套管-環(huán)切法在橋梁樁基樁頭破除中的應(yīng)用

■蒲義成

(福建第一公路工程集團(tuán)有限公司，泉州 362000)

0 引言

為保證橋梁鉆孔灌注樁樁頭混凝土強(qiáng)度與質(zhì)量，灌注混凝土?xí)r，灌注樁頂標(biāo)高應(yīng)高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高0.5～1.0m，但高出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高的樁頭部分在承臺(tái)、底系梁施工時(shí)要予以鑿除，如何破除大直徑樁基的樁頭一直是個(gè)技術(shù)難題。

傳統(tǒng)的破除方法有兩種形式：一種為采用風(fēng)鎬人工剝離樁頭鋼筋籠主筋，伸入樁頭切斷聲測(cè)管后再將剩余樁頭進(jìn)行破除；另一種為采用破碎錘進(jìn)行機(jī)械錘破。兩種破除方法均會(huì)不同程度使樁頭鋼筋彎曲受損、剝離漏筋，且樁頭不平整、粉塵污染嚴(yán)重，破除速度極慢。

套管-環(huán)切法施工克服了傳統(tǒng)樁頭破除工藝的不足，預(yù)先采用PVC塑料套管套住深入承臺(tái)的鋼筋或聲測(cè)管，可保證在破除樁頭時(shí)鋼筋順直；采用小型切割機(jī)對(duì)樁頭環(huán)切一周，鉆眼、塞楔形鐵片破除，使樁頭平整、不漏筋。

1 工程概況

蘭州至?？趪腋咚俟肺荚粗廖涠嫉诙贤?，項(xiàng)目按照雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，建成后為甘肅中南部公路運(yùn)輸大動(dòng)脈，在國家、甘肅高速公路網(wǎng)中具有特殊的地位和作用。本合同段工期為24個(gè)月，工期緊，橋梁樁基工程量大，為了加快橋梁樁基施工進(jìn)度，保證橋梁樁基質(zhì)量，在橋梁樁基樁頭破除時(shí)采用套管-環(huán)切法施工。

2 技術(shù)原理及工作流程

2.1 技術(shù)原理

鉆孔樁樁頭套管-環(huán)切整體破除法主要是在鉆孔樁鉆孔結(jié)束后安裝鋼筋籠前，將事先加工好的定尺PVC塑料管，直接套入鋼筋籠伸入承臺(tái)的部分主筋和聲測(cè)管外側(cè)，并將其位置固定、密封，保證不發(fā)生串動(dòng)，PVC塑料管使樁頭混凝土和主筋不發(fā)生握裹力。在基坑開挖完成后，在樁頭標(biāo)高位置采用小型切割機(jī)環(huán)切一周，在樁頭標(biāo)高對(duì)稱位置鉆兩個(gè)孔，也可根據(jù)樁頭直徑靈活調(diào)整鉆孔數(shù)量，采用楔形鐵塊對(duì)稱插入孔洞內(nèi)對(duì)樁頭進(jìn)行劈裂，以使得樁頭整體脫離，然后利用起吊設(shè)備吊離上部樁頭。破除后施工效果見圖1。

圖1 套管-環(huán)切樁頭整體破除法施工效果圖

2.2 施工工藝流程

套管-環(huán)切樁頭整體破除法施工工藝流程如圖2所示。

2.3 施工方法

2.3.1 施工準(zhǔn)備

(1)樁頭鋼筋套管

鋼筋籠下放前，或在鋼筋籠加工場(chǎng)提前安裝PVC塑料管，在鋼筋籠伸入承臺(tái)部分鋼筋及聲測(cè)管外套PVC塑料管，塑料管兩端采用膠帶纏緊密封，或PVC塑料管兩側(cè)用泡沫劑封堵，如圖3所示。應(yīng)保證塑料管不因泥漿產(chǎn)生浮力造成移位，樁頭鋼筋及聲測(cè)管應(yīng)保持垂直，便于樁頭整體起吊。樁頭鋼筋套管處理可以免除常規(guī)樁頭破除作業(yè)中需要?jiǎng)兘畹牟襟E，同時(shí)避免剝筋過程中對(duì)鋼筋的損傷。

圖2 套管-環(huán)切樁頭整體破除法施工工藝流程

圖3 樁頭鋼筋套管

(2)水下混凝土灌注

按照水下灌注樁的施工工藝澆筑混凝土，灌注的樁頂應(yīng)比設(shè)計(jì)高出0.5～1.0m。

(3)位置標(biāo)識(shí)

在樁頭上標(biāo)出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)髙，樁頭切割線定位在樁頂標(biāo)髙以上5cm處，以防止樁頭鑿低。

2.3.2 樁頭環(huán)切

根據(jù)樁頭切割線放樣位置，采用切割機(jī)環(huán)切 (見圖4)，深度小于鋼筋保護(hù)層厚度，注意預(yù)留安全距離，防止傷及主筋，避免后續(xù)的樁頭整體破斷作業(yè)傷害切割線下方鋼筋保護(hù)層。

圖4 樁頭環(huán)切及環(huán)切工具

2.3.3 風(fēng)槍鉆眼

用風(fēng)槍在切口平面由四周向樁心位置鉆入2個(gè)深度約30cm的孔，也可根據(jù)樁頭直徑靈活調(diào)整鉆孔的數(shù)量。鉆孔時(shí)應(yīng)避開主筋位置，深度基本接近三分之一樁徑為最佳。鉆眼時(shí)鉆頭水平或稍微向上，位置在樁頂線以上，使斷裂面稍微鼓起，防止傷及樁身混凝土。詳見圖5。

圖5 風(fēng)槍鉆眼

2.3.4 樁頭整體破除

將楔形鐵片插入孔中，用鐵錘擊打楔形塊直至樁頭斷裂，效果圖詳見圖6。隨后，將樁頭破除部分整體用吊車提出，最后再人工鑿平樁頭并淸理干凈。

圖6 樁頭起吊前效果圖

3 工藝比較

傳統(tǒng)樁基樁頭破除施工過程一個(gè)工作面需要：2個(gè)工人，1臺(tái)2m3空壓機(jī)和風(fēng)鎬風(fēng)槍(鉆)等小工具，完成1個(gè)樁頭破除需要4小時(shí)。而采用套管-環(huán)切法整體破除法，單個(gè)樁頭能節(jié)約1～2小時(shí)，施工工效大大提高，同時(shí)減少揚(yáng)塵、噪音等環(huán)境污染，同時(shí)保護(hù)了鋼筋籠主筋不受傷害，主筋順直完整，便于后期承臺(tái)施工時(shí)的樁頭鋼筋調(diào)直。兩者工藝對(duì)比詳見表1。

表1 傳統(tǒng)與套管-環(huán)切法破除樁頭工藝對(duì)比

4 結(jié)語

本項(xiàng)目采用套管-環(huán)切法高效破除樁頭，提高了樁頭質(zhì)量，節(jié)約了工時(shí)，保證了本道工序工程進(jìn)度，下步工序得以順利進(jìn)展。同時(shí)，施工過程降低了揚(yáng)塵，減少了噪音，對(duì)環(huán)境保護(hù)有利。