一种预制工件及其施工方法与流程

本发明涉及土木工程领域，尤其涉及一种预制工件及其施工方法。

背景技术：

在土木工程领域中，灌注桩是常用的地基处理措施之一。在灌注桩施工的混凝土灌注过程中，桩底沉渣及桩孔壁杂质等会在混凝土上部形成一定厚度的浮浆，相应的桩头浮浆部分强度较低，无法保证灌注桩桩体强度。

目前，为保证灌注桩桩体强度，依据相关规范规定，混凝土应灌注至高于设计标高50-100cm；待混凝土强度达到设计强度的80％时，再由人工截除含有浮浆的桩头部分至设计标高处。这种处理方式虽然可以保证灌注桩桩体强度，但灌注桩超标高的灌注方式增加了灌注过程中混凝土的使用量，而且人工截除桩头的施工方法易损伤灌注桩头，同时相应的人工截除桩头过程中费时费力，进一步地，截除的废弃桩头堆放过程中还需要占用场地，对放置的场地还将造成一定的环境污染。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种预制工件及其施工方法，可以在保证灌注桩桩体强度的情况下，既可以避免过量使用混凝土，同时还可以简化灌注过程的施工复杂度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种预制工件，包括预制桩头外壁和预制桩头灌注腔体，所述预制桩头外壁围合构成所述预制桩头灌注腔体，所述预制桩头灌注腔体包括灌注腔体上口和灌注腔体下口。

所述预制桩头外壁为圆形结构或多边形结构。

所述预制桩头外壁包括上部中空外壁和底部中空外壁，所述底部中空外壁与上部中空外壁的中空部分直径相同，所述底部中空外壁的外部尺寸大于上部中空外壁的外部尺寸，且所述底部中空外壁与上部中空外壁为一体浇筑形成。

所述预制桩头灌注腔体内壁设置有内壁拉毛结构。

所述预制桩头外壁为单层外壁或多层外壁；或者，所述预制桩头灌注腔体为单腔体或多腔体，所述预制桩头外壁上设置有镂空部分或所述预制桩头外壁为无镂空结构；或者，所述预制桩头外壁中设置有加强体。

一种基于预制工件的施工方法，包括：

在灌注桩灌注施工过程中，当灌注混凝土至设计标高下预定高度时，将所述的预制工件置入灌注坑中；

调整所述预制工件底部位置的深度，令所述预制工件的顶部达到所述设计标高处；

通过所述灌注腔体上口向所述预制桩头灌注腔体中灌注混凝土并振捣令混凝土浮浆部分通过所述灌注腔体下口进入到所述预制桩头灌注腔体中。

在将所述预制工件置入灌注坑之前还包括：

在灌注坑处开挖基坑，基坑坑底距所述设计标高处为预制工件高度。

该方法还包括：

调整所述预制工件的预制桩头灌注腔体的中心位置，令其与灌注施工过程中的灌注桩的中心位置对齐。

向所述预制桩头灌注腔体中灌注混凝土的过程包括：

向所述预制桩头灌注腔体中灌注混凝土，所述混凝土的标号强度高于之前灌注桩中灌注的混凝土的标号强度。

该方法还包括：在所述预制桩头灌注腔体内布置增加灌注桩强度的部件。

所述增加灌注桩强度的部件包括钢筋或条状混凝土预制件或含有钢筋的条状混凝土预制件。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的一种预制工件及其施工方法能够使得在灌注施工过程中不需要截除桩头部分，且可以保证桩头强度能够满足承载要求。本发明的实现具有节约资源、减少污染及制作方便等优点，并可降低灌注桩头施工的劳动强度，提高施工效率，减少施工成本，提高桩头施工质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的预制工件的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的预制工件的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的施工方法中的施工结构示意图；

图4为本发明实施例提供的施工方法的处理流程图一；

图5为本发明实施例提供的施工方法的处理流程图二。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供的技术方案适用于地基处理灌注桩桩头施工处理过程中。采用该技术方案使得施工过程中无需进行截除桩头的处理，即施工过程中可以保留灌注桩桩顶浮浆的桩头结构从而使得整个施工过程简单方便且可以保证工程质量。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种预制工件，其具体实现结构如图1和图2所示，包括预制桩头外壁1和预制桩头灌注腔体2，所述预制桩头外壁1围合构成所述预制桩头灌注腔体2，所述预制桩头灌注腔体2包括灌注腔体上口3和灌注腔体下口4。

在上述预制工件中，所述预制桩头外壁1为圆形结构或多边形结构，具体可以根据现场施工需要设置相应的形状。

进一步地，所述预制桩头外壁1包括上部中空外壁和底部中空外壁，所述底部中空外壁与上部中空外壁的中空部分直径相同，所述底部中空外壁的外部尺寸大于上部中空外壁的外部尺寸，且所述底部中空外壁与上部中空外壁为一体浇筑形成。或者，所述底部中空外壁与上部中空外壁的中空部分直径也可以为不同设置。

可选地，所述预制桩头灌注腔体2内壁还可以设置有内壁拉毛结构，以保证混凝土灌注后与所述预制桩头外壁1的结合度更佳。

举例来说，若所述预制桩头外壁1采用圆形结构，则本发明提供的预制工件可以如图1和图2所示，包括由上部的中空圆筒和底部的中空圆盘，上部的中空圆筒与底部的中空圆盘的中空部分直径可以相同，且上下贯通，两部分可以同时浇筑，以形成整体。脱模后，将圆筒内壁拉毛。

在上述预制工件中，所述预制桩头外壁1可以为单层外壁或多层外壁，若为多层外壁，则各层外壁之间也可以形成相应的预制桩头灌注腔体2。所述预制桩头灌注腔体2为单腔体或多腔体，若为增加预制桩头的强度，一方面可以增加预制桩头外壁1的厚度，另一方面也可以设置为多腔体结构(即令相应的预制桩头外壁1的结构更为复杂，以增加其强度)。所述预制桩头外壁1上设置有镂空部分或所述预制桩头外壁为无镂空结构，例如，在保证强度的情况下，相应的预制桩头外壁1可以设置为格栅式结构，或者，可以设置相应的预制桩头外壁1的外层为无镂空结构、内层为格栅式镂空结构，等等。

本发明实施例中，为满足施工要求，相应的预制工件在预制时可以根据设计要求调整其形状(如设计成四边形或圆形等)、所用水泥的标号，预制桩头外壁的厚度或者在所述预制桩头外壁中设置有加强体(如布置钢筋等)，等等。进一步地，根据具体情况，相应的预制工件中的预制桩头外壁1的外径与施工过程中的灌注桩的直径可以相等或者也可以不等。

基于上述预制工件，本发明实施例还提供了一种基于预制工件的施工方法，其具体实现过程参见图3和图4所示，可以包括以下步骤：

步骤41，在灌注桩5灌注施工过程中，当灌注混凝土至图3所示的设计标高6以下预定高度时，将上述预制工件置入灌注坑中；

步骤42，调整所述预制工件底部位置的深度，令所述预制工件的顶部达到所述设计标高处；

步骤43，通过所述灌注腔体上口3向所述预制桩头灌注腔体2中灌注混凝土并振捣令混凝土浮浆部分通过所述灌注腔体下口4进入到所述预制桩头灌注腔体中；

步骤44，灌注桩5的施工过程完成。

进一步地，本发明实施例提供的施工方法还可以如图5所示，包括以下步骤：

(1)在灌注桩施工过程中，当灌注施工至设计标高下1m(该高度值具体可以根据具体设计调整，保证与预制桩头的高度相等即可)左右时时停止灌注过程，在桩侧土7的灌注坑处开挖小型基坑，基坑坑底距灌注桩的设计标高6处为预制工件的高度，此时的灌注面与基坑坑底持平。

(2)将预制工件水平放入基坑坑底，调整所述预制工件的预制桩头灌注腔体的中心位置，令预制工件的中心与灌注施工过程中的灌注桩中心位置对齐，桩头下部一部分搭在灌注桩桩体上，一部分搭在土体上，利用土体支撑作为桩头的预制工件。

(3)通过在预制工件(即预制桩头)下部挖土或垫土的方式，调整所述预制桩头，使预制桩头顶部标高和原灌注桩的设计标高持平。然后将预制桩头周围空间进行桩侧土7的回填处理，以固定预定桩头。随后，在预制桩头内壁洒水，使其湿润，以备后续向预制桩头内进行灌注操作。

(4)在灌注桩混凝土丧失和易性之前，立即向埋设好的预制桩头中空部位人工灌注混凝土并振捣，新灌注的混凝土与原灌注桩顶部的混凝土相融合，便可以将灌注桩顶部出现的浮浆挤压到预制桩头上的预制桩头灌注腔体内的中空部位中。完成混凝土灌注后进行相应的养护处理。

(5)在混凝土凝固后，浮浆等强度薄弱区域在所述预制桩头内部，由于相应的预制桩头的设置可以保证灌注桩的整体强度，故无需清除相应的浮浆层。待桩帽施工完毕(即成桩完毕)，预制桩头及其中空部位的浮浆共同承受上部荷载，无需截桩。

在上述处理过程中，根据设计需求，可以调整预制桩头内部部分混凝土所用水泥的标号，提高混凝土强度。即向所述预制桩头灌注腔体中灌注的混凝土的标号强度可以高于之前灌注桩中灌注的混凝土的标号强度。

在上述施工过程中，还可以在所述预制桩头灌注腔体内布置增加灌注桩强度的部件。例如，所述增加灌注桩强度的部件可以包括钢筋或条状混凝土预制件或含有钢筋的条状混凝土预制件，等等。

经过上述施工处理过程中，相应的预制桩头底部坐落在灌注桩桩体上，中空部位的混凝土和浮浆与灌注桩中心区域相接。预制桩头及其中间混凝土浮浆共同承担上部荷载，然后将荷载传递至下部灌注桩。预制桩头中空部位原本强度较弱的浮浆受侧向和底部三向约束，其承载力得到有效提高。这样，浮浆层非但无需截除，还可以得到充分利用，减少了建筑垃圾的产生，降低了施工成本，提高了施工效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。