鉆孔灌注樁套管隔離裝置在破除樁頭混凝土中的應(yīng)用

姚 輝 　 蘇 秋

(中國(guó)建筑第八工程局有限公司，上?！?00120)

0　引言

目前，鉆孔灌注樁施工時(shí)，灌注樁頂標(biāo)高通常超出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高0.5 m～1.0 m(混凝土超灌區(qū))，以確保樁基混凝土強(qiáng)度。高出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高的樁頭部分在承臺(tái)施工時(shí)需要予以鑿除。鉆孔灌注樁傳統(tǒng)的破除方法通常有兩種方式：一種為人工采用風(fēng)鎬剝離吊筋，深入樁頭鋼筋籠主筋后再將剩余樁頭進(jìn)行破除；另一種為破碎錘進(jìn)行直接錘破。傳統(tǒng)方法破除時(shí)往往造成深入樁頭的鋼筋彎曲受損、樁頭不平整、粉塵污染嚴(yán)重，同時(shí)耗用大量的人力、機(jī)械，費(fèi)工費(fèi)時(shí)且質(zhì)量無(wú)法保證。

針對(duì)這些問(wèn)題，項(xiàng)目部決定發(fā)明一種隔離裝置(目前此裝置已申請(qǐng)專利)，使鉆孔灌注樁超灌區(qū)鋼筋與混凝土分離，從而達(dá)到鋼筋與混凝土之間的握裹力降為零的效果。后期基坑土方開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，利用吊車將超灌區(qū)混凝土整體調(diào)離。研究表明，利用這種隔離裝置，樁頭破除不需要配備鎬頭機(jī)鑿除樁頭混凝土，從而降低了勞動(dòng)力、機(jī)械投入，施工效率高、樁頭觀感好，施工成本低廉，噪聲小，不產(chǎn)生揚(yáng)塵，同時(shí)也避免了采用機(jī)械鑿除法對(duì)樁身的擾動(dòng)。

1　工程概況

A03C-02地塊新建辦公樓項(xiàng)目位于上海市浦東新區(qū)，緊鄰上海市地標(biāo)性建筑——中華藝術(shù)宮。項(xiàng)目地下4層，地上17層?；A(chǔ)采用水下C40混凝土灌注樁，樁徑有700 mm,750 mm兩種，共計(jì)478根(含共用圍護(hù)立柱樁123根)，土方開(kāi)挖階段每根樁需要破除樁頭長(zhǎng)度為1.2 m。采用傳統(tǒng)施工工藝，樁頭總破除量大，施工工期較長(zhǎng)。

2　隔離裝置預(yù)埋施工及樁頭混凝土破除

2.1　鉆孔灌注樁套管隔離裝置工作原理

鉆孔灌注樁樁頭的隔離裝置，用于套設(shè)于待形成的樁頭的鋼筋籠上，隔離裝置包括：與待形成的樁頭的直徑相適配的托盤，托盤上開(kāi)設(shè)有多個(gè)貫通孔，貫通孔與鋼筋籠上的豎向鋼筋相對(duì)應(yīng)的設(shè)置以及豎向固設(shè)于托盤上的套管，套管與貫通孔一一對(duì)應(yīng)地設(shè)置，且套管的頂部封閉，底部開(kāi)口與對(duì)應(yīng)的貫通孔連通，通過(guò)將套管套設(shè)于鋼筋籠上對(duì)應(yīng)的豎向鋼筋以隔離豎向鋼筋與后續(xù)澆筑的混凝土。在后續(xù)取出樁頭的施工過(guò)程中，使用簡(jiǎn)單的起重機(jī)械即可拔除樁頭，解決了現(xiàn)有技術(shù)中去除樁頭之后的鉆孔灌注樁的頂部不平整，損壞鉆孔灌注樁的豎向鋼筋的問(wèn)題。裝置簡(jiǎn)圖如圖1～圖3所示。

2.2　施工工藝流程

預(yù)埋隔離裝置法破除樁頭混凝土施工流程如圖4所示。

2.3　施工效果

A03C-02地塊新建辦公樓項(xiàng)目478根樁全部采用預(yù)埋隔離裝置法破除樁頭，樁頭吊裝采用汽車吊進(jìn)行，樁頭成型效果好，施工進(jìn)度快。得到了監(jiān)理單位、建設(shè)單位高度評(píng)價(jià)。預(yù)埋隔離裝置法破除樁頭效果見(jiàn)圖5。

3　應(yīng)用結(jié)果比對(duì)分析

3.1　施工進(jìn)度方面

采用預(yù)埋隔離裝置法破除樁頭混凝土，平均每根樁頭耗時(shí)45 min，采用傳統(tǒng)機(jī)械破除平均每根樁頭耗時(shí)4.5 h，且需要增加一臺(tái)鎬頭機(jī)連續(xù)作業(yè)。

3.2　施工質(zhì)量方面

采用傳統(tǒng)的施工方案對(duì)樁頭破碎的同時(shí)，對(duì)灌注樁產(chǎn)生擾動(dòng)，對(duì)鋼筋也有一定程度的損傷，降低樁身承載力。而采用預(yù)埋隔離裝置法破除樁頭混凝土，是通過(guò)隔離裝置使鋼筋和混凝土協(xié)同作用失效，且超灌區(qū)保護(hù)層混凝土與樁身保護(hù)層混凝土分割，樁頭吊除過(guò)程中不會(huì)對(duì)鋼筋及保護(hù)層混凝土產(chǎn)生破壞。成型效果既美觀，樁身承載力也得到了保證。

3.3　環(huán)境保護(hù)方面

采用傳統(tǒng)的風(fēng)鎬對(duì)樁頭破碎，將產(chǎn)生大量的粉塵，且施工期間噪聲較大。對(duì)周邊居民造成困擾，不利于環(huán)境保護(hù)控制，而采用

預(yù)埋隔離裝置法破除樁頭混凝土，不對(duì)樁基本身產(chǎn)生破壞，樁頭吊裝拆除施工噪聲小，不產(chǎn)生揚(yáng)塵。

3.4　經(jīng)濟(jì)效益方面

采用預(yù)埋隔離裝置法破除樁頭混凝土，雖然在前期樁基施工過(guò)程中增加了PVC預(yù)埋裝置的材料成本投入，但降低了樁頭破除過(guò)程中勞動(dòng)力和施工機(jī)械的消耗，并且縮短施工工期。經(jīng)成本測(cè)算，單根鉆孔灌注樁樁頭破除可節(jié)約直接、間接施工成本合計(jì)1 200元左右。

4　結(jié)語(yǔ)

經(jīng)理論分析和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工印證，采用預(yù)埋隔離裝置法破除樁頭混凝土具有施工簡(jiǎn)單、成本低廉、施工功效高、對(duì)周邊環(huán)境影響小等諸多優(yōu)點(diǎn)，值得在施工領(lǐng)域推廣運(yùn)用。