预先钢筋隔离法整体式破桩头应用研究

邹国军

（广州市市政集团有限公司， 广东 广州 510060）

1 概述

在桥梁施工期间，“桩基浇筑混凝土完成后的桩顶叠加混凝土”的施工，通常称为“破桩头”或“凿桩头”。“破桩”是钻孔灌注桩施工的最后一步，是钻孔灌注桩施工中不可缺少的一部分。破碎桩的施工是桥梁施工中的关键环节，直接制约着下一个施工过程的施工进度。

2 传统施工工艺及特点

传统工艺在承台开挖完后，人工用风镐或其他小型辅助工具对无效桩体进行直接破碎凿除，凿出钢筋笼的主筋和声测管。这种方法的弊端有几点:

（1）施工的效率降低；

（2）在剥离主筋和声测管时耗时较长，效率会降低；

（3）在使用风镐时，如果施工人员不小心，往往会对钢条造成破坏，造成钢弯变形，从而降低抗拉强度，因此，当地震是一个弱点时，桩与桩帽之间的连接就会减弱;

（4）桩头在断裂后不均匀，对嵌在套筒内的桩基础有一定的损伤；

（5）手工方法会给施工人员的健康带来问题，便携式气动设备的巨大震动会损坏操作者的手腕和手臂，以及噪音、灰尘和恶劣的工作环境。

3 预加固隔离法整桩施工的施工工艺及特点

钻孔桩桩头分离主要负责钻孔桩钻孔结束之前的安装钢筋笼,将提前处理PVC管直接设置到钢筋笼暴露的主要加固桩帽和管和固定位置,以确保它不会发生系列,两端密封和进入PVC管,防止混凝土或水泥砂浆进入PVC管。聚氯乙烯管不粘接桩头的混凝土和主杆和声管;基坑的开挖完成后,根据看到顶部的桩头2厘米深的桩头,然后由一个圈外的混凝土被切断的PVC管10厘米。在桩顶中间部分钻了四个孔，钻出了桩顶纵轴和四个孔。钻头的深度只有桩径的五分之一。最后将持续四根50厘米钢(Ф25)插入到孔钻直接顶断。由于混凝土的抗拉强度低，所需的力非常小，然后用起重设备抬起上部桩头。该施工方法有以下优点:

（1）施工的效率非常高；

（2）没有用的桩头经过切割后非常容易从基坑被吊装离；

（3）桩头可以在不损坏的情况下提前拆除，可以缩短加工时间，开始钢筋的布置。

（4）不会对钢筋造成损坏;

（5）减少灰尘和噪音的同时，工人们的健康和安全也得到了有效的保障。

4 施工工艺

4.1 工艺流程

桩头整体吊装法施工工艺。

钻孔桩钻孔施工进行下个桩基础施工循环钻孔桩钢筋笼制作钻孔桩成孔监测起吊桩头风镐等小型钻机钻孔架设钢丝绳吊装分离桩头钢筋PVC管安装等强、开挖承台钻孔桩砼浇筑钻孔桩下钢筋。

4.2 操作要点

（1）基坑开挖。在平台开挖前，应提前释放开挖侧线，采用机械开挖。深基坑采用钢板桩支撑，进行人工配合开挖方法。当机器开挖到平台底部时，采用人工清洗和找平，以防止机械损伤到桩头的质量。

（2）高度测量。完成基坑保护后,测量员确定桩顶的高度,标志着切割线沿桩与红漆(切割线位置是顶部的绒毛高度+2厘米)。

（3）无环切。切割2～4厘米深压痕手工切割机沿标记的切割线。切割时，不得损坏钢条和隔音管。

（4）剥离钢筋。用空压机将钢筋笼的混凝土部分从切痕外拆下，从PVC管外取出竹混凝土，并找到钢筋笼的主钢筋。当桩头被削尖时，在主杆附近的混凝土应被人为地凿开，加固和声管不得损坏。

（5）截断桩头。将所有的钢筋和声学测量管移走后，将桩头插入50～80cm的钢钎中，并将桩头完全切断，桩头垂直吊起。当桩头被剪断时，桩顶部分稍微凸起(中心略高，边缘稍低)。

（6）桩头被吊起，用钢丝绳捆扎桩头后，起重机将用起重机吊出。吊车升起时，吊车垂直升降，以避免主杆和声筒的损坏。

（7）桩头修整。在人工切割的基础上，将桩头周围的污垢和桩尖清理干净，直到新混凝土，其表面残留，没有松散的床和松散的桩层，没有损坏，完整的净厚度满足设计要求。

（8）起重设备的选择计算。由于汽车起重机的方便，适用性强，起重设备采用汽车起重机。桩顶弃段质量:桩头灌入混凝土时，一般认为是溢满1m。考虑到膨胀直径，1.3的系数增大，直径为1.6m,C30混凝土的比例为2.6t/m3，桩的报废截面重量为:3.14×0.8×0.8×1× 1.3×2.6=6.8t。从安全和经济性考虑吊车选型，安全系数取1.5即起吊能力需达到6.8×1.5=10.2t，基于现场基坑尺寸为6.5×6.5×4.8；基坑2m不能停放吊车，则需要操作半径为8.5m，整体考虑，决定采用30t汽车起重机。将钢丝绳绑好后，可以进行吊装，将桩头的混凝土和主杆与桩顶设计分开，在分离后拆除。

5 效益评估

在开挖后不发生粘结、桩头和主钢筋混凝土，除桩头之外的凿子，不剥离钢筋和混凝土作业，从而大大加快了桩头的速度，降低了施工成本。流程优势如下:

（1）方便快捷:操作简单，配套设备少，工作人员容易接受，操作快捷、熟练。

（2）经济性:设备从3个减少到1个，从8人减少到3人，从3天减少到1天的施工时间限制，大大提高了桩头破除的效率，降低了施工成本。

（3）安全质量:桩头钢筋由PVC管保护。当桩头断裂时，很容易将混凝土与桩头分开，使桩基础的加固不受破坏，保证了桩基础加固的质量。同时，在提升桩头的过程中，所有施工人员都远离了施工现场，消除了对施工人员吊装坠物的安全隐患，是安全可靠的。

（4）破除后桩基顶面平顺、美观。

（5）成本比较测算。

设备：投入 6台空压机；1台25t吊机；1台挖机 2台空压机；1台25t吊机；1台挖机；4个无齿锯。

效率： 8个人两天/承台挖机清理基底1天 3个人一天/承台挖机清理基底半天。

成本人工费：100元/工日挖机台班费：1200元/台班电费：1元/度人工费：100元/工日挖机台班费：1200元/台班电费：1元/度。

6 结论

近年来,高速铁路和其他基础设施项目的快速发展,越来越多的桥梁工程,桩基础,大直径,超级灌溉,更紧,桩头打破困难的特点,通过研究和测试在网站建设和把握整体钻井桩头破除方法,施工技术,成功地解决了问题,如桩头快攻。该方法工艺简单、可控性强、速度快、桩身无损伤、桩身加固、成本节约、无污染等优点，使用效果良好，经济效益好，具有广阔的推广应用前景，可供同类工程参考。

[1]王以盛,于波,高洋洋等.灌注桩破除桩头的方法和质量控制[J].山西建筑,2013（5）:74-75.

[2]严建峰.桩头破除的绿色施工技术[J].施工技术,2011（5）:98-99.

[3]杨斌,陈世虹，张慧君.桩头破除的绿色施工技术[J].施工技术,2011（5）:98-99.

[4]何斌.环切法整体式破桩头创新工艺研究与应用[J].河南水利与南水北调2015(16)105-106

[5]王飞虎.混凝土灌注桩桩头环切凿除技术[J].施工技术,2015（12）:131-132.

[6]汪道静,张化锋.桥梁工程桩头快速分离整体吊装法研究与应用[J].山东化工,2016（45）:111-112.

[7]牛新利.钻孔灌注桩桩头破除施工新工艺[J].工程施工技术,2017（10）:135-137.