[0001]

本發(fā)明屬于建筑施工領(lǐng)域，具體涉及一種鉆孔灌注樁樁頭靜力膨脹破除方法。

背景技術(shù)：

[0002]

灌注樁是一種重要的基礎(chǔ)形式，其施工工藝成熟、成本相對較低，現(xiàn)已被廣泛應用于各種土木工程領(lǐng)域。在實際工程中，一般使混凝土灌注的標高高于樁頂設(shè)計標高500mm左右，以確保樁頭的強度能夠達到設(shè)計要求，樁頂超灌的部分則需要截掉，目前，通常用風鎬進行人工鑿除，施工過程中造成的噪音、飛石、粉塵嚴重污染現(xiàn)場環(huán)境，威脅施工人員安全。因此，急需一種操作可控、無噪音粉塵污染的樁頭破除方法。靜力膨脹處理技術(shù)借助靜態(tài)膨脹劑反應時體積膨脹、從而使被處理物體漲裂的新型處理技術(shù)，是一種無公害的破碎技術(shù)。

[0003]

靜態(tài)膨脹劑以氧化鈣和硅酸鹽為主要原料，并配合其他無機、有機添加劑而制成的粉狀材料。氧化鈣(cao)與水(h2o)發(fā)生化學反應時生成氫氧化鈣ca(oh)2，體積膨脹3-5倍，同時表面積增大近100倍，還釋放出每摩爾64.8kj的熱能。若將靜態(tài)膨脹劑注入孔中，膨脹劑膨脹受到孔壁的約束，短時間內(nèi)壓力可上升到50mpa，混凝土在這種壓力作用下會產(chǎn)生徑向應力和切向應力，從而使孔洞開裂。靜力膨脹處理技術(shù)操作簡便，破碎處理時可做到無飛石、無震動、無沖擊波、無粉塵、無毒氣排放等危害，該技術(shù)具有高效、快捷、安全、成本低等特點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

[0004]

本發(fā)明的目的是：針對現(xiàn)有的樁頭破除方法的缺陷，提出使用靜態(tài)膨脹劑破除灌注樁樁頭，降低了施工過程中的噪音污染，減輕了粉塵對施工人員的健康危害，更好的控制樁頭破除過程中裂隙發(fā)育，保證樁身質(zhì)量。

[0005]

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：利用靜態(tài)膨脹劑發(fā)生反應時體積膨脹，對膨脹孔孔壁處產(chǎn)生約50mpa的膨脹壓，使得混凝土內(nèi)部產(chǎn)生較大的拉應力而達到破碎效果。鉆孔灌注樁樁頭靜力膨脹破除方法，具體實施步驟為：(1)綁扎灌注樁鋼筋籠時，在頂部縱筋上套捆塑料泡沫筒，泡沫筒底部在樁頂設(shè)計標高處，頂部在鋼筋籠縱筋頂端，底部、頂部均用扎絲捆綁密閉。(2)待混凝土澆灌結(jié)束并養(yǎng)護完成后，根據(jù)設(shè)計破除方案在樁頂面標注出充填膨脹劑的膨脹孔位置，利用氣腿式手風鉆在樁頭頂部豎向鉆孔，孔洞底部在樁頭設(shè)計標高以上10cm位置處。(3)待鉆孔工作結(jié)束后，用風管將孔洞內(nèi)的粉塵、顆粒吹干凈，等待充填灌注膨脹劑。(4)根據(jù)季節(jié)及氣溫選擇相適應型號的膨脹劑，按實際膨脹劑用量多少，將膨脹劑倒入容器中，將水和膨脹劑以0.3：1的比例迅速攪拌成具有流動性的稠漿，并用漏斗將漿液迅速倒入孔內(nèi)灌滿為止，最后用沙土進行封堵。(5)膨脹劑灌注后24小時，樁頭在膨脹壓力作用下破碎，并開挖清理。

[0006]

按照上述的技術(shù)方案，步驟(2)還包括：在樁頂面圓心位置豎向鉆一個膨脹孔，用于破碎樁頭內(nèi)圈核心體混凝土。

[0007]

按照上述的技術(shù)方案，步驟(2)還包括：在樁頂圓心處豎向鉆孔后，在半徑為樁身

半徑二分之一的同心圓上，均勻豎向鉆出6個孔洞。

[0008]

按照上述的技術(shù)方案，步驟(2)還包括：膨脹孔直徑為40mm。

[0009]

按照上述的技術(shù)方案，步驟(3)和步驟(4)之間還包括：鉆孔結(jié)束后，須待混凝土溫度降低到施工環(huán)境溫度方可進行膨脹劑灌注。

[0010]

按照上述的技術(shù)方案，步驟(4)還包括：攪拌后的膨脹劑需在5～10min內(nèi)進行灌注，對于已經(jīng)明顯發(fā)生反應放熱的膨脹劑，不允許繼續(xù)灌注。

[0011]

按照上述的技術(shù)方案，步驟(4)之后還包括以下步驟：為加快破除進度，膨脹劑灌注結(jié)束后的1～2h內(nèi)，對樁頭上澆冷水。

[0012]

按照上述的技術(shù)方案，步驟(5)之后，還需要對樁頂部進行清理和修整。

[0013]

本發(fā)明的工作原理是：混凝土屬于脆性材料，其抗壓強度較高，而抗拉強度僅為抗壓強度十分之一左右，鉆孔灌注樁樁頭靜力膨脹破除方法充分利用這一材料屬性，借助膨脹劑的發(fā)生反應時對膨脹孔孔壁產(chǎn)生的膨脹壓使得混凝土破碎，整個過程靜態(tài)可控，保證了樁頭破除質(zhì)量，避免了噪音、粉塵污染。

[0014]

本發(fā)明的有益效果是：利用膨脹劑發(fā)生化學反應時體積膨脹，擠壓鉆孔內(nèi)壁從而在樁頭內(nèi)部產(chǎn)生拉應力，達到混凝土破碎效果，與傳統(tǒng)人工破除方法相比，具有無飛石、無風鎬噪音、降低粉塵污染的突出優(yōu)勢。靜態(tài)膨脹劑靜態(tài)膨脹劑屬于建材類產(chǎn)品，產(chǎn)品標準歸類于《水泥制品》中，代號為：jc506-92，屬于安全級普通材料產(chǎn)品，可以和普通貨物一樣購買、運輸和使用，方便施工。與火藥爆破相比，靜力膨脹處理技術(shù)可控制被破碎物體破碎后的形狀，需破則破，需留則留，整個過程便于控制。

附圖說明

[0015]

圖1為本發(fā)明實施例中膨脹孔布設(shè)俯視圖。

[0016]

圖2為本發(fā)明實施例中對樁頭鉆孔的立面圖。

[0017]

圖例說明：(1)-圓心處膨脹孔；(2)-環(huán)形均布膨脹孔；(3)-鉆機。

具體實施方式

[0018]

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。

[0019]

針對現(xiàn)有的樁頭破除方法的缺陷，提出使用靜態(tài)膨脹劑破除灌注樁樁頭，降低了施工過程中的噪音污染，減輕了粉塵對施工人員的健康危害，更好的控制樁頭破除過程中裂隙發(fā)育，保證樁身質(zhì)量。

[0020]

參照圖1－圖2，本發(fā)明提供了鉆孔灌注樁樁頭靜力膨脹破除方法，具體實施步驟為：(1)綁扎灌注樁鋼筋籠時，在頂部縱筋上套捆塑料泡沫筒，以消除鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用，泡沫筒底部在樁頂設(shè)計標高處，頂部在鋼筋籠縱筋頂端，底部、頂部均用扎絲捆綁密閉。

[0021]

(2)待樁基礎(chǔ)澆灌結(jié)束并養(yǎng)護完成后，根據(jù)設(shè)計破除方案在樁頂面量測標注出充填膨脹劑的孔洞位置，利用氣腿式手風鉆在樁頭頂部豎向鉆孔，孔洞底部在樁頭設(shè)計標高以上100mm位置處。

[0022]

(3)待鉆孔工作結(jié)束后，用風管將孔洞內(nèi)的粉塵、顆粒吹干凈，等待充填灌注膨脹

劑。

[0023]

(4)根據(jù)季節(jié)及氣溫選擇相適應型號的膨脹劑，按實際膨脹劑用量多少，將膨脹劑倒入容器中，將水和膨脹劑以0.3：1的比例迅速攪拌成具有流動性的稠漿，并用漏斗將漿液迅速倒入孔內(nèi)灌滿為止，最后用沙土進行封堵。

[0024]

(5)膨脹劑灌注后24小時，樁頭在膨脹壓力作用下破碎，并開挖清理。

[0025]

所述的步驟(2)中還包括：在樁頂面圓心位置豎向鉆一個膨脹孔，用于破碎樁頭內(nèi)圈核心體混凝土。

[0026]

所述的步驟(2)中還包括：在樁頂圓心處豎向鉆孔后，在半徑為樁身半徑二分之一的同心圓上，均勻豎向鉆出6個孔洞。

[0027]

所述的步驟(3)和步驟(4)之間還包括：鉆孔結(jié)束后，須待混凝土溫度降低到施工環(huán)境溫度方可進行膨脹劑灌注。

[0028]

所述的步驟(4)還包括：攪拌后的膨脹劑需在5～10min內(nèi)進行灌注，對于已經(jīng)明顯發(fā)生反應放熱的膨脹劑，不允許繼續(xù)灌注。

[0029]

所述的步驟(4)之后還包括以下步驟：為加快破除進度，膨脹劑灌注結(jié)束后的1～2h內(nèi)，對樁頭上澆冷水。

[0030]

所述的步驟(5)之后，還需要對樁頂部進行清理和修整。

[0031]

綜上所述，通過本方法進行灌注樁樁頭的破除，整個破除過程無飛石，降低了噪音污染，減少了粉塵對施工人員呼吸道的侵害，為綠色文明施工提供了新的途徑。樁頭在膨脹力的作用下，破碎成塊體，可直接用挖掘機進行清理，省去了傳統(tǒng)破除方法中的樁頭吊放設(shè)備，節(jié)約了工程成本。

[0032]

以上的案例僅為介紹本發(fā)明的實施過程，不能以此來限定本發(fā)明的權(quán)利范圍。技術(shù)特征：

1.一種鉆孔灌注樁樁頭靜力膨脹破除方法，其特征在于，使用靜態(tài)膨脹劑進行樁頭的破除。2.具體實施步驟為：綁扎灌注樁鋼筋籠時，在頂部縱筋上套捆塑料泡沫筒，泡沫筒底部在樁頂設(shè)計標高處，頂部在鋼筋籠縱筋頂端，底部、頂部均用扎絲捆綁密閉。3.待混凝土澆灌結(jié)束并養(yǎng)護完成后，根據(jù)設(shè)計破除方案在樁頂面標注出充填膨脹劑的膨脹孔位置，利用氣腿式手風鉆在樁頭頂部豎向鉆孔，孔洞底部在樁頭設(shè)計標高以上10cm位置處.待鉆孔工作結(jié)束后，用風管將膨脹洞內(nèi)的粉塵、顆粒吹干凈，等待充填灌注膨脹劑。4.根據(jù)季節(jié)及氣溫選擇相適應型號的膨脹劑，按實際用量多少，將膨脹劑倒入容器中，將水和膨脹劑以0.3：1的比例迅速攪拌成具有流動性的稠漿，并用漏斗將漿液迅速倒入孔內(nèi)灌滿為止，最后用沙土進行封堵。5.膨脹劑灌注后24小時，樁頭在膨脹壓力作用下破碎，并開挖清理。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種鉆孔灌注樁樁頭靜力膨脹破除方法，屬于建筑工程樁頭處理領(lǐng)域。根據(jù)現(xiàn)有樁頭破除技術(shù)的缺陷，提出使用靜態(tài)膨脹劑進行樁頭破除的破除方法。具體包括以下步驟：綁扎灌注樁鋼筋籠時，在頂部縱筋上套捆塑料泡沫筒，底部、頂部均用扎絲捆綁密閉；待混凝土澆灌結(jié)束并養(yǎng)護完成后，根據(jù)設(shè)計破除方案在樁頂面標注出充填膨脹劑的膨脹孔位置，利用氣腿式手風鉆在樁頭頂部豎向鉆孔；待鉆孔工作結(jié)束后，用風管將膨脹洞內(nèi)的粉塵、顆粒吹干凈，用漏斗將拌制的膨脹劑漿液迅速倒入孔內(nèi)灌滿為止，最后用沙土進行封堵；膨脹劑灌注后24小時，樁頭在膨脹壓力作用下破碎，并開挖清理。該方法降低了噪音和粉塵污染，節(jié)省了施工工序，節(jié)約施工成本。施工成本。施工成本。

技術(shù)研發(fā)人員：戚慶學 孔德森 戴選鋒 關(guān)盛杰 李小龍 高帥 王彥軍 王攀 李長作 張巍巍 杜慶偉 趙彥平 付光勝

受保護的技術(shù)使用者：山東科技大學

技術(shù)研發(fā)日：2020.11.03

技術(shù)公布日：2021/2/4