[发明专利]免桩间土挖除的桩帽混凝土施工方法及其装置

说明书

本发明属于一种免桩间土挖除的桩帽混凝土施工方法及其装置。推出免桩间土挖除的桩帽混凝土施工工艺，采用自制的桩帽坑旋挖装置和桩头旋切装置，开挖桩帽坑，切割电机带动切割刀对多余桩头进行环切，浇筑桩帽。装置包括挖掘机、桩帽坑旋挖装置、桩头旋切装置和桩帽定位模板。桩头旋切装置由连接法兰盘、定轴柱、转动电机、切割电机、活动轴筒、从动环齿、主动齿轮、切割架和切割刀所组成，本发明推出免桩间土挖除的桩帽混凝土施工工艺及配套装置，有能有效加快桩帽施工进度，节约施工成本，省时省力，施工成本低，施工质量好，安全性好和使用效果好的优点。

技术领域

本发明属于一种免桩间土挖除的桩帽混凝土施工方法及其装置。

背景技术

螺杆灌注桩(简称螺杆桩)作为建筑物的地基桩或软基处理用的CFG桩，己广泛应用。通常，螺杆桩的桩径直杆段采用0.4m，螺纹段桩芯直径0.299m，直杆段不小于总桩长的三分之一且不小于5m，顶部为桩帽，桩帽为直径110cm的圆柱形，高30cm。如：新建通辽至新民北站客运专线TLSG-1标段，软基处理采用CFG桩和螺杆桩，其中CFG桩设计桩间距为160cm--200cm，下部桩径40cm的混凝土灌注桩，桩帽直径110cm，高30cm，全线共计有CFG桩73000根，合计72.7万延米。螺杆灌注桩桩径直杆段采用0.4m，螺纹段桩芯直径0.299m，直杆段不小于总桩长的三分之一且不小于5m，顶部为桩帽，桩帽为直径110cm的圆柱形，高30cm。

现螺杆桩或CFG桩的桩帽采用“后截法”的施工工艺，即在桩孔灌注过程中，桩孔内需超灌50cm的混凝土，在螺杆桩灌注完成后，清除各螺杆桩之间的中间土到桩帽底标高，然后用人工切除螺杆桩的多余桩头，安装组成桩帽的周边模板，浇筑桩帽混凝土与切除桩头的螺杆桩铸成一体结构，形成桩帽，等到桩帽混凝土达到设计强度后，回填各螺杆桩之间的中间土，碾压密实。该“后截法”的工艺需先将各螺杆桩之间的大量桩间土清除，然后再截除多余桩头，再安装组成桩帽的周边模板，施工浇筑桩帽混凝土桩帽后，经养生，再回填桩间土，存在桩间土先清除再回填的浪费工艺，费时费力，施工速度慢，人工切除桩头慢，截除桩头成本大，效率低。

该工艺存在桩间土先挖除再回填的施工，存在施工成本的浪费，同时由于桩间距为160cm～200cm，间距较小，大型碾压设备施工作业面不足，小型碾压设备碾压质量不能保证。

发明内容

本发明的目的是设计一种免桩间土挖除的桩帽混凝土施工方法及其装置，推出免桩间土挖除的桩帽混凝土施工工艺及配套装置，有能有效加快桩帽施工进度，节约施工成本，省时省力，施工成本低，施工质量好，安全性好和使用效果好的优点。

为此，本发明的免桩间土挖除的桩帽混凝土施工方法，包括如下步骤：

(1)制备桩帽坑旋挖装置和桩头旋切装置；

(2)按照设计标高对杆桩软基处理段落进行分段，按照设计要求对地基进行清表至设计高程；

(3)桩钻机就位，开钻，提钻，对钻孔内灌注混凝土，至钻孔内灌注的混凝土项面达到桩顶标高，满足设计要求；

(4)采用振捣棒插入桩孔内振捣灌注的混凝土，振捣棒应快插慢提，反复捣振，深入桩顶下2米的桩孔内，保证桩头混凝土质量；

(5)待杆桩的混凝土凝固期过后，进行桩帽施工，先将桩钻机在钻桩孔过程中周边遗留的弃土全部清理完毕，再采用平地机整平，并用18～20吨的压路机静压2遍；

(6)检测桩基，桩检合格后，采用全站仪结合挂线测量法放出每个桩位的中心位置，并用竹签做好标识；；

(7)按照设计桩帽尺寸开挖桩帽坑，用桩帽坑旋挖装置对准桩头的中心位置，启动桩帽坑旋挖装置开始下挖桩位周边的桩帽坑，至桩帽坑的设计标高，并将挖掘土运至弃渣场；

(8)人工清理桩帽坑内余下的渣土，采用激光投线仪和水准尺，判断桩帽坑底和顶标高是否满足设计要求，并人工修整至设计标高；