本发明专利技术属于桥梁工程和建筑工程桩基础施工技术领域，具体涉及一种桩头整体剥离破除装置及施工方法，包括与桩基钢筋笼纵筋内切的外层钢环、与外层钢环圆心重合的内层钢环和环向等间距均匀设置的内置移动破除装置，剥离钢环比箍筋高5～10cm，剥离钢环和外层钢环均与第一螺栓螺纹连接，外层钢环与连接杆件的一端固定连接，内外层钢环之间设置内置移动破除装置，内置移动破除装置包括设置在下防护壳内部的囊式千斤顶。本发明专利技术内外钢环、剥离钢环和内置移动破除机构一体化设计，达到便于根据具体需要增加或减少千斤顶数量、提高破除效率的目的，用以解决现有技术桩头破除效果不好，破除效率较低，影响桩顶质量，装置安装复杂的问题。装置安装复杂的问题。装置安装复杂的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种桩头整体剥离破除装置及施工方法
[0001]本专利技术属于桥梁工程和建筑工程桩基础施工
，具体涉及一种桩头整体剥离破除装置及施工方法。
技术介绍
[0002]灌注桩施工时，为避免桩顶混有的钻渣或混凝土浮浆等影响桩身强度和质量，通常将桩基实际桩顶标高在设计值基础上预加一定高度，桩基混凝土灌注完成并达到设计强度后，再对桩顶预加高度范围的桩头混凝土进行剥离或凿除，桩头破除后才能进行后期承台的施工，因此，桩头破除质量和效率直接影响后续桩基施工工序的开展。
[0003]现有的桩头破除装置大多采用大型桩头破除机械设备，比如液压破桩机或截桩机等，这些装置虽较传统技术施工速度快，但也存在机械笨重、造价较高，施工精准度较差等问题，而少量轻型设备则需要破开桩身外部之后再加装千斤顶等设备进行破除，并且是在钢筋笼外侧混凝土保护层部位进行破除，当桩径较小、混凝土保护层厚度较薄时，就无处安装千斤顶，即使桩径较大，有足够空间安装小型千斤顶时，由于千斤顶顶推面较小，很容易造成桩头剥离破除效率较低，中间混凝土破除效果差等问题；有的内置型破除设备设置在桩顶设计标高处，由于在桩头剥离的时候易造成剥离面不平整或桩头剥离面标高出现较大偏差，进而容易损坏桩顶混凝土，影响桩头破除质量，而且这些装置安装及拆卸麻烦，给装置重复利用造成不便，更不能灵活调整内置千斤顶数量以适应不同条件桩基需要，因此提出一种桩头整体剥离破除装置及施工方法来解决这些问题。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中存在的上述不足之处，本专利技术提供了一种桩头整体剥离破除装置及施工方法，内外钢环、剥离钢环和内置移动破除机构一体化设计，达到便于根据具体需要增加或减少千斤顶数量、提高破除效率的目的，用以解决现有技术桩头破除效果差，破除效率较低，影响桩顶质量，装置安装拆卸复杂的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案：一种桩头整体剥离破除装置，包括与桩基钢筋笼纵筋内切的外层钢环、与外层钢环圆心重合的内层钢环和环向等间距均匀设置的内置移动破除装置，所述桩基钢筋笼纵筋在桩顶设计标高处环向绑扎有箍筋，所述桩基钢筋笼纵筋高于桩头设计剥离面的部位套接有纵筋套管，所述桩基钢筋笼纵筋在桩头设计剥离面处外侧套设有剥离钢环，剥离钢环比箍筋高5～10cm，所述剥离钢环和外层钢环均与第一螺栓螺纹连接，所述外层钢环与连接杆件的一端固定连接，连接杆件的另一端与内层钢环连接，内层钢环的直径大于浇筑混凝土导管的直径，所述内置移动破除装置包括设置在下防护壳内部的囊式千斤顶，所述下防护壳的底部固定安装有下导流体，所述囊式千斤顶置于下导流体上表面，所述下防护壳上部开设有环状的限位槽，所述限位槽与上防护壳滑动连接，所述上防护壳的顶部固定安装有上导流体，所述上导流体中部开设有通孔，所述囊式千斤顶的接口与贯穿通孔的油压管底部连接，所述油压管的顶部超出
桩基钢筋笼纵筋的部分固定安装有连接器，所述油压管外部套接有油压套管，所述外层钢环套设带有缺口的外套环，所述外套环一侧与下防护壳焊接，带有缺口的另一侧开设有第一固定槽，所述第一固定槽与弧形的外卡环卡接，所述外套环和外卡环卡接处均与第二螺栓螺纹连接，所述第二螺栓与外层钢环相抵，所述内层钢环套设带有缺口的内套环，所述内套环一侧与下防护壳焊接，带有缺口的另一侧开设有第二固定槽，所述第二固定槽与弧形的内卡环卡接，所述内套环和内卡环卡接处均与第三螺栓螺纹连接，第三螺栓与内层钢环相抵。
[0006]进一步的，所述剥离钢环与外层钢环圆心重合，剥离钢环的直径不小于混凝土保护层厚度，剥离钢环的位置比箍筋高5cm。
[0007]进一步的，所述外层钢环与相应位置的桩基钢筋笼纵筋绑扎。
[0008]进一步的，所述纵筋套管的内径大于桩基钢筋笼纵筋直径，油压套管的内径大于油压管外径，纵筋套管和油压套管均采用防粘结材料并且上下口封死，分别与桩基钢筋笼纵筋和油压管绑扎。
[0009]进一步的，所述上导流体和下导流体均为锥形，下导流体的上表面直径等于下防护壳的底部外圆直径，上导流体的底部直径等于下导流体上表面直径，所述上导流体和下导流体均采用钢块。
[0010]进一步的，所述剥离钢环、外层钢环、内层钢环、连接杆件、第一螺栓和内置移动破除装置外侧均覆盖有防粘结薄膜材料。
[0011]本专利技术还提出一种桩头整体剥离破除装置施工方法，使用以上所述的一种桩头整体剥离破除装置，包括以下步骤：S1. 根据桩径大小、桩头预留部分重量及桩基混凝土强度等级等参数计算桩头剥离所需顶推荷载大小，据此初步确定所需囊式千斤顶规格及数量。
[0012]S2. 制作桩头剥离破除装置：依据桩基钢筋笼纵筋内径制作钢制骨架的外层钢环，依据浇筑混凝土导管直径及千斤顶规格确定内层钢环的直径，制作内层钢环，通过连接杆件将外层钢环与内层钢环连接，松开第二螺栓和第三螺栓，把内外套环分别套在内外钢环上，将包含囊式千斤顶的内置移动破除装置环向等间距均匀布置于内、外层钢环之间；在装置各构件表面覆盖一层防粘结薄膜材料。
[0013]S3. 进行桩基主体钢筋笼绑扎：将桩头剥离装置附近的箍筋一并考虑进行绑扎，待钢筋笼绑扎完成后，将每根纵筋位于设计剥离面标高以上部分分别外套纵筋套管，在油压管外部套接油压套管。
[0014]S4. 桩头剥离装置安装：从笼口将桩头剥离破除装置内置于设计桩头剥离面位置处，随后外套剥离钢环、拧紧第一螺栓，并将装置的外层钢环与周边桩基钢筋笼纵筋进行环向绑扎，保证将装置固定牢固；然后在桩头设计剥离面位置处，标记剥离钢环位置。
[0015]S5. 在桩孔内将钢筋笼下放至设计标高，进行固定、质量检查及二次清孔，随后进行水下混凝土浇筑等相应桩基施工工序；待混凝土达到设计强度后，开挖桩头外围土体，将桩顶预留出的各千斤顶油压管顶部的连接器与外部液压控制系统连接，开始加压控制各囊式千斤顶同步向上顶推桩头，观察剥离钢环标记位置处，混凝土是否从该预设开始剥离处开始剥离，待桩头混凝土沿设计剥离面与桩主体慢慢剥离后，采用起吊设备竖直起吊桩头，将其吊离桩顶；逐渐卸载囊式千斤顶油压，使囊式千斤顶恢复至初始状态。
[0016]S6. 拆除桩顶外露纵筋的纵筋套管、油压套管、内外钢环、剥离钢环和内置移动破除装置表面覆盖的防粘结薄膜材料，并将绑扎在钢筋笼上的内置移动破除装置也拆卸下来，可重复用于下批桩的桩头剥离。
[0017]S7. 将桩顶预留部分凿除至桩顶设计标高，并进行桩头平整处理和外露纵筋的归位整理，即可开始后续承台的施工。
[0018]进一步的，所述步骤S2中内置移动破除装置将上、下防护壳，上、下导流体，囊式千斤顶和内、外套环制作为一个整体之后再设置于内、外钢环上。
[0019]进一步的，所述步骤S3中纵筋套管和油压套管的下口均喷入膨胀剂用宽体扎带绑扎封死，套管上口灌入填充物，如木屑或者细沙，并封死，也可不灌入填充物，但需要将上下口封死。
[0020]本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：1、本专利技术采用囊式千斤顶，该种千斤顶与桩头上、下本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种桩头整体剥离破除装置，其特征在于：包括与桩基钢筋笼纵筋（1）内切的外层钢环（5）、与外层钢环（5）圆心重合的内层钢环（8）和环向等间距均匀设置的内置移动破除装置，所述桩基钢筋笼纵筋（1）在桩顶设计标高处环向绑扎有箍筋（3），所述桩基钢筋笼纵筋（1）高于桩头设计剥离面的部位套接有纵筋套管（2），所述桩基钢筋笼纵筋（1）在桩头设计剥离面处外侧套设有剥离钢环（4），剥离钢环（4）比箍筋（3）高5～10cm，所述剥离钢环（4）和外层钢环（5）均与第一螺栓（6）螺纹连接，所述外层钢环（5）与连接杆件（7）的一端固定连接，连接杆件（7）的另一端与内层钢环（8）连接，内层钢环（8）的直径大于浇筑混凝土导管的直径，所述内置移动破除装置包括设置在下防护壳（9）内部的囊式千斤顶（25），所述下防护壳（9）的底部固定安装有下导流体（12），所述囊式千斤顶（25）置于下导流体（12）上表面，所述下防护壳（9）上部开设有环状的限位槽（24），所述限位槽（24）与上防护壳（10）滑动连接，所述上防护壳（10）的顶部固定安装有上导流体（11），所述上导流体（11）中部开设有通孔（26），所述囊式千斤顶（25）的接口与贯穿通孔（26）的油压管（13）底部连接，所述油压管（13）的顶部超出桩基钢筋笼纵筋（1）的部分固定安装有连接器（15），所述油压管（13）外部套接有油压套管（14），所述外层钢环（5）套设带有缺口的外套环（16），所述外套环（16）一侧与下防护壳（9）焊接，带有缺口的另一侧开设有第一固定槽（17），所述第一固定槽（17）与弧形的外卡环（18）卡接，所述外套环（16）和外卡环（18）卡接处均与第二螺栓（19）螺纹连接，所述第二螺栓（19）与外层钢环（5）相抵，所述内层钢环（8）套设带有缺口的内套环（20），所述内套环（20）一侧与下防护壳（9）焊接，带有缺口的另一侧开设有第二固定槽（21），所述第二固定槽（21）与弧形的内卡环（22）卡接，所述内套环（20）和内卡环（22）卡接处均与第三螺栓（23）螺纹连接，第三螺栓（23）与内层钢环（8）相抵。2.根据权利要求1所述的一种桩头整体剥离破除装置，其特征在于：所述剥离钢环（4）与外层钢环（5）圆心重合，剥离钢环（4）的直径不小于混凝土保护层厚度，剥离钢环（4）的位置比箍筋（3）高5cm。3.根据权利要求1所述的一种桩头整体剥离破除装置，其特征在于：所述外层钢环（5）与相应位置的桩基钢筋笼纵筋（1）绑扎。4.根据权利要求1所述的一种桩头整体剥离破除装置，其特征在于：所述纵筋套管（2）的内径大于桩基钢筋笼纵筋（1）直径，油压套管（14）的内径大于油压管（13）外径，纵筋套管（2）和油压套管（14）均采用防粘结材料并且上下口封死，分别与桩基钢筋笼纵筋（1）和油压管（13）绑扎。5.根据权利要求1所述的一种桩头整体剥离破除装置，其特征在于：所述上导流体（11）和下导流体（12）均为锥形，下导流体（12）的上表面直径等于下防护壳（9）的底部外圆直径，上导流体（11）的底部直径等于下导流体（12）上表面直径，所述上导流体（11...
【专利技术属性】
技术研发人员：王军红，王艳，刘永周，许昕，任文博，张景伟，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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