鋼筋隔離后定向破樁頭施工技術研究

劉志攀 山西五建集團有限公司

1 前言

樁基施工時，為了保證樁頭質量，樁頂標高一般都比設計標高高出0.8m～1m，當進行承臺施工時須將超灌部分鑿除（亦稱為破樁頭）。在工程施工中，這種大直徑樁基的樁頭破除一般采用傳統的人工破除，也可借助小型機械破除，破除時，費時費力、速度慢，且破碎過程中的揚塵和噪聲污染較大，對作業人員身體的傷害較嚴重。顯然傳統方法與現在基礎設施建設項目所要求的高速高效不相匹配。晉中市龍城大街東延工程中都北路跨線橋全橋樁基共計36根，直徑分別為1.5m和1.2m，針對大直徑樁基鋼筋隔離后定向破樁頭施工技術進行了研究和總結。

2 施工特點

鋼筋隔離后定向破樁頭施工技術與傳統的人工鑿除方法相比具有工業簡單，操作方便，能有效地保證樁身混凝土完整和樁體鋼筋無損傷，投入少量材料和施工設備可大大提高施工速度，降低勞動強度，可以保證施工安全和工程質量，減少施工噪聲和粉塵污染，符合綠色施工的環境保護要求等特點。

3 適用范圍

適用于樁基工程普通鉆孔灌注樁樁頭和大直徑鉆孔灌注樁樁頭整體破除施工。

4 工藝原理

破樁頭傳統的方法是采用人工鑿除、小型機械破除或微型爆破的方法進行拆除。鋼筋隔離后定向破樁頭施工技術是在破樁頭范圍內，采用PVC塑料管套入受力鋼筋外進行固定，使樁頭混凝土與受力鋼筋產生隔離。破樁頭時，在樁頂標高用小型切割機水平切割兩條切割線，在兩條切割線之間鉆兩個直徑40mm的孔，用液壓劈裂機插入孔洞內進行劈裂，使樁頭與樁身分離，最后用起重設備吊起樁頭混凝土。

5 施工工藝流程及操作要點

5.1 施工工藝流程

鉆孔灌注樁鉆孔→鉆孔樁鋼筋籠制作→鉆孔樁成孔檢測/樁頭鋼筋及聲測管部位安裝PVC管→鉆孔樁鋼筋籠吊裝→鉆孔樁砼灌注→承臺基坑開挖、測定樁頂標高→小型切割機表面環切→樁頭對稱鉆孔→液壓劈裂機分離樁頭→起吊樁頭→進行下根樁施工循環。

5.2 操作要點

a)鉆孔灌注樁鉆孔：根據不同的地質情況，選擇相應的鉆孔設備。鉆孔前，檢查鉆機鉆頭直徑、鉆桿長度、鉆機的垂直度是否滿足設計及施工要求。鉆孔后，采用換漿法進行清孔。

b)鋼筋籠制作加工：嚴格按照設計要求規格、型號、長度、形狀制作鋼筋籠，所有的豎向主筋與箍筋固定連接牢固。

c)PVC管的安裝：主要設置在樁頭部分，為了保證樁頭的分離，PVC管底端設在切割線位置處，兩端用泡沫密封膠填充PVC管與鋼筋（聲測管）之間空隙，并在其兩端采用膠帶纏繞固定，膠帶深入樁體5cm～10cm。為了確保PVC管的位置固定準確，在樁頭頂部PVC管兩端，用膠帶將PVC管與鋼筋固定，并用22#鉛絲纏繞綁扎，保證PVC管不發生串動，將其位置固定。在每根樁鋼筋籠最后一節吊裝到離地面1.5m位置時對PVC管安裝的位置、牢固性、兩端封堵情況、刷油情況等進行檢查。

d)鋼筋籠吊裝及砼澆筑：鋼筋籠下放時，將分段加工完成的鋼筋籠用吊車依次吊裝入孔，接頭采用焊接連接。在鋼筋籠和導管安放完畢后立即進行二次清孔，清孔完成后立即進行水下混凝土灌注。混凝土灌注過程中復測鋼筋籠標高，防止鋼筋籠上浮。

e)測定樁頂標高、劃切割線：基坑開挖后，將場地整理平整，測量人員進行放樣，在樁頂標高以上10cm標高處，先劃出第一條切割線，在其上方10cm～15cm標高處，再劃出第二條切割線。

f)樁頭環向切割：用手持切割機將兩條切割線進行切割，切割過程中深度不得大于鋼筋保護層厚度，以免割傷樁基鋼筋。

g)樁頭劈裂孔鉆設：在破樁頭的兩條切割線標高之間對稱鉆兩個直徑為40mm的孔，如遇鋼筋適當調整鉆孔位置。

h)劈裂機樁頭分離：使用兩臺OLT150液壓劈裂機，由兩名專業人員操作，保證兩臺劈裂機同時啟動或停止。待裂縫達到大約2cm時，通過對講機通知液壓操控員停止。

i)頂板鋼筋及預應力管道安裝：根據設計圖紙綁扎頂板鋼筋，外模頂上設置有定位槽，用于確定頂板鋼筋的間距、位置，同時安裝預應力管道、錨具。

j)樁頭起吊：起吊前由現場技術員檢查樁頭與樁身完全分離，起吊時專職安全員全程指導監督，用起重設備將樁頭垂直吊起，避免左右晃動樁頭對樁主筋產生較大變形。將破除的樁頭混凝土整體吊出基坑，使用自卸車運至指定地點。

6 材料與設備

6.1 材料

選用大于樁基主筋和聲測管直徑5mm～15mm的PVC塑料管、泡沫密封膠。PVC塑料管的規格、型號、材質單符合有關現行標準要求。

6.2 機具設備

采用兩臺YL38型液壓劈裂機用樁頭的分離，采用一臺手持式切割機切環形圈，采用一臺吊車用于鋼筋籠和樁頭的吊裝，挖掘機、裝載機各一臺用于基坑的開挖，汽車一輛用于破除樁頭的運輸。

7 質量控制

7.1 質量自檢組織機構

項目部成立全面質量管理領導小組，由項目總工、質量員及相關人員組成的質量控制體系，對工程質量進行前期策劃和工程控制。

7.2 質量檢查

a)旁站：專職質量員對關鍵工序進行旁站監督，對一般工序進行巡回檢查。

b)自檢：施工操作人員、施工員、質量員對施工使用的材料規格、型號、尺寸、形狀、高程、位置及外觀質量進行檢查。

c)交接檢查：同一工序分班作業的交接班檢查和工序間的交接檢查。

d)監理工程師的質量檢查：施工單位先自檢合格后，提交監理工程師進行質量驗收。

e)定期或關鍵節點進行質量大檢查：由建設單位、監理單位及施工單位共同參于質量檢查。

f)專職質量員定期不定期進行檢查。

8 安全措施

8.1 組織措施

項目設置安全管理機構、配備專職安全員，負責項目的安全管理和日常安全檢查，班組設兼職安全員。

8.2 技術措施

a)機械設備：現場機械設備派專人統一管理，并及時進行保養和維修，確保設備正常運轉，嚴禁帶病運行。

b)臨時用電：施工臨時用電的配電線路按照TN-S系統要求配置，施工現場臨時用電執行三相五線制。臨時用電配電原則采用三級配電，二級保護。

c)消防：建立消防制度，定期進行消防教育，加強防火管理，防止火災發生。

8.3 管理措施

建立健全安全生產責任制、危險源識別及警示制度，完善安全教育及培訓制度、安全防護用品使用制度、危險品管理及使用制度、安全設施等配備制度，并建立相應的管理措施。

9 結束語

通過工程實踐證明，晉中市龍城大街東延工程中都北路跨線橋鉆孔灌注樁采用此工藝得到了良好的社會經濟效益。機械化施工提高了施工效率，減輕了操作人員的勞動強度，每個樁頭的破除時間由原先4h縮短為2h；采用此技術平均每根樁所需費用綜合考慮降低240元左右；其次對樁頭鋼筋破壞較少，破除面比較平整，施工質量得到了保證。在混凝土破碎過程中，也有效地減少了揚塵和噪聲污染，改善了作業環境，降低了對操作人員健康的危害。鋼筋隔離后定向破樁頭施工技術的應用解決了樁頭破除的難題，具有創新性，極具推廣價值。