套管法快速破除桩头施工技术在工程中的应用浅谈

陆万富 （安徽省路港工程有限责任公司，安徽 合肥 230011）

1 引言

传统钻孔灌注桩桩头破除施工，主要是采用人工破除或人工辅助小型机械破除或破碎锤直接锤破等方式进行。其中人工破除主要为：技术人员放样出桩顶标高线，工人采用油漆标记，然后采用风镐在标线位置四周对称打眼，再沿桩基四周剥离混凝土，直到将桩基主筋全部剥离出来，然后将钢筋向外侧掰开，最后再将超浇混凝土芯体慢慢凿除至桩顶设计标高位置；但往往造成破除的锚固钢筋弯曲受损、桩头不平整、超浇的混凝土在剥离保护层时，不慎将下部永久桩体混凝土保护层顺带剥离等现象，对变形严重的强度等级高的螺纹，主筋矫正纠偏难度较大，需要氧气乙炔加热至高温烘烤配合进行；而且整个施工过程粉尘污染严重、劳动强度大、危险性高、进度较慢。

2 工程概况

明光市嘉山大道上跨高速公路桥工程位于市东部，设计起点接梁郢路，跨越北环路后上跨宁洛高速，止于曹国公路西侧，道路全长1.22Km。桥梁跨径组成：（6×30）m 现浇箱梁＋(2×135)m 独塔斜拉桥（主塔高107.8m）＋(2×30)m 现浇箱梁＋(33＋46＋33)m现浇箱梁＋(3×30)m现浇箱梁；桥梁工程钻孔灌注桩共计148根，主要包括1.8m和2.2m两种桩径，总长816m。明光市嘉山大道上跨高速公路桥项目钻孔灌注桩工程桩头破除采用套管法施工技术有效地解决了上述问题，满足了项目需要。

3 技术特点

①桩头破除期间无需将钢筋向外侧掰开，对桩体钢筋质量无损伤，破除后桩顶平整、桩身端部完整、钢筋顺直，有效保证了结构质量。

②桩头破除后采用机械整体吊装清除，改变了传统人工破碎锤零碎破除过程的作业风险，且降低了施工噪声和灰尘污染，改善了作业环境，减少了环境污染，加快了桩头破除速度；对钻孔桩数量多的项目，节省出来的工期将更为明显。对深基坑中的钻孔桩，节省抽排水量，降低安全作业风险。

③采用的塑料管直接套入钢筋笼外露墩台的主筋和声测管外端表面，操作简单，施工方便，作业效率高，提高了施工进度，造价低廉，具有较好的经济性，节约了社会资源。

4 施工工艺流程

钻孔桩基钢筋笼制作加工→塑料套管安装→钻孔桩完工后基坑开挖→桩周画水平线并做环切处理→桩头钻劈裂孔→桩头劈裂→桩头吊除→人工修整清理。

5 操作要点

①钻孔桩基钢筋笼制作加工。嘉山大道上跨高速桥项目主墩桩径2.2m，主筋为50根Φ28mm螺纹筋；钢筋骨架采用滚焊机成型法分段制作并编号，安装时按编号顺序采用滚轧直螺纹套筒机械连接。

②塑料套管安装。主塔墩桩基钢筋端头伸入承台锚固长度1.2m，承台底钢筋保护层厚度15cm；为保证承台钢筋骨架安装不受影响及可能的吊筋支垫细微偏差，测算软塑料套管下端，设在钢筋笼主筋上位置=桩顶设计高程＋0.1m处，并画线标记。在钢筋笼制作时，桩头伸入承台内的每根主筋上，穿入塑料套管，底端用胶带封口，并在画线位置用扎丝绑扎固定；声测管管径比主筋粗，用大一号直径的套管隔离。塑料套管上端比主筋和声测管头长出15cm，将套管端头长出部分进行弯折，并采用扎丝绑扎紧固；使塑料套管不发生上下串动，隔离桩头钢筋、声测管与混凝土接触，消除了两者间握裹作用力，降低了粘结性能。

图1 套管绑扎

图2 套管安装成型后运至现场

③钻孔桩完工后基坑开挖。待单幅承台最后一根钻孔桩灌注结束，龄期达7d，或混凝土强度达到设计强度的80%；进行基坑开挖。基坑采用Ⅱ级放坡，坡面素混凝土防护，基底设集水坑抽排水，及时浇筑垫层混凝土，进行硬化处理。在坑的四周设置钢管围栏及挂立面细目网做安全硬防护，围栏高度不小于1.2m，并设安全警示标志。在基坑底与原地面之间设爬梯，作为人员上下的通道。

④桩周画水平线并做环切处理。测量人员测出每根桩的桩顶标高＋0.1m，在桩周标示出一条5cm高的水平环线，用手持砂轮机沿着水平环线进行连续环向切割，深度约2cm。

⑤桩头钻劈裂孔。切割完成后，找到切割线处裸露的塑料软管，将主筋连同外圈保护层混凝土一起从桩头侧面，自上而下分片分块撕裂分离出来。

⑥桩头劈裂。用风枪对主筋范围内混凝土芯体进行水平钻眼，钻眼深度一般为桩径的1/5，即平均40cm左右，再用液压劈裂机按水平方向夹角120°等角度的3个孔，分别水平插入楔器，启动分裂机，利用素混凝土的抗拉强度低的原理，使上部桩头混凝土芯体与桩身混凝土沿水平面分裂。

⑦桩头吊除。用起重机整体垂直吊起，移出桩头混凝土芯体至施工不受影响区域临时存放；吊装时采用四点起吊，避免出现侧滑。混凝土桩头破除后产生的废弃物，应及时清运，保持工完场清。

⑧人工修整清理。人工修整桩头，保持平整、干净，桩顶最高处不超过承台底钢筋保护层+4cm；将伸入承台的锚固主筋，按设计向外扩大头进行调顺，保持环向间距大小一致，在其外侧绑扎螺旋箍筋；下道工序施工前，用清水冲洗干净。

6 质量安全环保措施

①钻孔桩钢筋施工，按现行国家标准《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）执行，钻孔桩混凝土施工，按现行国家标准《混凝土质量控制标准》（GB50164-2011）执行，检测严格按照设计和《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）要求进行。

②塑料套管必须将伸入墩台＋0.1m位置及以上的钢筋和声测管全部密封，且完全固定，保证其不发生串动。

③在进行破桩头钻孔时，要做到认真、仔细，避免钢筋或声测管遭到损坏。

④插入分离楔子后，在工作前倒退大约50mm，确保中心舌部有空间向前移动，使得外部楔子分开，不会在钻孔末端碰到混凝土阻力。如果碰到混凝土，中心舌部会弯曲。

⑤吊起桩头前，必须确保桩头与桩身完全分离。吊装作业应划定危险区域，设置明显安全标志，并将吊装作业区封闭，设专人加强安全警戒。

⑥施工现场截桩头产生的固体废弃物，严格执行生活垃圾填埋污染控制标准。

7 结语

钻孔桩桩头破除看似是粗活，其实更是一项技术活。套管法快速破除桩头施工技术，适用于各类钻孔灌注桩桩头破除施工，尤其对大直径钻孔桩基优点明显。本技术在明光市嘉山大道上跨高速公路桥工程，取得了成功应用，使用简便，可操作性强，施工后桩体结构质量稳定，剥离后的钢筋主筋顺直未变形，而且整体施工效率高，施工时安全可靠，降低了劳动强度，改善了作业环境，明显降低了施工成本，为整个项目尽早给予工作面和优质建设，提供了可靠的保证。套管法快速破除桩头施工技术，实用价值及综合效益明显优于传统的破除工艺，具有推广应用价值。