橋梁灌注樁樁頭整體快速移除施工技術(shù)的應(yīng)用研究

曹 永 （安徽省路港工程有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230022）

橋梁灌注樁樁頭整體快速移除施工技術(shù)的應(yīng)用研究

曹 永 （安徽省路港工程有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230022）

文章結(jié)合橋梁灌注樁樁頭破除施工工程實(shí)例，介紹了橋梁灌注樁樁頭整體快速移除技術(shù)施工工藝及在橋梁樁基工程中的具體應(yīng)用。該工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)、安全，施工方便，且進(jìn)度快，可為同類工程應(yīng)用提供技術(shù)參考。

灌注樁樁頭；快速整體移除；技術(shù)應(yīng)用

0 引述

隨著我國(guó)高速公路、國(guó)省干線公路及城市道路的迅速發(fā)展，橋梁工程越來(lái)越多，鉆孔灌注樁因其質(zhì)量可靠，地層適應(yīng)性強(qiáng),被廣泛地應(yīng)用于橋梁工程中。而橋梁工程的鉆孔灌注樁具有直徑大、超灌多的特點(diǎn)；因此，這種大直徑樁基的樁頭破除一直是一個(gè)難題。在施工中，目前基本還一直采用傳統(tǒng)的人工破除或人工輔助小型機(jī)械破除，耗費(fèi)大量的人力物力，而且速度很慢，對(duì)樁體質(zhì)量、樁體鋼筋損傷大，和現(xiàn)在的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目所要求的高效施工速度不相匹配。本文介紹一種極具市場(chǎng)廣闊前景的創(chuàng)新型快速整體移除橋梁灌注樁樁頭的施工工藝。對(duì)于灌注樁，特別適用于土木工程中橋梁樁基工程灌注樁樁頭快速整體移除。能適應(yīng)復(fù)雜的建筑工程樁基工程樁頭快速整體移除，而且質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

1 工程概況

宿州市東外環(huán)路北段道路、排水、橋梁工程項(xiàng)目自東外環(huán)南段向北沿化工園區(qū)的金泰八路布設(shè)，與洪河路相交后跨越新汴河后與北外環(huán)路連接。本次實(shí)施項(xiàng)目與東外環(huán)南段構(gòu)成整個(gè)大外環(huán)路的東環(huán)線，位于宿州市東部，是宿州市大外環(huán)路的一部分。本項(xiàng)目起訖樁號(hào)北環(huán)東段104+79.354～106+21.685，東環(huán)北段00+00～94+47.348，路段全長(zhǎng)9.47km，公路等級(jí)為雙向八車道，城市I級(jí)主干路，完全為新建道路。橋梁共17座（新汴河大橋1座），箱涵4道；瀝青混凝土路面。

道路沿線土地尚未開發(fā)，大都是農(nóng)田、溝塘及村莊等，部分路段存在已建廠區(qū)。本項(xiàng)目橋梁較多，在施工中考慮到工期緊，任務(wù)繁重，結(jié)合橋梁樁基施工的特點(diǎn)采用“橋梁灌注樁樁頭整體快速移除”施工工藝。

2 施工工藝

2.1 施工工藝流程

本工藝在鉆孔樁鉆孔結(jié)束后安裝鋼筋籠前，將事先加工好的PVC管直接套入鋼筋籠外露承臺(tái)的主筋和聲測(cè)管外端表面，并將PVC管位置固定確保不發(fā)生串動(dòng)，使樁頭混凝土和主筋不直接接觸。在基坑開挖完成后，在樁頂高程處用無(wú)齒鋸在樁頭處環(huán)向切除2cm深，然后往上鑿開PVC管外側(cè)以上10cm處一圈混凝土；并在樁頭四周中間部位鉆出4個(gè)洞，與樁縱軸垂直、4個(gè)洞等距開鉆，鉆孔深度達(dá)到樁徑的1/5時(shí)，在外力的作用下（敲擊）將4根鋼筋（Φ25）插入鉆孔中，使樁頭與樁身完全分離后，用起吊設(shè)備垂直整體移除。

施工準(zhǔn)備→灌注樁鋼筋籠制作→樁頭鋼筋PVC安裝→下鋼筋籠→灌注樁混凝土澆筑→開挖承臺(tái)基坑→風(fēng)鉆等小型機(jī)械鉆孔→分離樁頭→整體吊裝→進(jìn)行下一樁基礎(chǔ)循環(huán)。

2.2 施工操作要點(diǎn)

2.2.1 施工準(zhǔn)備

根據(jù)具體情況，項(xiàng)目所需的人員、材料、機(jī)械設(shè)備等確保運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。

2.2.2 鋼筋籠制作

鋼筋籠嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求、相關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行制作，所有的豎向主筋，必須與樁軸平行，不可有折線。

圖1 主筋外側(cè)包裹PVC管

2.2.3 樁頭鋼筋PVC安裝

鉆孔和鋼筋綁扎完成后，在樁頭鋼筋安裝PVC保護(hù)管，然后就位樁基鋼筋。

PVC保護(hù)管內(nèi)徑、管壁厚度及硬度要滿足要求，其長(zhǎng)度及插入部位要跟原鑿除的樁頭一致，兩端要封堵嚴(yán)實(shí)。PVC管直徑宜選取比主筋直徑2mm～5mm，確保鋼筋與PVC管分離。PVC管主要作用是使樁頭混凝土和主筋不發(fā)生握裹。

2.2.4 下鋼筋籠

鋼筋籠采用吊裝安放，鋼筋籠吊運(yùn)及安放要確保不變形，吊送到孔內(nèi)就位時(shí)對(duì)準(zhǔn)樁孔，吊直扶穩(wěn)，緩慢下沉，避免碰撞孔壁。要注意PVC管等不被損壞。

2.2.5 灌注樁混凝土澆筑

樁鋼筋籠全部就位后，經(jīng)隱蔽驗(yàn)收合格后進(jìn)行混凝土澆筑?；炷翍?yīng)連續(xù)澆筑，并控制導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)的深度，采取預(yù)防鋼筋籠上浮的措施。

2.2.6 開挖承臺(tái)基礎(chǔ)

樁鋼筋籠全部就位后，經(jīng)隱蔽驗(yàn)收合格后進(jìn)行混凝土澆筑?；炷翍?yīng)連續(xù)澆筑，并控制導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)的深度，采取預(yù)防鋼筋籠上浮的措施。

2.2.7 風(fēng)鉆等小型機(jī)械鉆孔

根據(jù)樁基設(shè)計(jì)標(biāo)高，劃出區(qū)域紅線。用無(wú)齒鋸在樁頭處環(huán)向切除2cm深，然后往上鑿開塑料管外側(cè)以上10cm處一圈混凝土，并采用小型鉆孔設(shè)備（如風(fēng)鎬）在樁頭四周中間部位鉆出8個(gè)楔子孔，與樁縱軸垂直，等距開鉆，形成截樁薄弱面。為防止在施工過(guò)程中割傷樁基鋼筋，切縫深度不大于實(shí)測(cè)的鋼筋保護(hù)層厚度。

2.2.8 分離樁頭

將8根分離楔子（ф25鋼筋）插入鉆孔中，并采用外力進(jìn)行敲擊，直至鉆孔處樁頭與鋼筋和樁基混凝土完全分離，同時(shí)，采用液壓設(shè)備水平方向頂鑿一圈，將分離的樁頭進(jìn)行晃動(dòng)（樁墩等短樁不適用本工藝），確保樁頭與鋼筋和樁身混凝土完全分離。

2.2.9 鉆孔、安裝吊裝用鋼釬

在樁頭混凝土側(cè)壁上的同一水平面、沿樁直徑方向鉆眼（縱、橫向各打一對(duì)孔，共4個(gè)），打入鋼釬用作整體移除。

2.2.10 整體吊裝

往鋼釬上掛好鋼絲繩，用吊機(jī)或卷?yè)P(yáng)機(jī)垂直起吊，將樁頭混凝土整體吊出基坑，放置在基坑周邊設(shè)定好的樁頭存放場(chǎng)地。

圖2 起吊樁頭

2.2.11 進(jìn)行下一樁基礎(chǔ)循環(huán)

人工修整、清洗樁頭，保證不破壞保護(hù)層，并將吊出的樁頭至指定的棄放場(chǎng)地。進(jìn)行下一樁基礎(chǔ)循環(huán)施工。

3 關(guān)鍵技術(shù)的質(zhì)量控制

3.1 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

嚴(yán)格執(zhí)行《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T50-2011)、《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》第一冊(cè)土建工程(JTGF80/1-2004)及《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》（JTGH11-2004）、《橋梁施工工程師手冊(cè)》（第二版）等相關(guān)技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)的要求。

3.2 樁頭鋼筋套管的密封

在進(jìn)行PVC保護(hù)套管安裝時(shí)，必須將外露承臺(tái)的鋼筋和聲測(cè)管全部密封，且完全固定，保證其不發(fā)生串動(dòng)。

3.3 樁頭分離

沿水平方向鉆孔，以使樁頭和樁身沿水平面分裂。鉆孔深度只需達(dá)到樁直徑的1/5即可。

灌注樁的頂部應(yīng)該處于樁頂標(biāo)高以上10cm處的分裂位置，而不是其底部或者中心。在進(jìn)行破樁頭鉆孔時(shí)，要做到認(rèn)真、仔細(xì)，避免鋼筋或聲測(cè)管被損壞。

3.4 樁頭起吊

在吊起樁頭前，必須確保樁頭與樁身完全分離。

此工藝的采用對(duì)鋼筋籠定位要求更加嚴(yán)格。除控制混凝土坍落度、導(dǎo)管埋置深度及混凝土的澆筑速度外，通過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在鋼筋籠底部加焊2道寬5cm、厚5mm的鋼板條可有效的解決此問(wèn)題。與傳統(tǒng)施工工藝比較極大的改善結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、提高經(jīng)濟(jì)效益、加快工程施工進(jìn)度、縮短工程施工工期，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置與動(dòng)態(tài)管理，以達(dá)到加快工程進(jìn)度、縮短施工工期的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)宿州市東外環(huán)路北段道路、排水、橋梁工程應(yīng)用橋梁灌注樁樁頭整體快速移除施工技術(shù)的研究，為今后類似的橋梁工程施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，并得出以下結(jié)論。

4.1 施工簡(jiǎn)單、方便快捷

本工藝將樁頭破除由傳統(tǒng)的人工破除或人工輔助小型機(jī)械破除改為機(jī)械整體吊裝，大大提高了施工速度，降低了作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度。操作方便，配套設(shè)備少，施工人員容易接受，并很快熟練操作。沒用的樁頭被截除后很容易從基坑被吊裝走，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短了工序時(shí)間，加快了進(jìn)度。

4.2 施工效率高

施工前期預(yù)備時(shí)間短，能縮短工期。減少了設(shè)備、人員的投入，極大地提高了施工樁頭破除的效率，降低了作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度及施工成本。采用的PVC套管，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，造價(jià)低廉。

4.3 質(zhì)量穩(wěn)定可靠

樁頭鋼筋套有PVC管保護(hù)，破除樁頭時(shí)可以很容易使樁頭混凝土與樁頭鋼筋分離，使樁基鋼筋不受損傷；破除后樁基頂面平順、美觀，確保樁基質(zhì)量。

4.4 安全環(huán)保

施工過(guò)程中，沒有灰塵和噪音，對(duì)周圍的環(huán)境無(wú)污染，對(duì)工人的健康和安全有效的保護(hù)。同時(shí)在樁頭起吊過(guò)程中，所有人員遠(yuǎn)離操作現(xiàn)場(chǎng)，消除了吊出墜物對(duì)施工人員造成傷害的安全隱患，安全可靠。

[1]鄭先奇，宋中鋒.鋼筋隔離技術(shù)在鉆孔灌注樁樁頭處理上的應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2015(4)：81-84.

[2]楊斌，陳世宏，張慧君.環(huán)切法破樁頭施工工藝 [J].市政技術(shù)，2015，33(3)：61-63.

[3]JTG/T50-2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[4]嚴(yán)法軍.橋梁鉆孔灌注樁樁頭質(zhì)量的控制[J].中華民居旬刊，2014(3).

[5]鄭敦隆，楊立順，廖趙偉.鉆孔灌注樁樁頸、樁頭質(zhì)量問(wèn)題分析研究[J].工程質(zhì)量，2012,30(9)：25-29.

U445.55+1

A

1007-7359（2016）06-0127-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.06.048

曹永（1978-），男，安徽蒙城人，畢業(yè)于長(zhǎng)安大學(xué)，高級(jí)工程師。