[发明专利]一种静态胀裂破除钻孔灌注桩桩头的施工方法

说明书

一种静态胀裂破除钻孔灌注桩桩头的施工方法，包括如下步骤：步骤1：在桩基设计标高线以上的主筋上全长度套塑料管；步骤2：将灌注桩钢筋笼下放入桩孔内，在桩顶适当位置插入吊环以作后续吊离桩头之用；步骤3：开挖基坑，沿桩基设计标高画定位线，采用钻孔设备沿定位线开凿水平钻眼；步骤4：钻孔钻设完成后，采用高压风或水对钻孔进行清孔；步骤5：将膨胀剂与水按比例混合，快速装入钻孔并用橡胶塞进行封孔防止膨胀剂喷出钻孔；步骤6：等待膨胀剂的化学反应产生膨胀压力破桩；步骤7：等膨胀剂化学反应完成，在桩顶吊环内穿钢丝绳，并利用吊机起吊将桩头吊出。本发明的有益效果是：该施工方法破桩工作产生噪音少，对周边环境影响小。

技术领域

本发明涉及桥梁工程施工领域，具体涉及一种静态胀裂破除钻孔灌注桩桩头的施工方法。

背景技术

在桥梁工程施工中，灌注桩是最为常见的一种桩基础形式，浇注灌注桩时，桩顶标高应高于设计桩顶标高0.5～1.0m，以保证桩基强度的整体性，但高于桩顶设计标高的桩头部分在后续工序施工时必须予以凿除。目前主要采用人工配合小型机具或是专用大型机械对桩头进行破除处理，例如桩头环切工艺，破桩机、截桩机等机械破桩头工艺等。但是这些方法都有很多的不足之处。

常规的桩头破除工艺是采用人工结合空压机和风镐直接进行破除作业，作业范围局限，作业效率低，外观差，桩顶质量难以保证。目前应用较多的环切法桩头破除工艺可以保证伸入承台部分的桩基的质量满足规范和设计的要求，并可以提高桩头破除效率。但是，该工艺仍需要风镐等机具对环切口上侧钢筋保护层人工凿除，施工效率仍然有待提高；在环切以及桩基主筋保护层凿除的过程中，风镐不可避免的会伤及主筋；为方便后续的桩头吊除，需要对主筋弯折一定的角度，这样也会对主筋带来一定的损伤。

机械化可大幅提高桩头破除效率，目前也有很多专门应用于桩头破除的大型机械。在公开号为CN 104314079 A公开的“钢筋混凝土桩头剪切破碎装置”中，该装置通过四个液压千斤顶提供动力带动桩头剪刀破碎臂向钢筋混凝土桩头中心移动，直至钢筋混凝土桩头破碎，安全省力、节约时间，具有较高的工作效率。但是该装置的缺点也很明显，它结构复杂，机械购置费用较高；剪刀破碎臂长度无法调节，对于不同的破桩高度普遍适用性差；同时，该种装置需要逐段对桩头反复破碎，效率仍然较低，且对桩基钢筋笼主筋损伤比较大。

目前在破除桩头的同时而不损坏钢筋笼主筋的方法也有很多，主要是对主筋外加保护套来实现。在公开号为CN 107542092 A公开的“高效率蜂窝法破桩头施工工艺”，在钢筋笼加工制作时，在钢筋笼的每根主筋和声测管上套有隔离套管，在桩头破除时沿环切位置对称水平插打钢模块，直到桩头与桩身分离，再移除桩头。该方法通过在主筋上套入隔离套管，有效避免了桩头处理过程中对主筋的损伤。并且，操作过程简单，减少了施工设备的投入，相较于传统方法减少了施工噪音，改善了施工环境。但是该方法也有很大的局限性：钢楔块需要人工定位，在击打过程中容易给造成事故，安全性差；要形成贯穿裂缝，需要布置较多的钢楔块插打位置，人工成本高；钢楔块如果单个按顺序插打，所形成的裂缝做种不一定能够形成理想的破桩平面，破桩头效果不好，如果数个钢楔块同时插打，由于工作面范围狭小，工人难以操作。总体来说，该种方法虽然有一定的优点，但是实际可操作性不高。

在公开号为CN 104032739 A公开的“静态高效破碎桩头”，该方法提供一种静态高效破碎桩头，将其整体置于工作孔洞内，其桩芯在动力源的驱动下带动第一、第二外壳张开，起到挤压破碎并分离灌注桩钢筋笼周围混凝土的作用。该方法具有安全性高，节能环保，噪音小的优点。但是，该破碎桩头是通过横向挤压产生竖向裂隙来实现桩头破碎的，因此桩头破碎范围无法控制，极有可能对桩顶设计标高以下的范围造成破坏，破桩效果差；该破碎桩头无法实现混凝土与钢筋笼主筋的分离，桩头破碎后仍需人工对包裹在主筋上的混凝土进行剥离，施工效率低；该破碎桩头结构复杂，应用中还需要配备强大的动力源，实用性差。

因此，寻求一种快速高效，工艺简单，成本低廉，不损伤主筋，安全可靠，节能环保的灌注桩桩头破除方法，已是完善桥梁施工标准化的迫切要求。

发明内容