一种钻孔桩桩头预埋免钻孔环切整体快速提吊方法与流程

本发明涉及施工领域，具体涉及一种钻孔桩桩头预埋免钻孔环切整体快速提吊方法。

背景技术：

随着经济的快速发展,钻孔灌注桩因其质量可靠，地层适应性强，被广泛地应用于各种桥梁工程、高层建筑桩基工程，因钻孔桩具有直径大、主钢筋粗大密集、超灌多的特点，因此，大直径桩基的桩头破除一直是一个难题。在工程施工中，基本还一直采用传统的人工破除或人工辅助小型机械破除，耗费大量的人力物力，而且速度很慢，特别是对桩体质量、桩体钢筋损伤大，施工粉尘大，噪声大，与现在的基础设施建设项目所要求的高效施工速度不相匹配。

技术实现要素：

本发明的目的是针对以上不足，提供一种简化施工工序，免去剥离钢筋和钻孔工作，有效缩短灌注桩破桩头时间，施工工期较短、成本费用较低、安全性高、破桩头效果好，安全质量有保证、工效高、节能环保的一种钻孔桩桩头预埋免钻孔环切整体快速提吊方法。

本发明的技术方案如下：

一种钻孔桩桩头预埋免钻孔环切整体快速提吊方法，包括如下步骤：

1)钻孔和钢筋绑扎完成后，在破桩位置以上的所有主筋和声测管，用套管包裹，套管下端嵌入桩体5～10cm，上端比主筋上端长；

2)在桩顶标高以上至少5cm水平位置，预埋井字型定位架和定位环，井字型定位架和环形定位环外套套管；定位架中的各钢筋距离灌注混凝土导管5cm以上；定位环设于桩头主筋和桩头外壁之间；定位环外套管贴着护筒下放，将井字形定位架对称各点用橡皮筋绑在主筋的套管上；

4)安装预埋管：在定位架上沿着桩身周长每隔40-50cm，铺设事先裁成预定长度的预埋管，所述的预埋管长度大于或等于桩径的1/5；头尾用堵头胶水密封，外套套管；

5)安装U形吊筋：事先采用足以起吊桩头重量的钢筋制作U形吊筋，外覆套管，U 形的底部用扎丝扎紧在井字形定位架的钢筋上，U形的两臂固定在桩头主筋套管外；U形的两臂端部分别设有外露的吊环；

6)安放钢筋笼及砼浇筑：钢筋笼采用吊装安放，钢筋笼吊运及安放确保不变形，吊送到孔内就位时对准桩孔；桩钢筋笼全部就位后，经验收合格后进行砼浇筑；

7)开挖桩体外围基坑:等桩基强度达到70％后，开挖开挖桩体外围基坑；

8)采用楔子分离桩头:找出预埋管位置，将分离楔子插入预埋管中，并采用外力进行敲击，直至预埋管处桩头与钢筋和桩身砼完全分离；

9)安装钢丝吊绳:在桩头U形吊筋的圆环上插入起吊钢丝绳并紧固；

10)起吊桩头:挂好钢丝绳后，用吊机或卷扬机垂直起吊，将桩头混凝土整体吊出基坑。

在本发明的较佳实施例中，在护套内灌有粉末。所述粉末可以为细砂、锯木屑等，增加滑动，减少混凝土握裹力。

在本发明的较佳实施例中，所述套管为泡沫海绵管，泡沫海绵管优选为内径Ф55mm、外径Ф85mm、厚度15mm。

在本发明的较佳实施例中，定位环为开口圆环。

在本发明的较佳实施例中，预埋管长度为桩头桩径的1/5-1/4。

在本发明的较佳实施例中，所述定位架为井字形。在其它实施例中，也可以为其它形状的结构。定位架中的各钢筋距离灌注混凝土导管5cm以上。

本发明装置主要原理与作用

本发明整体式预埋装置采用“套管+定位架+定位环+预埋PVC管+起吊单元”，用扎丝和橡皮筋绑扎，共同形成灌注桩桩头整体式快速提吊装置，能快速提高破桩头工效，比常规破桩头工效提高5倍左右，泡沫海绵管能确保主筋和声测管不被灌注混凝土握裹，能顺利松脱脱离，PVC管构成免钻孔，能快速分离桩头和桩身，U形吊筋能快速提吊已经分离的桩头，确保提吊安全且迅速，保证整体工期。

由上述描述可知，本发明一种钻孔桩桩头预埋免钻孔环切整体快速提吊施工方法，具有施工功效高、安全可靠、质量易于保证、施工工期短、施工投入经济合理、能够取得良好的社会效益。本发明相比常规破桩头方法还具有以下优点：

1)安全风险小，特别是针对大直径灌注桩，桩径大，钢筋粗密，剥离钢筋费时费工而且传统方法在剥离钢筋时存在很多伤害隐患，而预埋整体式装置，免去剥离钢筋和钻孔机具使用，只需对着预埋的PVC管作为钻孔，整体装置形成环切薄弱面，减少施工难度，用分离楔子即可使桩身和桩头分离，用预埋吊筋机械整体起吊，快速安全，基本无风险。

2)施工进度快，由于定位精确，免去了定位破桩头高程、剥离钢筋、钻孔等工作，使得最影响破桩头的施工工序消失无形，只需分离桩头和桩身，简洁快速方便，是原来破桩头的时间1/5还少，大大提高破桩头效率，缩短总施工工期，能够取得良好的社会效益。

3)节约施工成本，在破桩头施工上，因为免去剥离钢筋和钻孔工作，无需过多机械设备，只需一点成本低廉的泡沫海绵管、PVC管和简单的定位装置和起吊吊筋制作，同时，因海绵管的体积，减少了同等高度桩头的混凝土体积，节约成本，因此破桩头成本可降低50％左右。

4)提高质量，因采用预埋式整体装置，在环切桩头位置，形成截桩部位断面突然变小，在灌注混凝土过程中，整体装置有利于桩顶部位的混凝土在护筒内向四周挤压密实，有效防止桩头缩颈的质量通病。

附图说明

图1为本发明水平剖面结构示意图；

图2为本发明吊环的结构示意图；

图3为本发明纵切结构示意图；

图4为本发明桩头主筋的结构示意图；

图5为本发明桩头、桩头主筋和泡沫海绵管的示意图。

1-桩头

2-桩头主筋

3-泡沫海绵管

4-“井”字形定位架

5-环形定位环

6-预埋PVC管

7-钢筋笼

8-灌注混凝土导管

9-吊环

具体实施方式

参见图1至图5，一种钻孔桩桩头预埋免钻孔环切整体快速提吊方法，它采用了如下的提吊装置，所述的装置包括：

多根泡沫海绵管3，用于包裹保护钢筋笼的桩头主筋2和声测管，尾部应包裹住主筋尾部，并用橡皮筋固定和宽胶带密封管口头尾部位，并保证在浇筑后破桩头时不被混凝土握裹钢筋，作为优选，泡沫海绵管3选取内径Ф55mm外径Ф85mm厚度15mm优质高强度PVC海绵泡沫管，有很强的弹性，能保证在灌注中不被混凝土挤压失效；

环形定位环5，直径大于桩头主筋2所在的圆的直径，环形定位环5外部包裹泡沫海绵管，用橡皮筋固定，定位环应为开口圆环，方便缩放，尽量让圆环外泡沫管贴着护筒下放；

“井”字形定位架4，该定位架中心口长宽位置均应大于灌注混凝土导管8的外壁5-10cm，定位架4外包裹泡沫海绵管，用橡皮筋固定；“井”字形定位架4可以和环形定位环5设在同一水平面上。

两个U形吊筋9，事先采用足以起吊桩头重量的钢筋(钢筋直径及起吊能力应经过验算)制作的2个U形吊筋，外覆泡沫海绵管，这两个U形吊筋9平行排列，U形吊筋9的水平部分9-1用扎丝扎紧在井字形的一钢筋上(另一U形吊筋9的水平部分9-1用扎丝扎紧在井字形的和前面钢筋平行的钢筋上)，竖直部分9-2(U形的两臂)分别用橡皮筋固定在桩头主筋2泡沫海绵管外。U形吊筋9用于直接起吊桩头1。

多根定长的厚度2mm的Ф32mm预埋PVC管6，由桩头1的外壁向内设置，方向为半径方向。预埋PVC管6长度只需要达到桩径的1/5-1/4即可，用橡皮筋缠裹固定，取代钻孔，外套泡沫海绵管方便破除施工时识别位置；

在较佳实施例中，预埋PVC管6水平设置，用橡皮筋绑在环形定位环5上侧或下侧，沿着桩身周长每隔40-50cm，用事先裁成预定长度的Ф32mm的PVC管水平环向用用橡皮筋 缠裹固定，头尾用堵头胶水密封。在本实施例中，设置6根预埋PVC管6，彼此间隔60度设置。

在较佳实施例中，井字形定位架4和环形定位环5均处于桩顶标高10cm以上。

本发明一种钻孔桩桩头预埋免钻孔环切整体快速提吊施工方法，具体包括以下步骤：

1、施工准备：泡沫海绵管、井字形、环形定位钢筋骨架、PVC管、U形吊筋、橡皮筋、扎丝等原材料准备齐全；钢筋笼按设计要求制作，所有的竖向主筋，必须与桩轴平行，不可有折线、弯曲。

2、桩头钢筋安装泡沫海绵管:钻孔和钢筋绑扎完成后，在桩头破桩位置以上的所有主筋和声测管，外套泡沫海绵管包裹和整体式预埋免钻孔环切快速提吊装置，然后就位桩基钢筋笼。泡沫海绵管主要设置在桩头部分，为了保证桩头的分离，泡沫海绵管嵌入桩顶高程5～10cm，尾部应包裹住主筋尾部，为了保证泡沫海绵管的整体位置准确，用橡皮筋扎紧，将其位置固定，保证其不发生滑动，宽胶带缠紧密封，并同此做法(护套内可灌细砂、锯木屑等，增加滑动，减少混凝土握裹力)。泡沫海绵管选取内径Ф55mm外径Ф85mm厚度15mm优质高强度PVC海绵泡沫管，有很强的弹性，能保证在灌注中不被混凝土挤压失效。

3、安装井字形定位架和环形定位环:在桩顶标高以上10cm处水平位置，预埋井字型定位架和环形定位环，外套泡沫海绵管，定位环应为开口圆环，方便缩放，尽量让圆环外泡沫管贴着护筒下放，将井字形定位架对称各点用橡皮筋绑在主筋的泡沫海绵管上。以利形成截桩环切薄弱面，以期桩头与桩身脱离且脱离面平整精确，无需二次量测后再破桩头，装置日后可重复使用，减少费用。

4、安装PVC管：在定位架上沿着桩身周长每隔40-50cm，用事先裁成30cm长(根据不同桩径定，长度只需要达到桩径的1/5即可)，的Ф32mm的PVC管，头尾用堵头胶水密封，防止混凝土流入堵死PVC管，外套泡沫海绵管，取代钻孔，方便桩头破除施工时识别位置。

5、安装U形吊筋：事先采用足以起吊桩头重量的钢筋(钢筋直径及起吊能力应经过验算)制作成如图2的2个U形吊筋，外覆泡沫海绵管，水平部位用扎丝扎紧在井字形两 侧平行钢筋上，立面用橡皮筋固定在主筋泡沫海绵管外。该吊筋可直接起吊桩头。

6、安放钢筋笼及砼浇筑：钢筋笼采用吊装安放，钢筋笼吊运及安放应确保不变形，吊送到孔内就位时对准桩孔，吊直扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁。要注意泡沫海绵管等不被损坏。桩钢筋笼全部就位后，经隐蔽验收合格后进行砼浇筑。砼应连续浇筑，并控制导管埋入砼内的深度，采取预防钢筋笼上浮的措施。

7、开挖桩体外围基坑:等桩基强度达到70％后，开挖开挖桩体外围基坑，在开挖桩体外围基坑过程中，露在桩头外的主筋必须保护好，不能损伤或弯曲，否则对整体破除桩头不利。

8、采用楔子分离桩头:找出PVC管位置，将分离楔子插入PVC管中，并采用外力进行敲击，并注意观察，直至钻孔处桩头与钢筋和桩身砼完全分离。(若大直径桩应采用液压设备水平方向顶凿一圈，将分离的桩头进行晃动)。

9、安装钢丝吊绳:在桩头吊筋圆环上插入起吊钢丝绳上并紧固。

10、起吊桩头:挂好钢丝绳后，用吊机或卷扬机垂直起吊，将桩头混凝土整体吊出基坑，放置在基坑周边设定好的桩头存放场地,用自卸汽车运出。

整体式装置施工流程

施工准备→桩头钢筋安装泡沫海绵复合脱松套→安装井字形定位架和环形定位环→安装PVC管→安装U形吊筋→安装钢筋笼及砼浇筑→开挖桩体外围基坑→采用楔子分离桩头→安装钢丝吊绳→起吊桩头。

上述仅为本发明的一个具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。