桩头标高控制及保护装置、以及桩头施工方法与流程

本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种桩头标高控制及保护装置、以及桩头施工方法。

背景技术

随着绿色环保理念不断深入到施工企业，绿色、节能、环保施工成为了工程建设的主旋律。结合本工程主楼及裙房，cfg桩施工量大，要做到既保证节约成本、提高质量，又大大提高工作效率的目标非常困难，若采用传统的方法存在以下问题：

传统方法：人工凭肉眼观测桩基钻杆长度来判断混凝土浇筑标高。这种方法在施工过程中需要花费很大精力进行观测且难以保证标高，并且混凝土容易外溢造成大量浪费。传统方法施工后桩头形状极其不规则，给后续清理桩间土带来很大障碍。破凿桩头阶段，机械施工对桩体会造成一定的破坏。

综上分析传统方法难以实现桩头标高进行控制及保护，工作障碍多，混凝土桩质量差，并且会造成材料的大量浪费。

技术实现要素：

为了解决混凝土灌注桩施工过程中高效性、精准性、节约性以及便于操作等特点，本发明采用的技术方案之一是：

提出一种桩头标高控制及保护装置，包括：

桩头护筒，内部形成有护桩空间；

支撑脚板，固定于所述桩头护筒的底部筒口并向外延伸成环状；

护筒翼板，连接于所述桩头护筒的外壁与所述支撑脚板之间；

用于将所述支撑脚板固定于桩头位置的固定锚杆，所述支撑脚板上开设有供所述固定锚杆穿设的锚孔；

标高控制镜，安装于所述桩头护筒的筒壁中并通透所述桩头护筒的内部和外部；以及

分流装置，包括遮蔽于所述标高控制镜的两侧的二侧分流板和封闭二所述侧分流板的顶部的封顶板。

在本发明的一些实施例中，所述护筒翼板垂直于所述支撑脚板和所述桩头护筒的径面。

在本发明的一些实施例中，所述标高控制镜呈条状，并沿所述桩头护筒的高度方向设置。

在本发明的一些实施例中，二所述侧分流板沿所述桩头护筒的高度方向设置。

在本发明的一些实施例中，二所述侧分流板相互对称且互呈角度设置。

在本发明的一些实施例中，所述标高控制镜采用透明钢化玻璃制作。

在本发明的一些实施例中，所述侧分流板的底部固定于所述支撑脚板上，所述侧分流板的顶部延伸出所述桩头护筒的顶部，且二所述侧分流板的延伸出所述桩头护筒的顶部的部分之间采用前护板和后护板进行遮蔽。

在本发明的一些实施例中，所述桩头护筒内壁的形状和尺寸适于待施工的桩头的形状和尺寸。

在本发明的一些实施例中，所述桩头护筒上设有吊环。

本发明采用的技术方案之二是：

提出一种采用上述的桩头标高控制及保护装置进行灌注桩桩头施工的方法，包括：

灌注桩施工前，将所述桩头护筒通过所述固定锚杆固定于桩头位置；

在施工灌注桩的过程中，利用所述桩头护筒作为桩头模板，浇筑桩头混凝土，并通过所述标高控制镜观察桩头混凝土的高度，至桩头混凝土达到设计高度。

本发明由于采用上述技术方案，使其具有以下有益效果：

在本发明桩头标高精准控制及保护装置是利用固定锚杆穿过桩头护筒下支撑脚板的锚孔将装置固定于混凝土桩桩位的土壤中。桩头护筒底部焊接支撑脚板用于支撑装置；垂直于护筒侧面焊接护筒翼板用于护筒加固；护筒面上安装一块透明钢化玻璃作为混凝土标高控制镜，用于控制混凝土浇筑面；护筒侧面的分流装置用于清理混凝土标高控制镜周边的土壤。装置能够周转使用，安装操作简单，使用过程中通过混凝土标高控制镜观察混凝土浇筑标高，节约混凝土，降低施工成本。通过该装置可以有效实现混凝土桩头的养护，并且在后续施工清理桩间土作业过程中可以有效避免机械设备对桩头的碰撞，从而降低混凝土桩的扰动，并且该装置保证了桩头的美观与规则性，降低了桩头破凿的难度，大大提高了施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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的附图。

图1为本发明实施例的桩头标高控制及保护装置的侧面结构示意图。

图2为本发明实施例的桩头标高控制及保护装置的顶部结构示意图。

图3为本发明实施例的桩头标高控制及保护装置的使用状态的侧面结构示意图。

图4为本发明实施例的桩头标高控制及保护装置的砼标高控制镜的正面结构示意图。

图5为本发明实施例的桩头标高控制及保护装置的砼标高控制镜的侧面结构示意图。

图6为本发明实施例的桩头标高控制及保护装置的砼标高控制镜的顶部结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

本发明针对混凝土灌注桩施工过程中混凝土标高控制难、材料浪费、桩头不规则造成的施工障碍以及破桩头过程中对混凝土灌注桩造成的机械扰动等问题，通过一种桩头标高精准控制及保护装置，可以精准控制灌注桩桩顶混凝土标高、制作完成后规则美观、机械清理桩间土阶段保护桩体不受机械扰动，大大提高了施工效率、节约混凝土材料。

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细地说明。

首先参阅图1～3所示，本发明实施例的桩头标高控制及保护装置，主要包括：桩头护筒11、支撑脚板12、护筒翼板13、固定锚杆14、标高控制镜15和分流装置16。主要利用固定锚杆14穿过桩头护筒11下支撑脚板12的锚孔将装置固定于混凝土桩桩位的土壤中2。桩头护筒11底部焊接支撑脚板12用于支撑装置；垂直于桩头护筒11侧面焊接护筒翼板13，用于加固桩头护筒；桩头护筒表面上安装一块标高控制镜15，用于观察和监控桩头混凝土浇筑面；桩头护筒11侧面的分流装置16用于清理混凝土标高控制镜15周边的土壤。

具体地，在桩头护筒11的内部形成有一护桩空间，桩头护筒11在使用时安装于混凝土灌注桩的桩头外(桩头尺寸大于桩身3尺寸)，护桩空间的形状和尺寸均与待施工的灌注桩桩头的形状和尺寸相一致，可以利用桩头护筒11作为后续施工桩头时的桩头模板，相比传统灌注桩桩头直接以钻出土体堆积形成的桩头外模，显然，采用定型制作的桩头护筒11可以大大提高桩头成型的质量，使得制作的桩头规则美观，便于有效实现混凝土桩头的养护，而且，能够精确控制桩间距离，在后续施工清理桩间土作业过程中可以有效避免机械设备对桩头的碰撞，从而降低混凝土桩的扰动，也保证了桩头的美观与规则性。

在本实施例中，桩头护筒11是由直径d(直径大小根据现场施工混凝土灌注桩的直径而定，比桩径大约200mm)、高500mm、厚10mm的钢筒制作而成。

支撑脚板12焊接固定于桩头护筒11的底部筒口并向外延伸成环状。支撑脚板是由厚10mm的钢板(内径与桩头护筒直径相同，外径比内径大400mm)制作而成。支撑脚板12围设成一圈，内沿焊接固定在桩头护筒11的底部筒口。在支撑脚板12上环形分布3个直径为30mm的锚孔121，用于配合固定锚杆14来固定装置。

护筒翼板13是由厚度为10mm钢板(高度与桩头护筒相同、宽度与支撑脚板宽度相同)制作而成，将护筒翼板13垂直于桩头护筒11外表面及支撑脚板12上表面进行焊接而成，用于加固桩头护筒11。

固定锚杆14采用现有的锚杆设计，主要具有杆体部分和螺合于杆体部分上的螺母，用于将支撑脚板12固定于桩头位置的工作面，如土壤2上。固定锚杆14的杆体部分穿过支撑脚板12上开设的锚孔121，螺母拧紧在支撑脚板12的上表面，将装置固定于混凝土灌注桩桩位的土壤2中。

标高控制镜15是由一块尺寸为500mm×50mm×10mm的透明刚性玻璃板(如透明钢化玻璃)制作而成，安装于桩头护筒11上(用该砼标高控制镜15替换该部分桩头护筒的筒壁)，标高控制镜15通透桩头护筒11的内部和外部，可以在混凝土浇筑过程中用于观察调控混凝土浇筑标高。

分流装置16包括遮蔽于标高控制镜15的两侧的二侧分流板161和封闭二侧分流板161的顶部的封顶板162。二侧分流板161由厚10mm，高700mm的钢板成120°角垂直于支撑脚板及桩头护筒面上焊接而成，遮蔽于标高控制镜15的两侧及顶部，用于将施工过程中从灌注桩中带出的土分流至砼标高控制镜15两侧，防止阻挡砼标高控制镜15的视野。

优选地，标高控制镜15呈条状，并沿桩头护筒11的高度方向设置，在标高控制镜15的侧部设置刻度，以便于直接观测桩头护筒内部混凝土浇筑面的高度值。分流装置16的二侧分流板161亦沿桩头护筒11的高度方向设置，二侧分流板161相互对称且互呈角度设置。

配合图4～6所示，分流装置16的侧分流板161的底部垂直焊接于支撑脚板12的上表面，侧分流板16的顶部延伸出桩头护筒11的顶部筒口，且二侧分流板161的延伸出桩头护筒11的顶部的部分之间采用前护板163和后护板164进行遮蔽，分流装置16的横截面呈扇形，标高控制镜15安装在该扇形较小一端，该扇形的较大一端通常是完全开放的，以便于观察标高控制镜15，该扇形的两侧即为二侧分流板161，该扇形的顶面即为封顶板162。当分流装置16的顶部高于桩头护筒11的顶部时，可避免灌注桩中的带出的土自封顶板162往下流而影响到标高控制镜15的视野。此时，对于高处桩头护筒顶部的那部分的二侧分流板161的内外两侧(面向桩头护筒一侧和背向桩头护筒而向外展开的一侧)分别采用一后护板164和一前护板163进行连接，以防止土分从中流进分流装置16中二遮挡标高控制镜15的视野。

较佳地，在桩头护筒11上设有吊环111，吊环111采用刚性吊环，刚性吊环是由3个直径10mm的圆钢贴焊在桩头护筒11顶端，破桩头阶段利用机械勾住吊环将装置取下。

本发明的桩头标高精准控制及保护装置将桩头护筒、支撑脚板、护筒翼板、刚性吊环以及分流装置焊接成为整体，制作简单、操作方便、便于周转使用，既可以实现桩头混凝土标高精准控制节约材料，又可以对桩及桩头进行保护保证桩头美观性，同时还提高了桩头破凿的施工效率。

在制作该桩头标高精准控制及保护装置时，将桩头护筒焊接于支撑脚板上，然后把分流装置垂直焊接于桩头护筒和支撑脚板面上，将刚性吊环焊接于桩头护筒的顶端，两块护筒翼板垂直于桩头护筒和支撑脚板垂直焊接，砼标高控制镜固定于桩头护筒事先制作好的镜槽内，最后利用固定锚杆穿过支撑脚板的锚孔将装置固定于地面。

下面介绍一下采用上述实施例中的桩头标高控制及保护装置进行灌注桩桩头施工的施工方法，主要方案包括：

灌注桩施工前，将桩头护筒11通过固定锚杆14固定于桩头位置；

在施工灌注桩的过程中，利用桩头护筒11作为桩头模板，浇筑桩头混凝土，并通过标高控制镜15观察桩头混凝土的高度，至桩头混凝土达到设计高度。

本发明的桩头标高精准控制及保护装置制作简单、操作方便，能够周转使用，安装过程中通过焊接方法将各个部件组装为整体。灌注桩施工前先根据现场桩点将装置固定于地面，然后开始施工，通过分流装置将施工过程中带出的土分流至砼标高控制镜的两侧，通过观察砼标高控制镜来来控制桩头混凝土标高，从而实现节约混凝土的作用，并且通过此装置制作的桩头规则美观。在清理桩间土阶段为施工减少了很多障碍，并且装置有效的保护了桩头，降低了机械对桩的扰动，保证了桩的质量并且提高了施工效率。

本发明的桩头标高精准控制及保护装置，既可以解决混凝土灌注过程中混凝土顶面难以控制的难题，又可以解决破凿桩头施工中损坏桩体、效率低的难题。一种桩头标高精准控制及保护装置能够精准控制桩头混凝土标高，从而节约材料；又能够实现混凝土的高效养护以及避免机械扰动，保证混凝土桩的质量。

桩头标高精准控制及保护装置是利用固定锚杆穿过桩头护筒下支撑脚板的锚孔将装置固定于混凝土桩桩位的土壤中。桩头护筒底部焊接支撑脚板用于支撑装置；垂直于护筒侧面焊接护筒翼板用于护筒加固；护筒面上安装一块透明钢化玻璃用于控制混凝土浇筑面；护筒侧面的分流装置用于清理混凝土标高控制镜周边的土壤。

桩头标高精准控制及保护装置能够周转使用，安装操作简单，使用过程中通过混凝土标高控制镜控制混凝土浇筑标高，节约混凝土，降低施工成本。通过该装置可以有效实现混凝土桩头的养护，并且在后续施工清理桩间土作业过程中可以有效避免机械设备对桩头的碰撞，从而降低混凝土桩的扰动，并且该装置保证了桩头的美观与规则性，降低了桩头破凿的难度，大大提高了施工效率。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。