本發(fā)明涉及土木工程基礎(chǔ)施工技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種混凝土灌注樁樁頭的破除裝置及其施工方法。

背景技術(shù)：

混凝土灌注樁因其質(zhì)量可靠，施工技術(shù)成熟，地層適應(yīng)性強(qiáng)，承載能力好，被廣泛應(yīng)用于各類基礎(chǔ)工程。在混凝土灌注樁的施工中，為保證樁頭混凝土的質(zhì)量，避免樁基端頭摻雜浮漿、泥漿的規(guī)范，要求灌注混凝土要超出設(shè)定的灌注樁樁頭標(biāo)高0.5～1.0m，然后再鑿除該超出的部分(稱之為破樁頭)。為鑿除超出設(shè)定灌注樁樁頭部分的混凝土，目前普遍采用人工鑿除或人工輔助小型機(jī)械破除的方法。該方法由于從樁頭的四周向內(nèi)進(jìn)行破除，一方面破除過程中存在剔傷主筋的風(fēng)險(xiǎn)，另一方面受樁頭主筋內(nèi)側(cè)樁體直徑較大進(jìn)而破除厚度較大影響，存在破除工作量大，勞動(dòng)強(qiáng)度大，施工速度慢，破除過程揚(yáng)塵大、危險(xiǎn)性較高等缺點(diǎn)，尤其不適用大直徑樁基樁頭的破除作業(yè)，而大直徑樁基又屬于當(dāng)前橋梁樁基礎(chǔ)的發(fā)展趨勢(shì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是要解決上述背景技術(shù)的不足，提供一種施工方便，人工勞動(dòng)強(qiáng)度小、安全性高適用于大直徑樁基樁頭的破除作業(yè)的混凝土灌注樁樁頭的破除裝置及其施工方法。

為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的混凝土灌注樁樁頭的破除裝置，它包括環(huán)形的主筋定位護(hù)筒，所述主筋定位護(hù)筒內(nèi)開有與主筋對(duì)應(yīng)的主筋定位槽，所述主筋定位護(hù)筒的頂部固定有起吊耳板和用于使鋼筋籠的支撐鋼筋穿過并對(duì)鋼筋籠的支撐鋼筋進(jìn)行定位的鋼筋穿口支架；所述主筋定位護(hù)筒包括兩個(gè)同軸的環(huán)形內(nèi)護(hù)筒和環(huán)形外護(hù)筒，所述環(huán)形內(nèi)護(hù)筒的外壁與環(huán)形外護(hù)筒的內(nèi)壁貼合固定，所述主筋定位槽包括開設(shè)于環(huán)形內(nèi)護(hù)筒外壁上的第一主筋定位半槽和與第一主筋定位半槽對(duì)應(yīng)、開設(shè)于環(huán)形外護(hù)筒的內(nèi)壁上的第二主筋定位半槽。

優(yōu)選的，所述主筋定位槽的頂端與主筋定位護(hù)筒的頂面存在距離，所述主筋定位槽的長(zhǎng)度大于樁頭破除段的長(zhǎng)度。

具體的，所述環(huán)形內(nèi)護(hù)筒的頂端和底端分別設(shè)有兩塊第一螺栓定位板，所述環(huán)形外護(hù)筒的頂端和底端分別設(shè)有兩塊與第一螺栓定位板對(duì)應(yīng)的第二螺栓定位板，所述第一螺栓定位板與第二螺栓定位板之間通過螺栓固定連接。

進(jìn)一步的，所述環(huán)形內(nèi)護(hù)筒頂端的兩塊第一螺栓定位板和環(huán)形內(nèi)護(hù)筒底端的兩塊第一螺栓定位板均相對(duì)于主筋定位護(hù)筒的軸線對(duì)稱；所述環(huán)形外護(hù)筒頂端的兩塊第二螺栓定位板和環(huán)形外護(hù)筒底端的兩塊第二螺栓定位板也相對(duì)于主筋定位護(hù)筒的軸線對(duì)稱。

優(yōu)選的，所述主筋定位護(hù)筒的頂部固定有至少兩個(gè)相對(duì)于主筋定位護(hù)筒的軸線對(duì)稱的起吊耳板。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述主筋定位護(hù)筒的頂部固定有兩個(gè)相對(duì)于主筋定位護(hù)筒的軸線對(duì)稱的鋼筋穿口支架，所述鋼筋穿口支架為固定于主筋定位護(hù)筒頂部的鋼筋所圍成的方形支架。

基于上述所述的一種混凝土灌注樁樁頭的破除裝置的施工方法，包括以下步驟：

1)、在完成樁孔鉆孔、下放最后一節(jié)鋼筋籠前，將環(huán)形內(nèi)護(hù)筒的第一主筋定位半槽和環(huán)形外護(hù)筒的第二主筋定位半槽卡住主筋，使主筋定位護(hù)筒的底面位于樁頂設(shè)定標(biāo)高的位置，并通過螺栓將第一螺栓定位板和第二螺栓定位板固定；

2)、將安裝有破除裝置的最后一節(jié)鋼筋籠放入樁孔中，將鋼筋籠的支撐鋼筋穿過鋼筋穿口支架，并將支撐鋼筋的兩頭置于鋪設(shè)于地面的枕木上進(jìn)行固定，向樁孔內(nèi)灌注混凝土，形成樁基；

3)、在樁基混凝土達(dá)到初凝強(qiáng)度后，將鋼筋籠的支撐鋼筋拆除，用吊機(jī)通過鋼絲繩連接起吊耳板并通過吊機(jī)將破除裝置拔出；

4)、樁基達(dá)到規(guī)范要求的強(qiáng)度后，開挖承臺(tái)基坑，當(dāng)承臺(tái)基坑開挖完成并開挖出樁頭段后，對(duì)樁頭破除段的混凝土進(jìn)行鑿除。

進(jìn)一步的，所述步驟1中采用填充材料對(duì)主筋與主筋定位槽之間的間隙進(jìn)行填塞。

優(yōu)選的，所述步驟2中在混凝土澆筑快結(jié)束時(shí)，在樁頭頂端插入多個(gè)吊環(huán)，所述吊環(huán)包括兩根豎直的錨筋，兩根錨筋的頂端之間固定連接有半圓環(huán)形耳筋，所述多個(gè)吊環(huán)之間固定連接有架立筋。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述步驟4中首先采用氣動(dòng)鑿巖機(jī)在樁頭破除段鑿出環(huán)向溝槽，然后打進(jìn)數(shù)個(gè)楔子，并采用外力對(duì)楔子進(jìn)行敲擊，將樁頭破除段混凝土楔斷至吊機(jī)可拔斷的程度后，將鋼絲繩系于吊環(huán)上，通過吊機(jī)起吊鋼絲繩將分離后需鑿除的樁頭部分整體吊出。

本發(fā)明的有益效果是：1、安全：取消了風(fēng)鎬作業(yè)，消除了工程安全隱患；在垂直向上吊拉破除樁頭的過程中，主筋只起到豎向?qū)虻淖饔?，不產(chǎn)生水平擾動(dòng)，最大程度的保護(hù)了主筋。2、快速：無(wú)需用風(fēng)鎬清除，主筋無(wú)需向外微彎后，再向內(nèi)扳回，所以主筋一次性完成包裹，同時(shí)廢棄樁頭段的截?cái)嗯c吊出快速高效。3、經(jīng)濟(jì)：減少了人力物力的投入，降低了施工成本。4、環(huán)保：施工過程中不會(huì)產(chǎn)生大量粉塵及噪音，剝離后的混凝土殘留物不需要二次清除，可以滿足在人口密集地區(qū)的施工要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中破除裝置套設(shè)于鋼筋籠頂部放置于樁孔中的俯視圖；

圖2為圖1中a—a的剖視圖；

圖3為圖1中b—b的剖視圖；

圖4為本發(fā)明中環(huán)形內(nèi)護(hù)筒的縱向截面圖；

圖5為本發(fā)明中環(huán)形外護(hù)筒的縱向截面圖；

其中，1—主筋定位護(hù)筒(1.1—環(huán)形內(nèi)護(hù)筒，1.2—環(huán)形外護(hù)筒)，2—主筋，3—起吊耳板，4—鋼筋穿口支架，5—第一主筋定位半槽，6—第二主筋定位半槽，7—第一螺栓定位板，8—第二螺栓定位板，9—螺栓，10—樁孔，11—吊環(huán)(11.1—錨筋，11.2—半圓環(huán)形耳筋)，12—架立筋，13—箍筋，14—主筋定位槽。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

如圖1—5所示的混凝土灌注樁樁頭的破除裝置，包括環(huán)形的主筋定位護(hù)筒1，主筋定位護(hù)筒1包括兩個(gè)同軸的環(huán)形內(nèi)護(hù)筒1.1和環(huán)形外護(hù)筒1.2，環(huán)形內(nèi)護(hù)筒1.1的外壁與環(huán)形外護(hù)筒1.2的內(nèi)壁貼合固定，主筋定位槽14包括開設(shè)于環(huán)形內(nèi)護(hù)筒1.1外壁上的第一主筋定位半槽5和與第一主筋定位半槽5對(duì)應(yīng)、開設(shè)于環(huán)形外護(hù)筒1.2的內(nèi)壁上的第二主筋定位半槽6。主筋定位護(hù)筒1的頂部固定有兩個(gè)相對(duì)于主筋定位護(hù)筒1的軸線對(duì)稱的起吊耳板3。主筋定位護(hù)筒1的頂部固定有兩個(gè)相對(duì)于主筋定位護(hù)筒1的軸線對(duì)稱的鋼筋穿口支架4，鋼筋穿口支架4為固定于主筋定位護(hù)筒1頂部的鋼筋所圍成的方形支架。主筋定位槽14的頂端與主筋定位護(hù)筒1的頂面存在距離，主筋定位槽14的長(zhǎng)度大于樁頭破除段的長(zhǎng)度。環(huán)形內(nèi)護(hù)筒1.1的頂端和底端分別設(shè)有兩塊第一螺栓定位板7，環(huán)形外護(hù)筒1.2的頂端和底端分別設(shè)有兩塊與第一螺栓定位板7對(duì)應(yīng)的第二螺栓定位板8，第一螺栓定位板7與第二螺栓定位板8之間通過螺栓9固定連接。環(huán)形內(nèi)護(hù)筒1.1頂端的兩塊第一螺栓定位板7和環(huán)形內(nèi)護(hù)筒1.1底端的兩塊第一螺栓定位板8均相對(duì)于主筋定位護(hù)筒1的軸線對(duì)稱；環(huán)形外護(hù)筒1.2頂端的兩塊第二螺栓定位板8和環(huán)形外護(hù)筒1.2底端的兩塊第二螺栓定位板8也相對(duì)于主筋定位護(hù)筒1的軸線對(duì)稱。

本發(fā)明所設(shè)計(jì)的破除裝置的施工方法包括以下步驟：

1)、在完成樁孔鉆孔、下放最后一節(jié)鋼筋籠前，將環(huán)形內(nèi)護(hù)筒1.1的第一主筋定位半槽5和環(huán)形外護(hù)筒1.2的第二主筋定位半槽6卡住主筋2，使主筋定位護(hù)筒1的底面位于樁頂設(shè)定標(biāo)高的位置，并通過螺栓9將第一螺栓定位板7和第二螺栓定位板8固定；采用填充材料對(duì)主筋2與主筋定位槽14之間的間隙進(jìn)行填塞。

2)、將安裝有破除裝置的最后一節(jié)鋼筋籠放入樁孔10中，將鋼筋籠的支撐鋼筋穿過鋼筋穿口支架4，并將支撐鋼筋的兩頭置于鋪設(shè)于地面的枕木上進(jìn)行固定，向樁孔10內(nèi)灌注混凝土，形成樁基；在混凝土澆筑快結(jié)束時(shí)，在樁頭頂端插入多個(gè)吊環(huán)11，吊環(huán)11包括兩根豎直的錨筋11.1，兩根錨筋的頂端之間固定連接有半圓環(huán)形耳筋11.2，多個(gè)吊環(huán)2之間固定連接有架立筋12。

3)、在樁基混凝土達(dá)到初凝強(qiáng)度后，將鋼筋籠的支撐鋼筋拆除，用吊機(jī)通過鋼絲繩連接起吊耳板3并通過吊機(jī)將破除裝置拔出；

4)、樁基達(dá)到規(guī)范要求的強(qiáng)度后，開挖承臺(tái)基坑，當(dāng)承臺(tái)基坑開挖完成并開挖出樁頭段后，首先采用氣動(dòng)鑿巖機(jī)在樁頭破除段鑿出環(huán)向溝槽，然后打進(jìn)數(shù)個(gè)楔子，并采用外力對(duì)楔子進(jìn)行敲擊，將樁頭破除段混凝土楔斷至吊機(jī)可拔斷的程度后，將鋼絲繩系于吊環(huán)11上，通過吊機(jī)起吊鋼絲繩將分離后需鑿除的樁頭部分整體吊出。

本發(fā)明在下鋼筋籠之前，在鋼筋籠上安裝了一種內(nèi)護(hù)筒結(jié)構(gòu)(破除裝置)，實(shí)現(xiàn)了樁頭破除段混凝土與主筋2之間零接觸，并減少了樁頭破除段截面混凝土的面積，降低了樁頭的抗拔力。同時(shí)，混凝土頂端埋設(shè)的吊環(huán)11方便了廢棄樁頭段的截?cái)嗟醭?，大大加快樁頭鑿除速度，降低了施工成本。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)做任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。