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申请/专利权人：中铁五局集团建筑工程有限责任公司

摘要：本发明公开了一种灌注桩无机械破桩头方法及结构，包括主筋挤压漏斗型容器、桩内挤压漏斗型容器、塑料套管、桩内支承环和防浮环向筋，所述主筋挤压漏斗型容器和塑料套管穿插套于桩体钢筋笼主筋上，防浮环向筋焊接于桩体钢筋笼主筋上防止主筋挤压漏斗型容器上浮，桩内支承环焊接于桩体钢筋笼主筋上，桩内挤压漏斗型容器通过钢扎丝同桩内支承环绑扎。本发明结构简单，设计巧妙，操作方便，可在简单的现场条件下，高效完成灌注桩桩头拔除，同时避免钢筋变形，机械损伤桩头下部桩体等问题。

主权项：1.一种灌注桩无机械破桩头方法，其特征在于包括：在灌注混凝土前在桩头部位预埋一定数量的管件，管件下端封闭，待混凝土终凝后向管件中注入膨胀剂，通过膨胀剂的体积膨胀破坏桩头结构，所述管件的下端面直径大于上端面直径，呈倒漏斗形状。

全文数据：一种灌注桩无机械破桩头方法及结构技术领域本发明涉及一种灌注桩无机械破桩头装置及施工方法。属于桩基础施工技术领域。背景技术当前的建筑桩基施工当中，常采用灌注桩施工工艺。由于灌注桩的桩头混有泥沙等杂质，强度不能满足使用要求，当前施工中常采用人工破除，挖机破碎锤破碎或采用液压截桩头机械配合钢筋笼安装套管进行桩头拔除。目前采用的施工方式中，人工破除效率过低，基本很少采用；采用挖机破碎锤破碎常造成钢筋弯折，且破碎过程中，可能对桩头下方正常桩体部分产生损害；采用液压截桩头机械配合钢筋笼安装套管进行桩头拔除，可以较好保证桩头部分钢筋不变形，但施工工序较为繁琐，施工费用较高。故而，需要发明一种经济高效的破桩头施工装置及施工方法，以适应当前施工需要。发明内容本发明所要解决的技术问题是：提供灌注桩一种无机械破桩头装置及施工方法，以解决当前灌注桩破桩头施工费用较高，施工效果不够理想的问题。本发明采用下述技术方案：一种灌注桩无机械破桩头方法，其特征在于包括：在灌注混凝土前在桩头部位预埋一定数量的管件，管件下端封闭，待混凝土终凝后向管件中注入膨胀剂，通过膨胀剂的体积膨胀破坏桩头结构。所述管件的下端面直径大于上端面直径。管件分为内外两圈布置在桩头部位。具体施工步骤包括：一、按设计要求完成桩体钻孔并下放钢筋笼，需破桩头部分钢筋笼仅留桩体钢筋笼主筋；二、在桩体钢筋笼主筋上穿插安装主筋挤压漏斗型容器和塑料套管，并使用胶带密封固定，完成后将防浮环向筋点焊于桩体钢筋笼主筋上；三、将桩内支承环同桩体钢筋笼主筋焊接，随后将桩内挤压漏斗型容器用钢扎丝绑定于桩内支承环上，漏斗上的防浮卡卡于桩内支承环下方钢筋环处；四、浇筑桩内混凝土，混凝土顶面应当略低于塑料套管上部；五、待混凝土终凝后，通过膨胀剂灌注管向主筋挤压漏斗型容器和桩内挤压漏斗型容器灌注膨胀剂；六、待膨胀剂充分作用后，将桩头周围的土体清理开，割开桩内支承环及防浮环向筋桩体钢筋笼主筋连接，将桩头通过桩内支承环外露的钢筋吊起，清理破开的桩头截面。一种用于灌注桩无机械破桩头的管件结构，该结构由膨胀剂灌注管下端连接漏斗形容器组成，称为桩内挤压漏斗型容器。膨胀剂灌注管侧面连接主筋套管，主筋套管可套在桩体钢筋笼的主筋上，称为主筋挤压漏斗型容器。膨胀剂灌注管外壁上设有防浮卡。在钢筋笼桩头部位的一圈主筋上套装上述的主筋挤压漏斗型容器，在主筋的内侧空间中设置上述的桩内挤压漏斗型容器。在钢筋笼主筋内侧安装桩内支撑环，桩内支撑环由上下两个钢筋环用竖向连接钢筋连接而成，钢筋环侧面设有径向连接钢筋和主筋连接；桩内挤压漏斗型容器绑扎在竖向连接钢筋上。所述桩内支承环由径向连接钢筋、竖向连接钢筋、2个同直径钢筋环构成；2个同直径钢筋环间通过竖向连接钢筋焊接连接，两者焊接后通过径向连接钢筋焊接于桩体钢筋笼主筋；竖向连接钢筋同桩内挤压漏斗型容器预设数量相同，其长度满足固定桩内挤压漏斗型容器且不宜比膨胀剂灌注管长。桩内挤压漏斗型容器的膨胀剂灌注管腰部设有防浮卡和桩内支撑环的下钢筋环配合；主筋挤压漏斗型容器的膨胀剂灌注管顶部设有防浮卡和防浮环向筋配合，防浮环向筋点焊在一圈主筋上。所述主筋挤压漏斗型容器由主筋套管，膨胀剂灌注管和底部锥型容器构成，主筋套管长度略伸出底部锥型容器，顶部有防浮卡，通过胶带固定粘连于桩体钢筋笼主筋，底部锥型容器底面标高同桩体预设破桩头后标高相同。本发明的有益效果：（1）本发明装置可以在桩体设计标高处形成裂缝，并采用塑料套管去除桩头部分混凝土同钢筋的握裹力，可以实现无机械破碎下拔除桩头，且不造成钢筋变形。（2）本发明装置经济适用、操作简单、施工高效，对操作人员无较高技术要求，易实现质量控制。（3）本发明装置组件可以标准批量生产，易于不同项目间流转，易于推广应用。（4）特别设计倒漏斗形状的管件容器，当膨胀剂作用时，容器膨胀对其底部的混凝土几乎没有破坏作用，而容器上侧的斜面膨胀会时混凝土沿着容器底部的标高平面撕裂开来，形成较为平整的断面。本发明结构简单，设计巧妙，操作方便，可在简单的现场条件下，高效完成灌注桩桩头拔除，同时避免钢筋变形，机械损伤桩头下部桩体等问题。附图说明图1为本发明无机械破桩头装置结构示意图；图2为主筋挤压漏斗型容器大样图；图3为桩内挤压漏斗型容器大样图；图4为桩内支承环大样图；附图中，1、主筋挤压漏斗型容器，2、桩内挤压漏斗型容器，3、套管，4、桩内支承环，5、桩体钢筋笼主筋，6、钢扎丝，7、主筋套管，8、膨胀剂灌注管，9、底部锥型容器，10、防浮卡，11、径向连接钢筋，12、竖向连接钢筋，13、钢筋环，14、防浮环向筋。具体实施方式以下结合附图对本发明的优选实施例进一步详细说明。如图所示，本发明实施例一种灌注桩无机械破桩头装置，的包括主筋挤压漏斗型容器1、桩内挤压漏斗型容器2、塑料套管3、桩内支承环4和防浮环向筋14。主筋挤压漏斗型容器1由主筋套管7、膨胀剂灌注管8和底部锥型容器9构成，主筋套管7长度略伸出底部锥型容器9，顶部有防浮卡10，通过胶带固定粘连于桩体钢筋笼主筋5，底部锥型容器9底面标高同桩体预设破桩头后标高相同，主筋挤压漏斗型容器1采用塑料制作。桩内挤压漏斗型容器2由膨胀剂灌注管8、底部锥型容器9和防浮卡10构成，底部锥型容器9底面标高同桩体预设破桩头后标高相同，按设计数量均匀布置于桩内支承环4上，桩内挤压漏斗型容器2采用塑料制作。塑料套管3长度同主筋套管7相同。本实施例中主筋5的间距小于底部锥型容器9的直径，所以将主筋挤压漏斗型容器1和塑料套管3交替穿插套于桩体钢筋笼主筋5上，若主筋5的间距大于底部锥型容器9的直径的则可以只安装主筋挤压漏斗型容器1。防浮环向筋14焊接于桩体钢筋笼主筋5上防止主筋挤压漏斗型容器1上浮，桩内支承环4焊接于桩体钢筋笼主筋5上，桩内挤压漏斗型容器2通过钢扎丝6同桩内支承环4绑扎桩内支承环4由径向连接钢筋11、竖向连接钢筋12、2个同直径钢筋环13构成；2个同直径钢筋环13间通过竖向连接钢筋12焊接连接，两者焊接后通过径向连接钢筋11焊接于桩体钢筋笼主筋5；竖向连接钢筋12同桩内挤压漏斗型容器2预设数量相同，其长度满足固定桩内挤压漏斗型容器2且不宜比膨胀剂灌注管8长。对膨胀剂没有什么要求，就普通的膨胀剂就行，并不是形成永久结构的，只是利用体积膨胀破坏桩头。上述采用灌注桩无机械破桩头装置的施工方法，包括如下步骤：（1）按设计要求完成桩体钻孔并下放钢筋笼，需破桩头部分钢筋笼仅留桩体钢筋笼主筋5。（2）在桩体钢筋笼主筋5上穿插安装主筋挤压漏斗型容器1和塑料套管3，并使用胶带密封固定，完成后将防浮环向筋14点焊于桩体钢筋笼主筋5上。（3）将桩内支承环4同桩体钢筋笼主筋5焊接，随后将桩内挤压漏斗型容器2用钢扎丝6绑定于桩内支承环4上，漏斗上的防浮卡10卡于桩内支承环4下方钢筋环13处。（4）浇筑桩内混凝土，混凝土顶面应当略低于塑料套管3上部。（5）待混凝土终凝后，通过膨胀剂灌注管8向主筋挤压漏斗型容器1和桩内挤压漏斗型容器2灌注膨胀剂。（6）待膨胀剂充分作用后，将桩头周围的土体清理开以后，割开桩内支承环4及防浮环向筋14桩体钢筋笼主筋5连接，将桩头通过桩内支承环4外露的钢筋吊起，清理破开的桩头截面。实施例2：本实施例相比实施例1是一个简化的方案：在浇筑灌注桩时将一定数量的管件预埋在桩头部位，这些管件下端封闭，管件分为内外两圈布置在桩头部位，外圈和钢筋笼的一圈主筋同步布置为了防止凝固过程中管件上浮，可以在管件中灌水，然后用压板压住上端，或者是用钢丝将这些管件绑扎起来，然后再用压板压住。混凝土凝固后，向这些管件中灌注膨胀剂，利用膨胀剂的体积膨胀破坏桩头结构，实现无机械破碎下拔除桩头。进一步的将管件设计为上细下粗的形状，可以提高破坏的效果；更进一步的，在主筋5上套装塑料套管3，外圈管件可连接在塑料套管3上，可以防止钢筋与混凝土接触产生握裹力。本实施例的结构相较于实施例1更简单，但效果并没有实施例1好，实施例1可以实现较为平整的桩头断面，并且可以较好的保持主筋5形状。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

权利要求：1.一种灌注桩无机械破桩头方法，其特征在于包括：在灌注混凝土前在桩头部位预埋一定数量的管件，管件下端封闭，待混凝土终凝后向管件中注入膨胀剂，通过膨胀剂的体积膨胀破坏桩头结构。2.根据权利要求1所述灌注桩无机械破桩头方法，其特征在于:所述管件的下端面直径大于上端面直径，呈倒漏斗形状。3.根据权利要求1所述灌注桩无机械破桩头方法，其特征在于:管件分为内外两圈布置在桩头部位，外圈和钢筋笼的一圈主筋同步布置，并在在钢筋笼主筋上套装塑料套管（3），外圈管件可连接在塑料套管（3）上。4.根据权利要求1所述灌注桩无机械破桩头方法，其特征在于具体施工步骤包括：一、按设计要求完成桩体钻孔并下放钢筋笼，需破桩头部分钢筋笼仅留桩体钢筋笼主筋（5）；二、在桩体钢筋笼主筋（5）上交替穿插安装主筋挤压漏斗型容器（1）和塑料套管（3），并使用胶带密封固定，完成后将防浮环向筋（14）点焊于桩体钢筋笼主筋（5）上；三、将桩内支承环（4）同桩体钢筋笼主筋（5）焊接，随后将桩内挤压漏斗型容器（2）用钢扎丝（6）绑定于桩内支承环（4）上，漏斗上的防浮卡（10）卡于桩内支承环（4）下方钢筋环（13）处；四、浇筑桩内混凝土，混凝土顶面应当略低于塑料套管（3）顶部；五、待混凝土终凝后，通过膨胀剂灌注管（8）向主筋挤压漏斗型容器（1）和桩内挤压漏斗型容器（2）灌注膨胀剂；六、待膨胀剂充分作用后，将桩头周围的土体清理开，割开桩内支承环（4）及防浮环向筋（14）桩体钢筋笼主筋（5）连接，将桩头通过桩内支承环（4）外露的钢筋吊起，清理破开的桩头截面。5.一种用于灌注桩无机械破桩头的管件结构，其特征在于：该结构由膨胀剂灌注管（8）下端连接漏斗形容器（9）组成，所述漏斗形容器（9）下端面为平面，直径从下向上逐渐变小直至和膨胀剂灌注管（8）直径相同，称为桩内挤压漏斗型容器（2）。6.根据权利要求5所述用于灌注桩无机械破桩头的管件结构，其特征在于：膨胀剂灌注管（8）侧面连接主筋套管（7），主筋套管（7）可套在桩体钢筋笼的主筋（5）上，称为主筋挤压漏斗型容器（1）。7.一种灌注桩无机械破桩头的预埋结构，包括钢筋笼，其特征在于：在钢筋笼桩头部位的一圈主筋（5）上套装如权利要求6所述的主筋挤压漏斗型容器（1），在主筋（5）的内侧空间中设置一圈如权利要求5所述的桩内挤压漏斗型容器（2）；若钢筋笼的主筋5较密集，则在主筋5上交替套装主筋挤压漏斗型容器（1）或塑料套管（3）。8.根据权利要求7所述灌注桩无机械破桩头的预埋结构，其特征在于：在钢筋笼主筋（5）内侧安装桩内支撑环（4），桩内支撑环（4）由上下两个钢筋环（13）用竖向连接钢筋（12）连接而成，钢筋环（13）侧面设有径向连接钢筋（11）和主筋（5）连接；桩内挤压漏斗型容器（2）绑扎在竖向连接钢筋（12）上。9.根据权利要求8所述灌注桩无机械破桩头的预埋结构，其特征在于：桩内挤压漏斗型容器（2）的膨胀剂灌注管（8）腰部设有防浮卡（10）和桩内支撑环（4）的下钢筋环（13）配合；主筋挤压漏斗型容器（1）的膨胀剂灌注管（8）顶部设有防浮卡（10）和防浮环向筋（14）配合，防浮环向筋（14）点焊在一圈主筋（5）上。10.根据权利要求8所述灌注桩无机械破桩头的预埋结构，其特征在于：竖向连接钢筋（12）同桩内挤压漏斗型容器（2）预设数量相同，其长度满足固定桩内挤压漏斗型容器（2）且比膨胀剂灌注管（8）短；主筋挤压漏斗型容器（1）和桩内挤压漏斗型容器（2）的底部锥型容器（9）底面标高同桩体预设破桩头后标高相同。

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