住宅楼钻孔灌注桩桩头处理施工技术

陈建忠

福建宏盛建设集团有限公司

1 引言

现阶段，国内大部分的钻孔灌注桩桩头处理均在开挖承台后进行，常见桩头处理方法有两种。第一，使用诸如风镐之类的工具手动处理桩头。第二，先切割桩的主要钢筋，将其除去，然后切割桩头。在浇注混凝土后应立即处理混凝土桩头，这方面国内研究和应用较少，仅进行过内部尝试将钢套管延伸到桩头下方，并在排出泥浆之后手动凿除桩头。本次探讨的溢出铲除法经过实践验证可以有效提高桩头处理效率，能为将来的项目提供指导。

2 钻孔灌注桩头处理存在的主要问题

桩头处理的常见问题有纵向受力钢筋断裂、保护层不够、防水处理以及桩顶强度不够等。

（1）纵向受力钢筋断裂：应仔细清理桩头，根据纵向受力钢筋断裂的实际情况进行适当处理，如使用钢丝刷彻底清洗纵向受力钢筋，并经有关部门检查后焊接断裂的钢筋。通过质量测试后可以将桩头的纵向受力钢筋连接至承台。

（2）保护层不够：保护层不够的情况下，沿着桩的边沿扩展人工槽，对桩的主体和基础进行处理。模型在土坑中用砖砌成，而保护层的建造是通过回填混凝土来完成的，桩头混凝土与承台混凝土一同浇筑。

（3）桩头的防水处理：使用缓冲层时在桩头周围设置八字形斜坡，以备将来进行防水施工。在施工过程中桩头出往往会产生浮浆。

（4）桩上部的混凝土强度不足。需通过破桩头或凿桩头的方式解决桩头桩顶部混凝土强度不足的问题。

3 钻孔灌注桩头处理施工方法

在桩基施工过程中常用的处理方法包括凿桩头法、整体破除法、射水法、溢出铲除法等。桩头处理只是其中一个工序，却很费力费时。在工程实践中，施工人员经常提到处理桩头的难度。本次研究的某住宅楼工程采用溢出铲除法处理桩头。通过检测整个工程项目的桩基基础施工质量证明此方法有效，可以将其用于实际工程建设中。

3.1 工程概况

某住宅楼位于中央商务区，四周分布有众多高校、商业发达、道路网络发达，生活环境舒适，是当地唯一的国际城市生活中心。该项目总建筑面积约为12,510m2，从48m2～108m2的住宅单元完全可以满足人们的居住需求。基本配套标准包括公共部分的外墙，一楼的入口大厅和电梯大厅以及槽、沉淀池、废浆池、循环池等。勘察期间的地下水位的埋深为14.6m～14.8m，相应的标高为285.48m～285.77m，属潜水型。工程建设场地为非自重的湿陷性黄土场地，没有发现其他不利的地质现象，建筑共21层，地上20层、地下1层，其用途是商业和住宅建筑。为了提高地基的承载能力，工程设计采用钻孔灌注桩，桩端层由8层粉砂质黏土组成，地基承载力特征值fak为220kPa，地基桩总数为98，桩长26cm，桩身直径为650mm，桩顶标高为6.98m，桩高为C30，单根地基桩垂直方向最大承载力Qu为4500kN。

3.2 施工工艺

溢出铲除法的具体做法是在钻孔中灌注混凝土，当倒入的混凝土高于与桩顶部持平时不停止，继续关注一定量的混凝土，使其溢出。溢流的混凝土处于流动状态，可以立即手动铲除。灌注的混凝土体积可根据钻孔直径和预计灌注高度计算出来。本项目结合混凝土溢出情况估算，未进行精确计算。溢出铲除法施工流程（见图1）。

图1 溢出铲除法桩头处理施工流程

（1）将基坑挖至垫层底部，然后制成枕形混凝土层，在枕形混凝土层上预留一个用于制桩的孔；为便于进行后续施工，下放钢筋笼时，露在垫层外的钢筋部分保持垂直（见图2）。

图2 下放钢筋笼

（2）灌注混凝土，直到灌注高度与桩上部高度相同，如图3所示。

图3 钻孔灌注桩施工

（3）继续灌注混凝土，直到混凝土溢出一定量，如图3所示。通常，将混凝土倒入孔中时会计算出溢出混凝土部分的体积。当混凝土灌注量等于桩的高度时，无须延迟即可完成计算，并且计算非常简单。

图4 灌注混凝土溢出

（4）溢流的混凝土处于流动状态，应立即手动铲除，铲除过程很轻松很快，直到混凝土与桩高度相同，出现露出的钢筋部分为止，确保桩顶部和承台筏板连接时有足够的钢筋锚固长度。

（5）铲除完溢出的混凝土后，弯曲钢筋呈喇叭状。再设置防水层、保护层施工筏板等

3.3 混凝土灌注高度

在灌注桩施工过程中，通常要求混凝土灌注高度稍高于设计标高，即比桩的设计标高要高一些。本次工程的桩顶标高为6.95m，因此，混凝土灌注高度为7.2m。下一步是桩头破除。破除量由桩的设计高度决定，必须破除到设计高度。在任何桩基结构中，桩顶标高是指桩头破除后的高度。通常，此高度高于垫层5cm，应该伸入混凝土5cm，例如基础、地梁部位的混凝土。桩头破除的关键在于必须除去桩顶部质量不过关的混凝土，以使桩顶部的混凝土达到所需高度。打桩过程中，不同的基础桩直径和不同数量的混凝土桩的情况下所需浮浆厚度不同。由于大直径，整体桩的人工挖掘灌注桩比其他打桩过程的施工条件更好，且大直径人工钻孔打桩的混凝土体积往往不是很大，因此浮浆厚度一般低于0.5m。之后通过回弹法检验混凝土的强度是否可以达到的设计要求，应根据混凝土的质量确定桩头处理深度，确保混凝土密实均匀分布。并且在灌注混凝土时必须适当提高灌注高度，并根据施工条件确定高度，以保证施工的便利性和节省成本。

3.4 溢出铲除法的优点

与传统桩头处理方法相比，溢出铲除法桩头处理施工具有以下几个优点。

（1）无须在桩之间挖土两次，避免了第二次机械开挖可能对桩造成的损坏，工程实践中很多桩的损坏都和二次机械开挖有关。

（2）不需要保留内部坡道，这对于建筑工地狭窄不能设置坡道的情况非常重要。基坑较深，如果车辆进入基坑运土，则应该考虑可以的运土坡道的最大坡度。另外，在深基坑开挖至垫层面，完成了与土方公司的合同，开始桩基工程，桩基施工完成后，桩基的施工道路成为内部坡道，然后再由施工单位挖除。因此，在深基坑中的土方工程施工量大，需要挖掘机作业，挖掘成本更高，如斜坡深度很大还需要诸如土钉墙的支撑方法，占用的施工场地也较大。

（3）工期更短。无须第二次开挖桩间土，无须保留内部坡道、桩头破除等特点节省大量施工时间，加快了施工进度。

（4）成本更低。依据施工规范，接近地面0.5m这段按照规定应清理干净。如果用钢钎等工具手动清理费时费力。在本项目中桩的总数为98，如果全部桩基用溢出铲除法处理桩头，当各桩头处理成本仅为18 元，耗时不到15min，使用的工具也不复杂，无须额外安排施工人员或延迟施工进度。

（5）溢出铲除法受气候影响较小，别是在雨季二次挖掘和运输非常困难的情况下可以确保按时进行后续施工。

（6）施工简单，只需灌注混凝土即可，易于铲除。施工过程简单，不需要对施工人员进行专门培训，也不需要专门的技术人员来完成施工。

4 结语

综上所述，桩头处理虽然是一道小工序，但处理起来比较困难。同其他方法相比，溢流铲除法不需要专用工具和复杂的施工技术，混凝土和钢筋不会黏结，处理桩头时不会损坏钢筋，拆除的混凝土呈液态，便于二次利用。经过此工程多根桩的施工实践证明该方法比单纯采用风镐、钢钎等工具处理桩头能够节约费用以上。其效果十分令人满意,经检测,各桩基均符合设计和施工规范要求。但该方法还需在工程实践中不断完善，以便更加适用于桩基工程施工。