鉆孔灌注樁樁頭快速整體分離施工技術(shù)

（云南省鐵路總公司，云南 昆明 650500）

1 引言

橋梁鉆孔灌注樁泛應(yīng)用于工程建設(shè)中，因其成樁澆注的特點(diǎn)，即借助導(dǎo)管下混凝土，讓混凝土在自重作用下快速填充于鉆孔中，并將孔中的泥漿向上擠出形成。為確保灌注樁樁頂混凝土強(qiáng)度和質(zhì)量，灌注澆筑時應(yīng)高出樁頂設(shè)計標(biāo)高0.5～1m，待樁基成型且混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，將設(shè)計標(biāo)高以上部分予以清除。因此，鉆孔灌注樁樁頭處理是不可缺少的一道工序，是工程技術(shù)人員重點(diǎn)關(guān)注的問題。賴文平[1]總結(jié)分析了鉆孔灌注樁高大樁頭分層鑿除法。付紅梅[2]通過對灌注樁中破樁頭方法研究，總結(jié)出各種樁頭處理方法的特點(diǎn)。鄭先奇等[3]介紹了橡塑發(fā)泡管、硬質(zhì)塑料管等在鋼筋隔離技術(shù)在鉆孔灌注樁樁頭處理上的應(yīng)用。馬佳[4]等采用包裹法+雙刀環(huán)切法運(yùn)用于樁基礎(chǔ)工程中進(jìn)行破樁頭處理。隋豐隆[5]對鉆孔灌注樁樁頭整體鑿除施工技術(shù)進(jìn)行研究分析，取得較好的效果。肖建宇等[6]對樁基頂部由于不規(guī)范施工導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象進(jìn)行了論述?；炷翗额^的處理不僅涉及工程進(jìn)度和質(zhì)量問題，也涉及施工作業(yè)人員的安全問題，因此本文結(jié)合某橋灌注樁，研究樁頭快速分離的施工方法，為工程提供依據(jù)。

2 工程實(shí)例

以某高速公路一橋梁基樁樁頭處理為例，闡述樁頭整體快速分離技術(shù)與方法。該橋?yàn)?×40m、5×40m 左右兩幅，橋墩為雙柱墩，下設(shè)樁基礎(chǔ)。如圖1 所示，橋臺基樁樁徑為1.5m，墩柱下的樁徑為1.9m。為確保施工安全，全橋要求采用機(jī)械鉆孔進(jìn)行施工，待鉆孔深度達(dá)到樁底設(shè)標(biāo)高后，應(yīng)對孔深、孔徑進(jìn)行檢查，符合要求后方可清孔，下放鋼筋籠等后續(xù)工序的作業(yè)。

圖1 橋梁樁基圖

3 樁頭快速整體分離技術(shù)及注意事項(xiàng)

橋梁基樁樁頭處理是要破除超灌樁頂混凝土，但要保留伸入承臺或墩柱的鋼筋，其處理方法有傳統(tǒng)鑿樁頭法、整體破除法、射水法、溢出鏟除法。目前用得較多的是傳統(tǒng)鑿樁頭法，但因其施工效率低、鑿樁時間長，特別是對主筋和樁身的損傷、施工安全存在質(zhì)量隱患等方面存在一些弊端，而逐漸被樁頭整體破除法所取代。

3.1 樁頭快速整體分離技術(shù)

1）在樁基鋼筋籠成型后，在基樁樁頭伸入承臺或墩柱部分的兩根對角主筋上標(biāo)記出基樁設(shè)計樁頂標(biāo)高位置，用工程線對齊兩標(biāo)記點(diǎn)位沿鋼筋籠圍一圈，即可得出所有主筋的樁頂設(shè)計標(biāo)高的位置。

2）將提前準(zhǔn)備好的橡膠圈套入基樁每一根主筋標(biāo)記位置以上10cm 處，該橡膠圈起到密封、托起PE 管的作用。

3）在基樁樁頭每一根主筋上套入PE 管，PE管下方由橡膠環(huán)承托固定，上口用橡膠帶纏繞封口，確?；炷翝仓^程不發(fā)生位移，以防泥漿滲漏入PE 管中，以免樁頭混凝土強(qiáng)度形成后鋼筋與混凝土發(fā)生握裹而難以剝離。這樣樁頭部位混凝土和主筋不發(fā)生接觸，為下面的“摘除”提供了條件。

4）待基樁強(qiáng)度形成后，在樁頂設(shè)計高程以上10cm 處的樁周圍，采用氣動鑿巖機(jī)在垂直于樁身方向均勻鉆孔，再將分離鋼契子插入鉆孔中，采用外力進(jìn)行敲打，直至樁頭與樁身完全分離。

5）用起吊設(shè)備吊出剝離下來的樁頭混凝土，至此，一顆基樁的破樁頭工序結(jié)束，進(jìn)行下一顆基樁的破樁頭工作。

3.2 注意事項(xiàng)

1）在鋼筋上標(biāo)識樁頭位置，避免開挖過程中樁頭被損壞。

2）在進(jìn)行破樁頭用氣動鑿巖機(jī)鉆孔時，按照事前標(biāo)記位置，要認(rèn)真、仔細(xì)核查，避免鋼筋或聲測管被損壞。

3）人工用風(fēng)鎬或氣動鑿巖機(jī)將整個樁頭鋼筋外保護(hù)層混凝土剝離。在剝離過程中不得用工具直接觸碰鋼筋，防止鋼筋損壞或扭曲。

4）在基樁樁頂設(shè)計標(biāo)高以上10cm處鉆眼孔，孔位均勻布置在樁頭四周，將鋼楔打入鉆孔，逐個依次擊打加壓，直至將樁頭與樁身完全分離。

5）必須確保樁頭與樁身完全分離才能進(jìn)行樁頭起吊工作，以免擾動樁體。

4 材料選用及施工工藝

4.1 橡膠圈

為確保橡膠圈與鋼筋穩(wěn)固貼合鋼筋且能托住上面PE 管，橡膠圈直徑要求略小于主筋2～3mm，且要求密封性能好，抗變形能力大。本橋中采用的托底橡膠圈具體尺寸為：外徑3.8cm，內(nèi)徑2.6cm，厚度為5.5mm。橡膠圈安放在樁頂設(shè)計標(biāo)高以上10cm 處，承托其上的PE管作用。

4.2 PE管材

為快速破除樁頭混凝土，減少PE 管壁與混凝土的摩擦作用，增加混凝土與鋼筋的剝離難度，PE 管選用管徑比主筋直徑大2～5mm 的硬塑料材質(zhì)，在提整體樁頭時能快速剝離鋼筋。為確保在澆筑混凝土?xí)rPE 管能固定不發(fā)生串動，在PE 管上口端用膠帶與主筋纏繞在一起，必要時可用鉛絲固定。

4.3 施工工藝

在綁扎成型的鋼筋籠主筋上標(biāo)定樁頂設(shè)計標(biāo)高的位置，將橡膠圈套入主筋并移至該設(shè)計標(biāo)高上方10cm 處，起到承托PE 管的作用，再將PE管套入主筋，為防止施工過程中泥漿從PE 管上口流入PE 管內(nèi)，在PE 管上口用膠帶纏繞封口后即可澆筑混凝土；在成孔檢查、清孔完成后，將提前套橡膠圈、PE 管的鋼筋籠放入孔中，澆筑基樁混凝土，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度即可破樁，具體施工工藝流程圖如圖2 所示。

5 工程實(shí)際應(yīng)用效果

圖2 施工工藝流程圖

在該橋破樁頭工作中，橡膠圈為確保橡膠圈與鋼筋穩(wěn)固貼合鋼筋且能托住上面PE 管，而PE套管避免了鋼筋與混凝土在樁頭位置的直接接觸，在垂直向上吊拉過程中，主筋不會產(chǎn)生大的豎向與水平向擾動，最大程度地保護(hù)了主筋的原始應(yīng)力狀態(tài)。

該破樁頭方法能有效地將樁基主筋與混凝土剝離，橡膠圈能很好地握裹主筋承托固定好PE管，在混凝土澆筑過程中PE 管不會發(fā)生躥動和漏漿入PE 管中，減少樁頭混凝土分離時的摩擦系數(shù)，使樁頭與樁身能較好地完全分離。在破樁頭時不會損傷下層樁身質(zhì)量，基樁主筋不需要來回扳動，施工質(zhì)量較好；樁頭吊離后，不需要進(jìn)行人工二次鑿除，能有效地提高施工效率和質(zhì)量。最后采用鋼絲繩將脫離樁身的樁頭捆綁牢固，利用起重機(jī)將樁頭吊運(yùn)出坑，整顆樁的破樁工作結(jié)束。

6 結(jié)論

該樁頭破除法可使樁頭混凝土與樁頭鋼筋快速分離，使樁基鋼筋不受損傷，極大地提高了樁頭破除的效率，并能確保施工安全、質(zhì)量、進(jìn)度，取得了良好的經(jīng)濟(jì)與社會效益。該鉆孔灌注樁樁頭快速分郭技術(shù)具有一定的推廣應(yīng)用價值。