套管-環切法在橋梁樁基樁頭破除中的應用

■蒲義成

(福建第一公路工程集團有限公司，泉州 362000)

0 引言

為保證橋梁鉆孔灌注樁樁頭混凝土強度與質量，灌注混凝土時，灌注樁頂標高應高出設計樁頂標高0.5～1.0m，但高出樁頂設計標高的樁頭部分在承臺、底系梁施工時要予以鑿除，如何破除大直徑樁基的樁頭一直是個技術難題。

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

套管-環切法施工克服了傳統樁頭破除工藝的不足，預先采用PVC塑料套管套住深入承臺的鋼筋或聲測管，可保證在破除樁頭時鋼筋順直；采用小型切割機對樁頭環切一周，鉆眼、塞楔形鐵片破除，使樁頭平整、不漏筋。

1 工程概況

蘭州至海口國家高速公路渭源至武都第二合同段，項目按照雙向四車道高速公路標準建設，建成后為甘肅中南部公路運輸大動脈，在國家、甘肅高速公路網中具有特殊的地位和作用。本合同段工期為24個月，工期緊，橋梁樁基工程量大，為了加快橋梁樁基施工進度，保證橋梁樁基質量，在橋梁樁基樁頭破除時采用套管-環切法施工。

2 技術原理及工作流程

2.1 技術原理

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

圖1 套管-環切樁頭整體破除法施工效果圖

2.2 施工工藝流程

套管-環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 施工準備

(1)樁頭鋼筋套管

鋼筋籠下放前，或在鋼筋籠加工場提前安裝PVC塑料管，在鋼筋籠伸入承臺部分鋼筋及聲測管外套PVC塑料管，塑料管兩端采用膠帶纏緊密封，或PVC塑料管兩側用泡沫劑封堵，如圖3所示。應保證塑料管不因泥漿產生浮力造成移位，樁頭鋼筋及聲測管應保持垂直，便于樁頭整體起吊。樁頭鋼筋套管處理可以免除常規樁頭破除作業中需要剝筋的步驟，同時避免剝筋過程中對鋼筋的損傷。

圖2 套管-環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，灌注的樁頂應比設計高出0.5～1.0m。

(3)位置標識

在樁頭上標出樁頂設計標髙，樁頭切割線定位在樁頂標髙以上5cm處，以防止樁頭鑿低。

2.3.2 樁頭環切

根據樁頭切割線放樣位置，采用切割機環切 (見圖4)，深度小于鋼筋保護層厚度，注意預留安全距離，防止傷及主筋，避免后續的樁頭整體破斷作業傷害切割線下方鋼筋保護層。

圖4 樁頭環切及環切工具

2.3.3 風槍鉆眼

用風槍在切口平面由四周向樁心位置鉆入2個深度約30cm的孔，也可根據樁頭直徑靈活調整鉆孔的數量。鉆孔時應避開主筋位置，深度基本接近三分之一樁徑為最佳。鉆眼時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

傳統樁基樁頭破除施工過程一個工作面需要：2個工人，1臺2m3空壓機和風鎬風槍(鉆)等小工具，完成1個樁頭破除需要4小時。而采用套管-環切法整體破除法，單個樁頭能節約1～2小時，施工工效大大提高，同時減少揚塵、噪音等環境污染，同時保護了鋼筋籠主筋不受傷害，主筋順直完整，便于后期承臺施工時的樁頭鋼筋調直。兩者工藝對比詳見表1。

表1 傳統與套管-環切法破除樁頭工藝對比

4 結語

本項目采用套管-環切法高效破除樁頭，提高了樁頭質量，節約了工時，保證了本道工序工程進度，下步工序得以順利進展。同時，施工過程降低了揚塵，減少了噪音，對環境保護有利。