[發(fā)明專利]鉆孔灌注樁樁頭靜力膨脹破除方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011200103.4
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112323800A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戚慶學(xué);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
• 申請（專利權(quán)）人: 中國冶金地質(zhì)總局青島地質(zhì)勘查院;山東科技大學(xué)
• 主分類號: E02D9/00
• 分類號: E02D9/00;E02D5/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

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(biāo)注出充填膨脹劑的膨脹孔位置，利用氣腿式手風(fēng)鉆在樁頭頂部豎向鉆孔；待鉆孔工作結(jié)束后，用風(fēng)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。

技術(shù)領(lǐng)域

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)

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(yīng)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(biāo)高高于樁頂設(shè)計標(biāo)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(fēng)鎬進行人工鑿除，施工過程中造成的噪音、飛石、粉塵嚴(yán)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(yīng)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)。

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(xué)反應(yīng)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(yīng)力和切向應(yīng)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。

發(fā)明內(nèi)容

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。

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(yīng)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(yīng)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(biāo)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(biāo)注出充填膨脹劑的膨脹孔位置，利用氣腿式手風(fēng)鉆在樁頭頂部豎向鉆孔，孔洞底部在樁頭設(shè)計標(biāo)高以上10cm位置處。(3)待鉆孔工作結(jié)束后，用風(fēng)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(yīng)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。

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。

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。

按照上述的技術(shù)方案，步驟(2)還包括：膨脹孔直徑為40mm。

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。

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(yīng)放熱的膨脹劑，不允許繼續(xù)灌注。