一种用于桩体承载力检测的预制桩帽及施工方法与流程

本发明涉及桩基建筑施工领域，尤其涉及一种用于桩体承载力检测的预制桩帽及施工方法。

背景技术：

目前，复合地基处理技术在道桥、房建的地基处理中应用越发广泛，其中根据《复合地基技术规范》要求：在桩体强度满足加载要求后，且施工结束28天后需要进行单桩竖向抗压载荷试验(静载试验)，以对桩体的承载力进行检测，但是由于刚性桩复合地基的桩体通常为素混凝土桩、水泥粉煤灰碎石桩等，桩体没有配筋，容易在试验过程中破裂，影响试验数据。按照传统制作现浇混凝土桩帽的方法，虽能解决桩体破裂的问题，但施工复杂，且需等待桩帽养护至设计强度后才能进行承载力检测，这种检测方法费时费力。

技术实现要素：

本发明提供一种用于桩体承载力检测的预制桩帽及施工方法，以解决上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于桩体承载力检测的预制桩帽，包括：桩帽主体，所述桩帽主体套设于待检测桩体的桩头上，所述桩帽主体包括顶部和侧壁；所述桩帽主体的侧壁上相对于所述桩帽主体的中轴线对称的两侧分别设有吊耳；所述桩帽主体的侧壁上相对于所述桩帽主体的中轴线对称的两侧分别设有用于向所述桩帽主体与所述桩头之间的缝隙内注入灌浆料的注浆接头；所述桩帽主体的顶部设有至少两个排气孔；所述桩帽主体的顶部中心位置处还设有对中观测孔。

较佳的，每个所述注浆接头上设有一止逆阀。

较佳的，所述注浆接头与所述桩帽主体的侧壁可拆卸式连接。

较佳的，所述桩帽主体的内表面涂覆有脱模剂。

较佳的，所述灌浆料采用cgm灌浆料。

较佳的，所述注浆接头安装于所述桩帽主体的侧壁靠近底部的位置处。

本发明还提供了一种用于桩体承载力检测的施工方法，包括如下步骤：

s1：根据待检测桩体的尺寸，制作如上所述的预制桩帽；

s2：土方开挖至设计标高后进行截桩，并将桩头处理平整；

s3：在土体上方浇筑混凝土垫层；

s4：在所述桩帽主体的内表面涂覆脱模剂后，利用所述吊耳将所述预制桩帽放置于所述混凝土垫层上；

s5：采用泡沫封口胶对所述桩帽主体与所述混凝土垫层之间的缝隙进行封堵；

s6：利用所述注浆接头，向所述桩帽主体与所述桩头之间的缝隙内注入灌浆料；

s7：注浆完成后，开始进行桩体承载力检测；

s8：检测完成后，回收所述预制桩帽。

较佳的，所述预制桩帽的内径比所述待检测桩体的外径大200mm，所述预制桩帽的高度为400mm。

较佳的，步骤s2中，所述桩头高出土方设计标高300mm～350mm。

较佳的，所述混凝土垫层的厚度为100mm，所述混凝土垫层的边缘超出所述预制桩帽的边缘至少100mm。

与现有技术相比，本发明提供的用于桩体承载力检测的预制桩帽及施工方法具有如下优点：

1.本发明采用预制桩帽结构，对于现场施工条件要求较小，只需做到场地平整及满足吊装要求即可，对季节、天气、机械以及工人的要求都较小；

2.本发明施工流程简单，传统做法需进行桩帽土方开挖、钢筋绑扎、支设模板、混凝土浇筑及养护等复杂工序，本发明只需桩帽吊装与注浆即可，操作简单；

3.本发明对桩头的保护效果优于传统混凝土桩帽，且能将试验荷载均匀的传递给待检测桩体，使桩头受力均匀，使试验数据更加准确；

4.本发明采用预制桩帽，整体性较好，在静载试验中不容易损坏，在经过回收保养后即可进行下一组静载试验，使用得当单个预制桩帽可重复使用5-10次，使用成本更低；

5.本发明可节约大量的施工工期，传统桩帽需等待桩帽混凝土养护28天以上，达到强度才能进行静载试验，本发明仅需4天养护就能达到试验强度，提高了工作效率，缩短了静载试验周期。

附图说明

图1为本发明一具体实施方式中用于桩体承载力检测的预制桩帽的结构示意图；

图2为本发明一具体实施方式中用于桩体承载力检测的预制桩帽的俯视图。

图中：10-桩帽主体、11-顶部、12-侧壁、13-吊耳、14-注浆接头、15-止逆阀、16-灌浆料、17-排气孔、18-对中观测孔、20-桩头、21-土体、22-混凝土垫层、23-泡沫封口胶。

具体实施方式

为了更详尽的表述上述发明的技术方案，以下列举出具体的实施例来证明技术效果；需要强调的是，这些实施例用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。

本发明提供的用于桩体承载力检测的预制桩帽，如图1和图2所示，包括：桩帽主体10，所述桩帽主体10套设于待检测桩体的桩头20上，所述桩帽主体10包括顶部11和侧壁12，本实施例中，桩帽主体10可由厚度大于5mm的钢板焊接而成；所述桩帽主体10的侧壁12上相对于所述桩帽主体10的中轴线对称的两侧分别设有吊耳13，本实施例中，所述吊耳13位于桩帽主体10的左右两侧，采用相同钢板焊接固定，用于预制桩帽的吊装及回收，试验过程中，吊耳13不影响试验操作，试验完成后可以利用起重机械，吊起预制桩帽回收再利用；所述桩帽主体10的侧壁12上相对于所述桩帽主体10的中轴线对称的两侧分别设有用于向所述桩帽主体10与所述桩头20之间的缝隙内注入灌浆料16的注浆接头14，本实施例中，在所述桩帽主体10的前后两侧分别设置注浆接头14，以防止注浆过程中发生堵塞，需要说明的是，吊耳13和注浆接头14可以分别位于桩帽主体10同一水平面或不同水平面上的相互垂直的两条直径上，也可以位于桩帽主体10在不同高度上的两条平行的直径上；所述桩帽主体10的顶部11设有至少两个排气孔17，本实施例中，所述排气孔17的数量为4个，4个排气孔17均匀分布于所述顶部11上，用于在注浆时排出灌浆料16中的气泡；所述桩帽主体10的顶部11中心位置处还设有对中观测孔18，在吊装前可在桩头20的中心做好标记，吊装时通过对中观测孔18观察，确保预制桩帽10与桩头20轴心相对，保证在试验过程中试桩轴心受压。

较佳的，请继续参考图1和图2，每个所述注浆接头14上设有一止逆阀15，以防止灌浆料16回流；较佳的，所述注浆接头14与所述桩帽主体10的侧壁12可拆卸式连接，例如螺纹连接，若注浆过程中发生堵塞可及时更换。

较佳的，所述桩帽主体10的内表面涂覆有脱模剂(未图示)，便于检测完成后，将所述预制桩帽与灌浆料146脱离，以回收再利用。

较佳的，所述灌浆料16采用cgm灌浆料，其具有自流性好、快硬、早强、无收缩、微膨胀等特点，灌注后3天即可达到c40以上的强度，达到试验标准，从而，提高了工作效率，缩短的静载试验周期。

较佳的，请重点参考图1，所述注浆接头14安装于所述桩帽主体10的侧壁12靠近底部的位置处，从下往上填充满预制桩帽及桩头20间的空隙，避免气泡和夹层的产生。

本发明还提供了一种用于桩体承载力检测的施工方法，请继续参考图1和图2，包括如下步骤：

s1：根据待检测桩体的尺寸，制作如上所述的预制桩帽，具体地，所述预制桩帽的内径比所述待检测桩体的外径大200mm，所述预制桩帽的高度为400mm；

s2：土方开挖至设计标高后进行截桩，凿除多余桩头混凝土，使所述桩头20高出土方设计标高300mm～350mm，并将桩头处理平整；

s3：清除桩头20周边杂物，在土体21上方浇筑混凝土垫层22，例如c15混凝土垫层，本实施例中，所述混凝土垫层22的厚度为100mm，所述混凝土垫层22的边缘超出所述预制桩帽的边缘至少100mm，控制所述混凝土垫层22表面平整度，确保预制桩帽能够水平安放；

s4：在所述桩帽主体10的内表面涂覆脱模剂后，利用所述吊耳13通过塔吊或其他吊装设备将所述预制桩帽放置于所述混凝土垫层22上，调整所述预制桩帽和桩头20的相对位置，例如，在吊装前在桩头20的中心做好标记，吊装时通过对中观测孔18观察，确保预制桩帽10与桩头20轴心相对，保证在试验过程中试桩轴心受压；

s5：采用泡沫封口胶23对所述桩帽主体10与所述混凝土垫层22之间的缝隙进行封堵；

s6：利用所述注浆接头14，向所述桩帽主体10与所述桩头20之间的缝隙内注入灌浆料16，例如cgm灌浆料，注浆时可轻微敲击振动桩帽主体10的侧壁12，确保注浆密实，没有气泡，可以通过排气孔17和/或对中观测孔18观察注浆进度，当灌浆料16从排气孔17和对中观测孔18中溢出时即可停止注浆；

s7：注浆完成并达到设计强度后，开始进行桩体承载力检测；

s8：检测完成后，回收所述预制桩帽，可进行下一处承载力检测试验，使用得当单个预制桩帽可重复使用5-10次，降低了使用成本。

本发明适用于素混凝土桩、水泥粉煤灰碎石桩(cfg桩)及二灰混凝土桩等桩头抗压性能较低，容易破坏的桩体，预制桩帽与桩头20注浆后成为一个整体，以提高桩头的抗压性能，确保桩头20在试验过程中不发生破坏。当然，本发明也适用于其他刚性桩桩体，例如钢筋混凝土桩、预应力管桩、大直径薄壁筒桩和钢管桩等。

综上所述，本发明提供的用于桩体承载力检测的预制桩帽及施工方法，所述预制桩帽包括桩帽主体10，所述桩帽主体10套设于待检测桩体的桩头20上，所述桩帽主体10包括顶部11和侧壁12；所述桩帽主体10的侧壁12上相对于所述桩帽主体10的中轴线对称的两侧分别设有吊耳13；所述桩帽主体10的侧壁12上相对于所述桩帽主体10的中轴线对称的两侧分别设有用于向所述桩帽主体10与所述桩头20之间的缝隙内注入灌浆料16的注浆接头14；所述桩帽主体10的顶部11设有至少两个排气孔17；所述桩帽主体10的顶部11中心位置处还设有对中观测孔18。本发明提供的预制桩帽结构简单，施工方便，节约工期且可重复使用，易于推广，可以极大提高承载力检测的成功率与检测效率。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。