桩施工，浇筑混凝土时控制浮浆顶面高度低于设计标高，浮浆顶面预留保护土层； (2)整体开挖至设计标高，桩头周围局部下挖一设定深度和宽度； (3)截除桩头顶部浮浆； (4)清运余土废渣，浇筑施工垫层； (5)桩头侧面绑扎钢筋； (6)桩头侧面浇筑混凝土形成桩头侧面的箍，箍包裹桩头的高度不小于桩身直径。
2.按照权利要求1所述的一种不超灌的灌注桩桩头的施工方法，其特征在于:如果桩与箍不分开，则清理桩头侧面的浮土或泥浆，对桩头侧面的混凝土采用凿毛、刷界面粘结齐U、设置剪切元件三种中的一种或多种组合措施加强新旧混凝土粘结性能。
3.按照权利要求1所述的一种不超灌的灌注桩桩头的施工方法，其特征在于:如果桩与箍介于分开与不分开之间，则不清理桩头侧面的浮土或泥浆。
4.按照权利要求1所述的一种不超灌的灌注桩桩头的施工方法，其特征在于:如果桩与箍分开，则在桩与箍之间设置卷材防水层、聚苯板、粘土、橡胶、树脂、油膏六种中的一种或多种组合的柔性材料。
5.按照权利要求1所述的一种不超灌的灌注桩桩头的施工方法，其特征在于:现浇混凝土箍中预埋钢筋伸入上部承台(基础底板)进行锚固，混凝土桩中不配置钢筋、或者不配置直接伸入上部承台(基础底板)进行锚固的预埋钢筋，混凝土桩中所配置的钢筋采取包裹在桩的内部、弯折锚固在桩头侧面的现浇混凝土箍中、与桩头侧面箍中的钢筋相连接三种中的一种或多种组合方式处理。
【文档编号】E02D5/34GK104234041SQ201410540413
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年10月14日 优先权日:2014年10月14日
【发明者】王晶仁, 杨勇, 葛忻声, 蔡璟珞, 杜鹏, 薛江炜, 其他发明人请求不公开姓名 申请人:薛江炜