[发明专利]一种灌注桩的截桩施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种灌注桩高于桩顶设计标高超灌部分的截除方法，特别涉及一种无声破碎剂与同步薄型千斤顶组合使用的截桩方法。

背景技术

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50208-2002)中规定灌注桩的桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m；《建筑桩基技术规范))(JCJ94-2008)中对不同类型灌注桩的混凝土超灌高度也作了具体规定。规范这样规定是考虑桩基混凝土一次浇灌量大，或水下浇灌混凝土的基桩，由于在振捣过程中随着混凝土内部的气泡或孔隙上升至桩顶部分，桩顶一定范围内为浮浆、水下混凝土浇筑时的泥浆或灰浆混合物等，一般情况下混凝土浮浆较厚且强度较低，达不到设计要求，为了保证桩头部分的混凝土强度，应将浮浆部分剔除。同时桩头破除要求桩顶面混凝土完整、表面平整、中心微凸、钢筋保护层不被破坏等，以保证桩头凿除达到规范要求。在实际施工中还经常出现灌注桩混凝土的超灌高度大于规范要求的情况，导致超灌部分截除有较大的工作量。

本技术发明之前常用的风镐、混凝土分裂机、人工挖除、炸药爆破、微爆技术等，施工期间噪声、粉尘和振动均比较大，对环境影响大，同时操作人员劳动强度高、长期操作易影响身体健康、施工效率低、造价较高。施工中有时导致桩顶标高低于设计标高；桩顶易形成微裂缝，不利于后续施工，对桩体质量、桩体钢筋损伤大，与目前基础设施建设项目所要求的高效、快捷的施工要求不协调。

目前已有采用机械挤压破除桩头超灌部分的方法，该方法的原理为施加水平力，使得混凝土在截断面劈裂破坏，而一般来说混凝土的劈裂抗拉强度大于混凝土的轴心抗拉强度。具体实施时通常采用桩头破除机，桩头破除机是一种可根据桩的直径调节的环状液压破碎装置，破碎装置由一组小千斤顶和破碎齿组成，将其固定在桩头上，通过液压形成的机械压力在桩头形成侧向压力，使桩头混凝土挤压破碎，以达到破除桩头的目的。采用这种方法破碎时，需要挖机等机械配合，同时截桩断面不平整，一般还需要人工使用风镐对桩头进行修整。目前整体截桩方法主要有：Recepieux法和Elliou法。Recepieux法指先在灌注桩需要截除桩头部位的钢筋笼的竖向钢筋上包裹一层柔性发泡橡塑隔离套来隔离桩头混凝土，在灌注完混凝土的桩内预埋多个可注入膨胀剂的导管及膨胀装置，利用膨胀剂产生缓慢、持续的膨胀压力使桩头混凝土在预定位置形成平裂缝，随后将分离的桩头整体吊除。Elliott法主要是指通过采用钻孔机械在桩头处垂直桩身钻孔，桩的竖向钢筋隔离方式同Recepieux法，并使用专用的楔子形成的外力使桩头在截除高度处形成水平裂缝，断裂的桩头整体吊除。Recepieux法单纯利用膨胀剂的膨胀力截桩，膨胀剂用量大、施工效率低，导致造价也相对较高，且有些情况下易出现膨胀剂灌入量少或膨胀力有限，无法将桩截断的情况。Elliott法原理为通过楔子形成的外力使桩产生劈裂破坏，与使桩产生轴心拉裂破坏相比，需要施加更大的荷载，同时施工速度较低、截断面质量也较差。

无声破碎剂是通过材料进行水化反应使其硬化并产生巨大胀力从而进行裂解施工的一种新型粉剂材料。以煅烧的氧化钙为主体的粉末状无机化合物，用水调成浆体灌入岩石或者混凝土钻孔中，随着水化反应的进行，膨胀与硬化同时进行，生成新的膨胀物质，缓慢的将膨胀压力施加给孔壁，从而将介质破碎。国内已有采用手持式风钻钻孔后，埋入无声破碎剂将桩头破碎成块状的工艺，而单纯采用无声破碎剂对钢筋混凝土破除孔径需要为40～50mm、孔距需要150～250mm，布孔数量多，钻孔及无声破碎剂数量大，施工效率低，施工成本较高。

综上所述，亟需发明一种在工期、工程投资、工程质量之间能够合理平衡，施工速度快、造价低、环境影响小的灌注桩超灌部分截除方法，以适应《绿色施工导则》(建质[2007]223号)中提出的扬尘控制和噪声与振动控制的环保要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种新型灌注桩的截桩施工方法，有效结合无声破碎剂预裂与薄型同步千斤顶顶裂技术，达到施工速度快、造价低、环境效益好的效果。

为了实现上述的目的，发明采用了以下技术方案：

一种新型灌注桩的截桩施工方法，其特征在于包括以下的步骤：

(1)、灌注桩桩身混凝土灌注前在孔顶套接护筒，护筒底端低于桩顶设计标高，护筒沿周向一圈均匀布置一个以上凹槽，凹槽的最底端高于桩顶设计标高；护筒可采用钢模板，且内侧涂抹脱模剂，或者采用与灌注桩形状一致的整体式或分离式护筒；