住宅樓鉆孔灌注樁樁頭處理施工技術(shù)

陳建忠

福建宏盛建設(shè)集團有限公司

1 引言

現(xiàn)階段，國內(nèi)大部分的鉆孔灌注樁樁頭處理均在開挖承臺后進行，常見樁頭處理方法有兩種。第一，使用諸如風鎬之類的工具手動處理樁頭。第二，先切割樁的主要鋼筋，將其除去，然后切割樁頭。在澆注混凝土后應立即處理混凝土樁頭，這方面國內(nèi)研究和應用較少，僅進行過內(nèi)部嘗試將鋼套管延伸到樁頭下方，并在排出泥漿之后手動鑿除樁頭。本次探討的溢出鏟除法經(jīng)過實踐驗證可以有效提高樁頭處理效率，能為將來的項目提供指導。

2 鉆孔灌注樁頭處理存在的主要問題

樁頭處理的常見問題有縱向受力鋼筋斷裂、保護層不夠、防水處理以及樁頂強度不夠等。

（1）縱向受力鋼筋斷裂：應仔細清理樁頭，根據(jù)縱向受力鋼筋斷裂的實際情況進行適當處理，如使用鋼絲刷徹底清洗縱向受力鋼筋，并經(jīng)有關(guān)部門檢查后焊接斷裂的鋼筋。通過質(zhì)量測試后可以將樁頭的縱向受力鋼筋連接至承臺。

（2）保護層不夠：保護層不夠的情況下，沿著樁的邊沿擴展人工槽，對樁的主體和基礎(chǔ)進行處理。模型在土坑中用磚砌成，而保護層的建造是通過回填混凝土來完成的，樁頭混凝土與承臺混凝土一同澆筑。

（3）樁頭的防水處理：使用緩沖層時在樁頭周圍設(shè)置八字形斜坡，以備將來進行防水施工。在施工過程中樁頭出往往會產(chǎn)生浮漿。

（4）樁上部的混凝土強度不足。需通過破樁頭或鑿樁頭的方式解決樁頭樁頂部混凝土強度不足的問題。

3 鉆孔灌注樁頭處理施工方法

在樁基施工過程中常用的處理方法包括鑿樁頭法、整體破除法、射水法、溢出鏟除法等。樁頭處理只是其中一個工序，卻很費力費時。在工程實踐中，施工人員經(jīng)常提到處理樁頭的難度。本次研究的某住宅樓工程采用溢出鏟除法處理樁頭。通過檢測整個工程項目的樁基基礎(chǔ)施工質(zhì)量證明此方法有效，可以將其用于實際工程建設(shè)中。

3.1 工程概況

某住宅樓位于中央商務(wù)區(qū)，四周分布有眾多高校、商業(yè)發(fā)達、道路網(wǎng)絡(luò)發(fā)達，生活環(huán)境舒適，是當?shù)匚ㄒ坏膰H城市生活中心。該項目總建筑面積約為12,510m2，從48m2～108m2的住宅單元完全可以滿足人們的居住需求?；九涮讟藴拾ü膊糠值耐鈮?，一樓的入口大廳和電梯大廳以及槽、沉淀池、廢漿池、循環(huán)池等?？辈炱陂g的地下水位的埋深為14.6m～14.8m，相應的標高為285.48m～285.77m，屬潛水型。工程建設(shè)場地為非自重的濕陷性黃土場地，沒有發(fā)現(xiàn)其他不利的地質(zhì)現(xiàn)象，建筑共21層，地上20層、地下1層，其用途是商業(yè)和住宅建筑。為了提高地基的承載能力，工程設(shè)計采用鉆孔灌注樁，樁端層由8層粉砂質(zhì)黏土組成，地基承載力特征值fak為220kPa，地基樁總數(shù)為98，樁長26cm，樁身直徑為650mm，樁頂標高為6.98m，樁高為C30，單根地基樁垂直方向最大承載力Qu為4500kN。

3.2 施工工藝

溢出鏟除法的具體做法是在鉆孔中灌注混凝土，當?shù)谷氲幕炷粮哂谂c樁頂部持平時不停止，繼續(xù)關(guān)注一定量的混凝土，使其溢出。溢流的混凝土處于流動狀態(tài)，可以立即手動鏟除。灌注的混凝土體積可根據(jù)鉆孔直徑和預計灌注高度計算出來。本項目結(jié)合混凝土溢出情況估算，未進行精確計算。溢出鏟除法施工流程（見圖1）。

圖1 溢出鏟除法樁頭處理施工流程

（1）將基坑挖至墊層底部，然后制成枕形混凝土層，在枕形混凝土層上預留一個用于制樁的孔；為便于進行后續(xù)施工，下放鋼筋籠時，露在墊層外的鋼筋部分保持垂直（見圖2）。

圖2 下放鋼筋籠

（2）灌注混凝土，直到灌注高度與樁上部高度相同，如圖3所示。

圖3 鉆孔灌注樁施工

（3）繼續(xù)灌注混凝土，直到混凝土溢出一定量，如圖3所示。通常，將混凝土倒入孔中時會計算出溢出混凝土部分的體積。當混凝土灌注量等于樁的高度時，無須延遲即可完成計算，并且計算非常簡單。

圖4 灌注混凝土溢出

（4）溢流的混凝土處于流動狀態(tài)，應立即手動鏟除，鏟除過程很輕松很快，直到混凝土與樁高度相同，出現(xiàn)露出的鋼筋部分為止，確保樁頂部和承臺筏板連接時有足夠的鋼筋錨固長度。

（5）鏟除完溢出的混凝土后，彎曲鋼筋呈喇叭狀。再設(shè)置防水層、保護層施工筏板等

3.3 混凝土灌注高度

在灌注樁施工過程中，通常要求混凝土灌注高度稍高于設(shè)計標高，即比樁的設(shè)計標高要高一些。本次工程的樁頂標高為6.95m，因此，混凝土灌注高度為7.2m。下一步是樁頭破除。破除量由樁的設(shè)計高度決定，必須破除到設(shè)計高度。在任何樁基結(jié)構(gòu)中，樁頂標高是指樁頭破除后的高度。通常，此高度高于墊層5cm，應該伸入混凝土5cm，例如基礎(chǔ)、地梁部位的混凝土。樁頭破除的關(guān)鍵在于必須除去樁頂部質(zhì)量不過關(guān)的混凝土，以使樁頂部的混凝土達到所需高度。打樁過程中，不同的基礎(chǔ)樁直徑和不同數(shù)量的混凝土樁的情況下所需浮漿厚度不同。由于大直徑，整體樁的人工挖掘灌注樁比其他打樁過程的施工條件更好，且大直徑人工鉆孔打樁的混凝土體積往往不是很大，因此浮漿厚度一般低于0.5m。之后通過回彈法檢驗混凝土的強度是否可以達到的設(shè)計要求，應根據(jù)混凝土的質(zhì)量確定樁頭處理深度，確保混凝土密實均勻分布。并且在灌注混凝土時必須適當提高灌注高度，并根據(jù)施工條件確定高度，以保證施工的便利性和節(jié)省成本。

3.4 溢出鏟除法的優(yōu)點

與傳統(tǒng)樁頭處理方法相比，溢出鏟除法樁頭處理施工具有以下幾個優(yōu)點。

（1）無須在樁之間挖土兩次，避免了第二次機械開挖可能對樁造成的損壞，工程實踐中很多樁的損壞都和二次機械開挖有關(guān)。

（2）不需要保留內(nèi)部坡道，這對于建筑工地狹窄不能設(shè)置坡道的情況非常重要?；虞^深，如果車輛進入基坑運土，則應該考慮可以的運土坡道的最大坡度。另外，在深基坑開挖至墊層面，完成了與土方公司的合同，開始樁基工程，樁基施工完成后，樁基的施工道路成為內(nèi)部坡道，然后再由施工單位挖除。因此，在深基坑中的土方工程施工量大，需要挖掘機作業(yè)，挖掘成本更高，如斜坡深度很大還需要諸如土釘墻的支撐方法，占用的施工場地也較大。

（3）工期更短。無須第二次開挖樁間土，無須保留內(nèi)部坡道、樁頭破除等特點節(jié)省大量施工時間，加快了施工進度。

（4）成本更低。依據(jù)施工規(guī)范，接近地面0.5m這段按照規(guī)定應清理干凈。如果用鋼釬等工具手動清理費時費力。在本項目中樁的總數(shù)為98，如果全部樁基用溢出鏟除法處理樁頭，當各樁頭處理成本僅為18 元，耗時不到15min，使用的工具也不復雜，無須額外安排施工人員或延遲施工進度。

（5）溢出鏟除法受氣候影響較小，別是在雨季二次挖掘和運輸非常困難的情況下可以確保按時進行后續(xù)施工。

（6）施工簡單，只需灌注混凝土即可，易于鏟除。施工過程簡單，不需要對施工人員進行專門培訓，也不需要專門的技術(shù)人員來完成施工。

4 結(jié)語

綜上所述，樁頭處理雖然是一道小工序，但處理起來比較困難。同其他方法相比，溢流鏟除法不需要專用工具和復雜的施工技術(shù)，混凝土和鋼筋不會黏結(jié)，處理樁頭時不會損壞鋼筋，拆除的混凝土呈液態(tài)，便于二次利用。經(jīng)過此工程多根樁的施工實踐證明該方法比單純采用風鎬、鋼釬等工具處理樁頭能夠節(jié)約費用以上。其效果十分令人滿意,經(jīng)檢測,各樁基均符合設(shè)計和施工規(guī)范要求。但該方法還需在工程實踐中不斷完善，以便更加適用于樁基工程施工。