高速鐵路橋梁樁基樁頭環切工藝

Pile Head Ring Cutting Process of High-speed Railway Bridge Pile Foundation

WANG Ze-chuan

摘要：現階段，高鐵橋梁樁基施工現場樁頭環切工藝仍未普及應用，多數工程仍舊采用傳統工藝即人工鑿除樁頭，樁頭質量無法保證，易造成掉角、缺邊，樁芯凹凸不平，樁頭鋼筋易彎曲等一系列質量問題。采用樁基環切工藝，極大地提高了樁頭質量，有利于樁檢的順利通過，較大限度的減少了揚塵、噪聲和振動，作業環境改善較大。

Abstract： At this stage， the pile head cutting process of pile foundation construction of high-speed railway bridges is still not widely used. Most of the projects still use traditional techniques to manually cut pile heads， so the quality of pile heads cannot be guaranteed， and it is easy to cause a series of quality problems， such as， corner missing and edge missing， pile core rugged and easy bending of the pile head steel， and so on. The pile-based ring cutting process greatly improves the quality of the pile head， which is beneficial to the smooth passage of the pile inspection， greatly reduces the dust， noise and vibration， and improves the working environment.

關鍵詞：樁基;樁頭環切;伸入承臺10cm

Key words： pile foundation;pile head ring cutting;extension into the cap 10cm

中圖分類號：U443.15? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）32-0166-02

1? 工程概況

保康車站多線特大橋隸屬于保康縣后坪鎮后坪村，橋位距S322省道約170m，全長1239.25m，起訖里程為DK498+960.85-DK500+199.35，孔跨布置為：{左幅：（3×24+2×32）m一變二道岔梁+3×32m簡支箱梁;右幅：（3×24+5×32）m渡線梁}+19×32m四線橋簡支箱梁+4×32m四變二變寬梁+（40+2×36+2×46）m渡線梁+1×32m簡支箱梁;線路處于直線平坡段;大里程橋臺與保康隧道進口連接，位于半山腰陡坡上，橋臺下方為桂河河道，小里程橋臺與路基連接。該橋橋臺采用矩形空心橋臺，橋墩采用圓端形實體橋墩，墩身最大高度為28.5m，鉆孔樁基礎直徑分別為1.0m、1.25m，樁基嵌入弱風化炭質頁巖巖層中，樁端承載力為400kPa。

保康車站特大橋樁基礎采用直徑1.0m、1.25m鉆孔樁基礎。位于山坡上0#臺～14#墩及站場場坪區16#～21#墩樁基采用6T沖擊鉆成孔;位于平坦地段22#～36#墩采用380旋挖鉆機成孔;37#臺及個別困難地段、坡度較陡、鉆機無法上去時采用人工挖孔;樁端進入弱風化炭質頁巖地層，承載力為400kPa。混凝土統一采用集中拌合站攪拌，罐車運輸，導管法灌注混凝土。全橋共需15臺鉆機，0#～13#墩各1臺、22#～36#墩設1臺旋挖鉆，施工完后調到相鄰墩位施工。10#～16#墩、21#～23#墩及29#～34#墩受房屋拆遷影響，13#、35#、36#、37#墩由于承臺一側有挖孔防護樁，故以上墩位基礎施工相對滯后，16#～21#墩需在車站場坪土方填筑完成后方可施工，樁身施工采用鋼護筒跟進的方式避免成孔過程中坍孔;另外桂河流量受雨水影響較大，兩側樁基盡量在雨季來臨前完成，必須在雨季施工時可采用編織袋圍堰進行防護，施工時要提前掌握天氣情況，做好防護工作。

2? 樁頭質量的重要性

①橋梁樁基樁頭承受橋梁上部荷載，并且在樁基樁頭部位的作用效應尤為明顯。

②按照設計要求，樁基樁頂需要伸入承臺100mm，這樣就形成了介于鉸接和剛接之間的連接方式，因此在樁基樁頂與承臺結合處承受縱橫向剪力、縱橫向彎矩、豎向力等多種荷載作用，需要有足夠的抗彎、抗剪、抗壓和抗沖切能力。

③因為樁基低應變檢測的荷載都是直接作用在樁基樁頭部位，所以樁基樁頭的施工質量將直接影響樁基檢測結果。

3? 環切法施工工藝流程

3.1 工藝流程（圖1）

3.2 技術操作要點

3.2.1 施工放樣

待樁基強度達到設計要求后，由測量技術人員對承臺位置進行測量放樣，并撒上石灰線。根據承臺基坑開挖深度及地質情況，計算出開挖坡比及開挖尺寸。基坑底高程應比環向切割線低30～40cm，包括10cm樁頭伸入承臺的高度、10cmC20混凝土墊層高度及10～20cm剝離出的混凝土碎渣鋪墊厚度。基坑四周采用鋼管及防護網進行防護，并預留人員上下通道，安裝步梯，見圖2。

3.2.2 測量定位

將基底整平后，測量技術人員用水準儀準確測量出樁頂標高（此處應考慮100mm樁頭伸入承臺的高度），并用油漆沿樁身一周畫出第一道環向切割線及第二道環切線環向切縫（第一道環切線向上100mm左右）。

3.2.3 環向切縫

由技術人員用鋼筋保護層測定儀測定保護層厚度及鋼筋位置，切縫深度3～4cm，操作手根據測定的鋼筋保護層厚度進行控制調整，用手持式混凝土切割機沿兩道切割線對樁頭先后進行環向切割，環切時不得損傷主筋。

3.2.4 鋼筋剝離

用風鎬沿樁頭自上至下、由外向內進行，鑿出V型槽剝離混凝土，保證每根主筋與混凝土分離，且不得損壞主筋。

3.2.5 切斷樁頭

鋼筋剝離后，在切割線以上1～2cm垂直于樁身順沿樁周圍方向均勻分布鉆四個分裂孔，鉆孔深度20cm左右。采用液壓分裂機截斷樁頭，將分裂機插入分裂孔，啟動液壓泵站，多個分裂機同步運行頂斷樁頭。

3.2.6 樁頭調離

起吊前確保樁頭和樁身完全分離，在樁頭重心位置設置吊點、安裝吊具，利用吊車垂直起吊，嚴禁左右搖擺破壞鋼筋，將樁頭整體吊出基坑，放置于合適存放場地。吊裝過程中施工人員應遠離作業范圍，防止樁頭意外掉落發生事故。

3.2.7 修整樁頭

應采用人工鑿平樁頭，并清理干凈樁頭及樁身四周的混凝土碎渣。若按設計標高鑿除樁頭后發現樁頭表面出現混凝土松散或者夾泥等情況，須繼續往下鑿除直至露出完整新鮮混凝土面為止，待樁基檢測合格后做接樁處理。

3.2.8 調直鋼筋及樁頭鋼筋打彎

調運樁頭后，將鋼筋籠主筋按設計位置調直。用液壓式鋼筋彎曲機快速施做樁頭鋼筋彎頭，液壓式鋼筋彎曲機是基于液壓動力的多操作端便攜式鋼筋彎曲設備，可通過單一高壓泵站供應多個可移動操作端，實現一泵多頂同步操作，樁頭鋼筋彎曲效率大大提升。鋼筋彎曲完成后，使用高壓水槍對樁基樁頭浮渣等雜物進行沖洗，沖洗完成后應將積水及時清理干凈。

3.2.9 樁基檢測

破樁完成后應由項目部技術人員進行自檢，自檢合格后報駐地監理工程師對其驗收合格后通知第三方樁檢單位對樁身完整性進行檢測，檢測合格后進入下一步工序施工。

4? 質量控制要點

①測量標高準確無誤，破樁后的樁頭應滿足伸入承臺10cm（0～-3）的要求。②切割線深度嚴格按照不大于鋼筋保護層厚度進行環切控制。③樁頭混凝土鑿毛充分，無雜物。④破除樁頭前應做好基坑排水工作，避免出現安全隱患。⑤施工中若有主筋折斷現象應采用同規格鋼筋進行搭接焊處理。

5? 樁基環切法施工效果

圖3是經人工風鎬破除樁頭的效果，棱角破壞嚴重，樁芯凹凸不平;圖4是經環切法破除樁頭后的效果，與傳統方法相比，環切法在質量、安全、文明施工等方面均表現出了明顯優勢。

6? 結語

保康車站多線特大橋全橋628根樁基均采用了樁基環切工藝，其中2#墩10根樁基作為鄭萬高鐵湖北段七標樁基首件工程通過了監理和業主的驗收，628根樁基也全部通過了樁檢單位的檢測，得到建設單位、監理單位及設計單位的廣泛好評。采用樁基環切施工工藝，大大縮減了各工序連接時間，極大提升了施工效率，縮短了施工工期、節約了工程成本。

參考文獻：

[1]楊斌，陳世宏，張慧君.環切法破樁頭施工工藝[J].市政技術，2015（3）：61-63.

[2]蘇永勝.淺談橋梁鉆孔樁環切法剔除樁頭施工工藝及預控要點[J].甘肅科技，2017（5）：78-79.

[3]樊育通.公路橋梁樁基施工質量問題及控制分析[J].價值工程，2019，38（22）：178-179.

作者簡介：王澤川（1993-），男，山西運城人，畢業于太原理工大學，研究方向為高速鐵路橋梁現場施工技術。