樁頭快速吊除技術(shù)在板樁碼頭中的應(yīng)用

張燕鵬，趙明時(shí)

（1.天津深基工程有限公司，天津 300222；2.中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，天津 300222）

1 工程概述

唐山港京唐港區(qū)23號至25號多用途泊位工程位于京唐港區(qū)第三港池南側(cè)岸線的西側(cè)，碼頭總長度為945 m，其中本公司負(fù)責(zé)碼頭東側(cè)新建2個(gè)10萬t級多用途泊位，長度為660 m。下部結(jié)構(gòu)包括前地連墻108片，錨碇墻108片，遮簾樁215根，灌注樁154根。根據(jù)地連墻、錨碇墻、遮簾樁的施工工藝要求，在下部結(jié)構(gòu)施工完成后需要進(jìn)行地連墻、錨碇墻、遮簾樁樁頭[1]鑿除，才能進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)施工。

根據(jù)地連墻的施工工藝，地連墻混凝土超灌高度一般為0.5～0.8 m左右，超灌混凝土?xí)⒌剡B墻錨固筋進(jìn)行包裹，形成較大握裹力。在進(jìn)行地連墻上部結(jié)構(gòu)施工前，需要將超灌混凝土與錨固筋握裹部分混凝土鑿除剝離，然后將超灌混凝土吊除。

傳統(tǒng)的地連墻樁頭鑿除方法是人工使用手提式氣動式風(fēng)鎬將樁頭鋼筋外保護(hù)層混凝土鑿除，然后人工剝離出鋼筋，再將樁頭吊除。由于樁頭超灌混凝土體積大，地連墻鋼筋較多，人工鑿除樁頭的功效很低，且費(fèi)用高，而且樁頭容易劈裂，樁頭鑿除后造成地連墻頂部保護(hù)層不足，樁頭鑿除的工藝急需改進(jìn)提高以適應(yīng)地連墻板樁碼頭的飛速發(fā)展。

本文著重闡述了樁頭快速吊除技術(shù)在地連墻板樁碼頭中的應(yīng)用。

2 傳統(tǒng)樁頭鑿除技術(shù)通病分析

1）樁頂保護(hù)層易破壞：傳統(tǒng)鑿除工藝為人工手提氣動式風(fēng)鎬直接鑿除樁頭超灌混凝土，容易造成樁頂混凝土劈裂至設(shè)計(jì)鑿除線以下和樁頭缺角現(xiàn)象，樁頭鑿除后樁頂平整度較差，極易造成樁頂主筋保護(hù)層小于設(shè)計(jì)值，給工程質(zhì)量埋下隱患。

2）效率低，且費(fèi)用高：人工鑿除樁頭施工受作業(yè)人員體力和經(jīng)驗(yàn)影響較大，鑿除效率低下，且樁頭鑿除人員屬于特殊專業(yè)工種，人工費(fèi)用較高，純?nèi)斯さ臉额^鑿除技術(shù)成為制約整個(gè)工程施工進(jìn)度的重要因素。

3）樁頭錨固筋被風(fēng)鎬鑿缺肉現(xiàn)象、多次彎折現(xiàn)象屢有發(fā)生：樁頭鑿除之前，錨固筋包裹在混凝土中，在人工用風(fēng)鎬剝離錨固筋時(shí)，風(fēng)鎬鉆頭很容易將錨固筋作為受力點(diǎn)，造成錨固鋼筋缺肉、變形現(xiàn)象，同時(shí)人工鑿除過程中為了方便風(fēng)鎬鉆頭找準(zhǔn)受力點(diǎn)，工人經(jīng)常將錨固筋向外側(cè)進(jìn)行彎折，降低錨固鋼筋抗拉強(qiáng)度，使錨固筋受力受到嚴(yán)重影響，錨固效果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，使錨固筋和胸墻間連接軟弱，進(jìn)而影響工程質(zhì)量。

4）錨固筋順直度難保證：由于地連墻等部分樁頂存在海側(cè)或陸側(cè)錨固筋為雙層筋情況，在將超灌混凝土與里側(cè)鋼筋剝離時(shí)需將外側(cè)一排鋼筋彎曲至一側(cè)，將樁頭吊除后再靠人工將鋼筋恢復(fù)原位，操作難度大，且鋼筋順直度不易保證，在人工將錨固筋彎曲或調(diào)直的過程中容易使錨固筋變形或受損斷裂等。

5）不能滿足健康、環(huán)保施工要求：樁頭鑿除過程中產(chǎn)生大量粉塵和噪音，給施工現(xiàn)場造成空氣、噪音污染的同時(shí)，給作業(yè)人員身體帶來很大傷害，長期從事傳統(tǒng)方法樁頭鑿除作業(yè)人員易患塵肺病、骨質(zhì)疏松等職業(yè)病。

6）樁頭鑿除人員短缺：隨著人口老齡化的發(fā)展，樁頭鑿除人員這一特殊工種越來越稀缺，這也要求地連墻樁頭吊除技術(shù)必須進(jìn)行革新。

7）破除后的樁頭高低不平：破除后的樁頭高低不平，并且對嵌入胸墻內(nèi)的樁頭造成一定損傷，進(jìn)而影響胸墻與地下連續(xù)墻的錨固效果。

3 樁頭快速吊除技術(shù)應(yīng)用

3.1 地連墻樁頭錨固筋安裝復(fù)合套管

在地連墻鋼筋籠加工完成后，根據(jù)錨固筋的長度將復(fù)合套管安裝在錨固筋上，并固定牢固，復(fù)合套管直徑根據(jù)錨固筋的直徑相應(yīng)調(diào)整，一般應(yīng)較錨固筋直徑大1 cm左右，通過安裝套管將原來混凝土直接握裹鋼筋轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合套管與鋼筋接觸，阻斷了混凝土與錨固筋的握裹，減少了將鋼筋從混凝土中剝離的工序。

圖1 復(fù)合套管安裝

3.2 樁頭切縫處理

鋼筋籠入槽并澆筑混凝土，基槽開挖后在樁頭上切雙縫處理。為防止樁頭超灌混凝土在風(fēng)鎬鑿除過程中發(fā)生成塊脫落，局部低于設(shè)計(jì)標(biāo)高，造成地連墻或錨碇墻鋼筋保護(hù)層不足現(xiàn)象，在地連墻、錨碇墻樁頭人工鑿除前，首先在樁身上放樣出標(biāo)高位置線，并彈線做出兩道標(biāo)記，然后用無齒鋸按照標(biāo)線進(jìn)行切縫，切兩道縫，下部縫位置為設(shè)計(jì)有效樁頭，上下兩縫距離10 cm，樁兩側(cè)通常切縫，深度為3～5 cm，切縫深度不應(yīng)切到地連墻錨固鋼筋。

3.3 鑿除切縫間混凝土

將樁身切好的雙縫間混凝土鑿除，露出預(yù)埋復(fù)合套管，無需將鋼筋與混凝土剝離，減少了很大工作量。

圖2 鑿除切縫混凝土實(shí)攝

3.4 鉆漲裂孔和起吊孔將樁頭漲裂、吊除

地連墻每幅5.4 m寬分別在切縫頂部5 cm位置鉆4個(gè)橫向漲裂孔，使用混凝土劈裂機(jī)將超灌樁部分與有效樁體漲離，然后在超灌樁身中部等間距鉆4個(gè)漲裂孔，將其漲裂，并鉆出起吊孔，利用起吊孔，使用25 t汽車吊將樁頭碎塊分別吊除。

圖3 吊除樁頭示意

3.5 使用鋼筋彎曲機(jī)將錨固筋調(diào)直

將超灌樁頭吊除后，使用液壓鋼筋彎曲機(jī)將少部分在開槽過程中或樁頭吊除過程中擾動彎曲的錨固筋進(jìn)行調(diào)直處理，傳統(tǒng)鋼筋調(diào)直多采用人力將彎曲的錨固筋反彎調(diào)直，該方法功效低，且鋼筋發(fā)生較小彎曲時(shí)調(diào)直難度大，液壓鋼筋調(diào)直機(jī)的投入既提高了鋼筋調(diào)直的功效也降低了施工安全風(fēng)險(xiǎn)。

3.6 清理樁頂混凝土

人工使用風(fēng)鎬將樁頂剩余局部松動小塊混凝土、局部凸起較大混凝土進(jìn)行鑿除清理，使樁頂混凝土面平整，且無松動混凝土塊體，保證樁頂有效錨固混凝土的質(zhì)量。

圖4 樁頭吊除后效果

3.7 施工注意事項(xiàng)

1）復(fù)合套管的選擇。

宜選擇PVC管或其他材質(zhì)有一定剛度的套管，且套管直徑應(yīng)大于錨固筋直徑5～10 mm，保證套管能有效隔離樁頂混凝土和錨固筋。同時(shí)復(fù)合套管的壁厚要滿足一定厚度要求，防止在混凝土灌注過程中發(fā)生擠壓變形。

2）復(fù)合套管的安裝。

復(fù)合套管安裝前應(yīng)根據(jù)錨固筋設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行放樣下料，將復(fù)合套管安裝在錨固筋上后應(yīng)將復(fù)合套管兩頭進(jìn)行封堵嚴(yán)密，防治在混凝土澆筑過程中混凝土或混凝土漿液進(jìn)入復(fù)合套管，使復(fù)合套管失去隔離作用，混凝土和錨固筋發(fā)生握裹現(xiàn)象，給樁頭吊除帶來困難。

3）鑿除切縫混凝土。

鑿除切縫混凝土?xí)r要保證將復(fù)合套管進(jìn)行剝離，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)崆皩㈠^固筋的位置在超灌樁體上進(jìn)行放樣標(biāo)記，防止鑿傷錨固鋼筋。

3.8 快速吊除技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

1）提高施工效率。

采用樁頭錨固筋套復(fù)合管技術(shù)，由于混凝土和錨固筋不發(fā)生握裹現(xiàn)象，可實(shí)現(xiàn)快速樁頭鑿除，減少了樁頭錨固筋剝離工序，縮短了樁頭鑿除時(shí)間，大大提高了施工效率，樁頭吊除效率由原來的每班組3幅/d，增加到每班組6幅/d，使施工功效提高了一倍，工程進(jìn)度不再受樁頭鑿除施工的制約。

2）易于保證工程質(zhì)量。

樁頭切雙縫技術(shù)的應(yīng)用避免了樁頭超灌混凝土在風(fēng)鎬鑿除過程中發(fā)生成塊脫落，局部低于設(shè)計(jì)標(biāo)高，造成地連墻或錨碇墻鋼筋保護(hù)層不足現(xiàn)象。鋼筋彎曲機(jī)調(diào)直錨固筋在提高工程效率、保證工人作業(yè)安全的同時(shí)使錨固筋避免反復(fù)彎曲受力，錨固筋的質(zhì)量得到了保證。

3）有利于文明施工。

傳統(tǒng)人工鑿除樁頭過程中風(fēng)鎬產(chǎn)生大量噪音和揚(yáng)塵，給風(fēng)鎬操作工身體產(chǎn)生很大的傷害，容易造成塵肺病和骨質(zhì)疏松等職業(yè)病，采用此方法后大大降低了造成工人職業(yè)病的風(fēng)險(xiǎn)。

4）降低施工成本。

由于減少了樁頭錨固筋剝離工序，大大縮短了樁頭鑿除的人工投入，很大程度降低了單位長度地連墻樁頭鑿除施工人員的作業(yè)時(shí)間，從而降低了人工費(fèi)用，提高了施工效率，費(fèi)用降低至傳統(tǒng)方法的57 %。

表1 吊除每幅地連墻樁頭費(fèi)用比較

4 結(jié)語

本技術(shù)能保證地連墻樁頂與上部結(jié)構(gòu)連接處錨固筋保護(hù)層厚度，同時(shí)減少了樁頭鑿除的人工成本，節(jié)約了樁頭鑿除時(shí)間，提高了施工效率，降低了施工中噪音和粉塵量，符合國家提倡的節(jié)能減排、綠色環(huán)保要求。

希望此技術(shù)在地連墻板樁碼頭中應(yīng)用的同時(shí)得以推廣應(yīng)用于地鐵站、地下商場、停車場、高層建筑等應(yīng)用地連墻作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的深基礎(chǔ)工程中，為地連墻工程質(zhì)量和環(huán)保施工提供一定保障。