混凝土浇筑桩头的破除方法与流程

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种混凝土浇筑桩头的破除方法。

背景技术：

随着我国公路及铁路等基础设施项目的不断发展，现在的桥梁工程越来越多，桩基被广泛地应用于桥梁工程中，桩基包括桩头部分，为了保证桩基的质量，在桩基浇筑过程中，桩头的桩顶应高于预设桩顶标高(预设桩顶标高即有效桩头的桩高)一定距离(例如0.5m～1.0m)，以保证桩头的强度，在完成浇筑之后为了进行后续工序施工，高于预设桩顶标高的桩头部分(即无效桩头)必须予以去除。而大部分桥梁的桩基具有直径大，超灌多的特点，因此，这种大直径桩基的桩头破除一直是一个难题，一般施工采用人工凿除或者人工辅助小型机械破除的方法，这些方法工艺复杂、施工速度慢、耗费大量人力物力，而且会对桩基造成一定程度的破坏。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种混凝土浇筑桩头的破除方法，该方法具有工艺简单、可控制性强、速度快、无污染等特点，能够节约成本，桩头破除效果显著，可在大直径桩基的桩头破除中被广泛使用。

本发明提供的混凝土浇筑桩头的破除方法包括以下步骤：

1)在所述桩头的外侧壁标注有效桩头的预设桩顶标高线，以区分需破除的无效桩头；

2)从所述无效桩头的外侧壁向所述桩头的轴心线方向钻孔，以在所述无效桩头上形成至少一个单开口孔道；

3)从所述孔道的内腔扩挖，以在所述孔道内形成至少一个腔体；

4)由所述腔体的开口向所述腔体内注入用于破除无效桩头的静态膨胀剂；以及

5)向所述孔道内插入与所述孔道的内腔形状吻合的密封柱，以将所述静态膨胀剂封存在所述腔体中。

优选地，所述孔道为两个，且两个所述孔道在所述无效桩头的外侧壁上对向形成。

优选地，所述扩挖的方向与所述孔道的轴线具有预定夹角。

优选地，所述预定夹角为0°-70°。

优选地，所述孔道的深度为30cm-40cm。

优选地，所述孔道为圆形孔道。

优选地，所述孔道的孔径为10cm-20cm。

优选地，所述孔道开口端面的中心点与所述预设桩顶标高线的距离为10cm-15cm。

优选地，所述密封柱由橡胶材料制成。

优选地，所述密封柱为实心柱。

采用本发明提供的混凝土浇筑桩头的破除方法，可以首先在桩基侧面挖出单开口孔道，接着从孔道的内腔扩挖形成腔体，通过向腔体中注入用于使混凝土开裂以破除混凝土的静态膨胀剂，并用与孔道内腔形状吻合的密封柱将静态膨胀剂封存在腔体中，使静态膨胀剂不会沿着孔道排出，造成无效损耗，提高了静态膨胀剂的使用效率，通过静态膨胀剂膨胀使无效桩头开裂，这样可以方便地去除被顶断的无效桩头。本发明提供的混凝土浇筑桩头的破除方法工艺简单、可控制性强、速度快、无污染，能够节约成本，且破除效果显著，可在大直径桩基的桩头破除中被广泛使用。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是根据本发明一种实施方式的混凝土浇筑桩头的结构示意图；

图2是根据本发明一种实施方式的混凝土浇筑桩头的结构俯视图；

图3是根据本发明另一实施方式的混凝土浇筑桩头的结构示意图；

图4是根据本发明另一实施方式的混凝土浇筑桩头的结构俯视图；以及

图5是根据本发明实施方式的混凝土浇筑桩头的破除方法的步骤流程图。

附图标记说明

1、预设桩顶标高线2、无效桩头

3、孔道4、腔体

5、有效桩头6、密封柱

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下、”“左”、“右”、“内”、“外”通常是指例如附图1-4中相对位置关系，这种相对位置关系并不用于限制本发明。

下面结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细描述。

本发明提供的混凝土浇筑桩头的破除方法包括以下步骤：

1)在所述桩头的外侧壁标注有效桩头5的预设桩顶标高线1，以区分需破除的无效桩头2；

2)从所述无效桩头2的外侧壁向所述桩头的轴心线方向钻孔，以在所述无效桩头2上形成至少一个单开口孔道3；

3)从所述孔道3的内腔扩挖，以在所述孔道3内形成至少一个腔体4；

4)由所述腔体4的开口向所述腔体4内注入用于破除无效桩头2的静态膨胀剂；以及

5)向所述孔道3内插入与所述孔道3的内腔形状吻合的密封柱6，以将所述静态膨胀剂封存在所述腔体4中。

根据本发明的技术方案，通过在无效桩头2的外侧壁挖出至少一个单开口孔道3，并在孔道3的内腔扩挖形成至少一个腔体4，向腔体4中注入静态膨胀剂，并使用与孔道3的内腔形状吻合的密封柱6，将所述静态膨胀剂封存在腔体4中，使静态膨胀剂不会沿着孔道3排出，造成无效损耗，提高了静态膨胀剂的使用效率，通过静态膨胀剂膨胀，使无效桩头2开裂，可使用吊车调离被顶断的无效桩头2，人工清理桩头浮渣，完成无效桩头2的破除。

具体地，在步骤1)中，如图1所示，可以使用水准仪测定桩顶标高，确定出设计要求的桩顶高度位置，标出预设桩顶标高线1，预设桩顶标高线1以下的桩头为需要保留的有效桩头5，预设桩顶标高线1以上的桩头为需破除的无效桩头2。

在步骤2)中，如图1所示，从无效桩头2的外侧壁向所述桩头的轴心线方向钻孔，以在无效桩头2上形成至少一个单开口孔道3。

优选地，钻孔方向从所述无效桩头2的外侧壁向所述桩头的轴心线方向水平钻孔，形成至少一个单开口孔道3。

根据一种实施方式，钻孔方向可以与水平方向呈一定角度，比如与水平方向呈-30°钻孔(即朝水平线以下30°方向钻孔)，或者与水平方向呈-60°钻孔(即朝水平线以下60°方向钻孔)，再比如与水平方向呈30°钻孔(即朝水平线以上30°方向钻孔)，或者与水平方向呈60°钻孔(即朝水平线以上60°方向钻孔)，本发明不对其进行限定。

在步骤3)中，如图1所示，从孔道3的内腔扩挖，以在孔道3内形成至少一个腔体4。

从孔道3的内腔向孔道3内壁扩挖以形成一个腔体4，根据一种实施方式，例如可以从孔道3的内腔向孔道3的上侧壁扩挖，或者从孔道3的内腔向孔道3的下侧壁扩挖，或者从孔道3的内腔向孔道3的左侧壁扩挖，或者从孔道3的内腔向向孔道3的右侧壁扩挖；例如可以从孔道3的内腔向与水平方向和垂直方向呈一定角度的方向扩挖，本发明不对其进行限定。

根据一种实施方式，优选地，可以从孔道3的内腔向两侧扩挖以形成两个腔体4，优选地，从孔道3的内腔向孔道3的相对的两个侧壁扩挖以形成两个腔体4，腔体4的对向设置可使无效桩头2受到的膨胀力更大更均匀，更有利于无效桩头2的破除。

根据另一种实施方式，优选地，可以从孔道3的内腔向孔道3的多个侧壁扩挖以形成多个腔体4，利用多个腔体4进行破除操作，可使无效桩头2受到足够大的膨胀力，顺利断开，减少人工操作。

可以根据实际施工现场的需要对腔体4的扩挖方向和扩挖方式进行选择，本发明不对其进行限定。

在步骤4)中，如图1所示，由所述腔体4的开口向所述腔体4内注入用于破除无效桩头2的静态膨胀剂。

所述静态膨胀剂用于使混凝土开裂以破除混凝土，根据本发明的技术方案，静态膨胀剂按照预定比例调配好后，成糊状，可以使用专用的膨胀剂注入设备由所述腔体4的开口慢慢注入到腔体4内，并且可以一边注入一边捣实。

在步骤5)中，如图1-2所示，向所述孔道3内插入与所述孔道3的内腔形状吻合的密封柱6，以将所述静态膨胀剂封存在所述腔体4中。

在本发明实施例中，利用与孔道3的内腔形状吻合的密封柱6将静态膨胀剂封存在腔体4中，使得静态膨胀剂不会沿着孔道3流出，减少了不必要的损失，提高了膨胀效果。

后期破除无效桩头5时，可以观察破除的效果，如果没有达到预计破碎程度，可以再次补充注入静态膨胀剂，再次实施膨胀破碎，直至达到理想的破碎效果。

当腔体4为两个或多个时，在静态膨胀剂注入完成后，可以将与孔道3的内腔形状吻合的密封柱6塞入孔道3中，仍然可以起到很好的密封效果。

优选地，如图1-2所示，所述孔道3为两个，且两个所述孔道3在所述无效桩头2的外侧壁上对向形成。

在本发明实施例中，设置两个孔道3，且两个孔道3在所述无效桩头2外侧壁上对向形成。从无效桩头2受力情况来看，对向设置两个孔道3，使无效桩头2受力更大更均匀，便于使无效桩头2沿着两个孔道3方向断裂，增强了破除效果。

根据另一实施方式，可以设置四个孔道3，且四个孔道3中每两个孔道3对向形成，进一步增加了无效桩头2受到的膨胀力。优选地，如图4所示，每两个孔道3之间的角度相等，孔道3的均匀分布可以达到更好的破除效果。

可以根据实际施工现场的需要对孔道3的数量及位置进行设置，本发明不对其进行限定。

在本发明实施例中，如图1所示，所述扩挖的方向与所述孔道3的轴线具有预定夹角，所述预定夹角为0°-70°，具体地，在对孔道3扩挖时，可以按照与孔道3的轴线的预定夹角以同一方向向无效桩头2内扩挖，直到预定深度，扩挖后形成的腔体4的截面为三角形。

根据另一实施方式，如图3所示，扩挖时可以先按照与孔道3的轴线的预定夹角开始扩挖，在扩挖期间不断改变扩挖方向，直到预定深度，扩挖后形成的腔体4的截面为弓形。

根据本发明的技术方案，也可将腔体4扩挖成不规则形状，保证腔体4下缘与预设桩顶标高线1具有预定距离即可，使得腔体4不超过预定深度，本发明不对其进行限定。

为了保证无效桩头2的断裂，所述孔道3的深度为30cm-40cm。

根据一种实施方式，例如桩头的直径为100cm，设置两个孔道3，每一孔道3的深度可以为30cm-40cm，在对向钻孔时，在保证两个孔道3有足够的深度的情况下，两个孔道3不会打穿，可以满足静态膨胀剂填充的要求，以及静态膨胀剂膨胀作用时的工作条件。

由于无效桩头2的材质为混凝土，一般选用风钻来进行钻孔，为了方便钻孔、扩挖以及密封柱6的插入，优选地，所述孔道3为圆形孔道。

所述孔道3也可以为椭圆形孔道、方形孔道以及不规则形孔道，本发明不对其进行限定。

在本发明实施例中，考虑到钻孔设备的情况、方便注入静态膨胀剂以及静态膨胀剂膨胀作业要求，设置孔道3的孔径为10cm-20cm。

进一步地，所述孔道3开口端面的中心点与所述预设桩顶标高线1的距离为10cm-15cm。

在本发明实施例中，为了保证无效桩头2能够膨胀断裂，并不会残留过多的无效桩头2耗费过多的人工，并考虑到能够设置注入静态膨胀剂所需的空间，设定孔道3开口端面的中心点与所述预设桩顶标高线1的距离为10cm-15cm。

优选地，所述密封柱6由橡胶材料制成。与内腔形状对应的密封柱6，选取橡胶材料制成，橡胶材料具有弹性大，形变可逆的特点，可以在注入静态膨胀剂后，防止静态膨胀剂顺着孔道3流出，在静态膨胀剂膨胀作用时，橡胶材料密封柱6仍然可以起到很好的密封作用。

根据另一实施方式，所述密封柱6选用塑料制成。

优选地，所述密封柱6为实心柱，实心柱可以承受更大的膨胀力，达到密封的效果。

根据另一实施方式，所述密封柱6为空心柱，在保证能够承受预定的膨胀力的情况下选用，保证密封效果，节约成本。

采用本发明提供的混凝土浇筑桩头的破除方法，可以首先在桩基侧面挖出单开口孔道，接着从孔道的内腔扩挖形成腔体，通过向腔体中注入用于使混凝土开裂以破除混凝土的静态膨胀剂，并用与孔道内腔形状吻合的密封柱将静态膨胀剂封存在腔体中，使静态膨胀剂不会沿着孔道排出，造成无效损耗，提高了静态膨胀剂的使用效率，通过静态膨胀剂膨胀使无效桩头开裂，这样可以方便地去除被顶断的无效桩头。本发明提供的混凝土浇筑桩头的破除方法工艺简单、可控制性强、速度快、无污染，能够节约成本，且破除效果显著，可在大直径桩基的桩头破除中被广泛使用。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。