钻孔灌注桩混凝土钢筋隔离无损破桩应用

刘光壮

摘要：随着公路及铁路等工程的建设发展，桥梁工程中的混凝土灌注桩基施工较多，钻孔灌注桩因其质量可靠，适应性强，广泛地应用于各类工程建设中。基于钻孔灌注桩桩头处理施工实例，介绍钢筋隔离技术在钻孔灌注桩桩头处理上的应用。在桩头、钢筋和声测管与钻孔桩混凝土进行隔离。

关键词：钻孔灌注桩;桩头;处理;钢筋隔离

通过某桥梁工程钻孔桩混凝土进行隔离实例，分析了套管无损拔桩施工技术在工程应用。

一、钻孔灌注桩特点

钻孔灌注桩可以穿越各种复杂地质结构的地层，不但可作为常规条件下的土木工程基础，还可作为特殊困难条件下的工程基础。钻孔灌注桩单桩由于具有承载力大、质量可靠、施工设备简单、施工工艺成熟、安全性好等特点，已被广泛应用于各类土木工程。钻孔灌注桩在水下混凝土灌注过程中，桩顶是较厚的浮浆和泥浆沉淀物。钻孔桩水下混凝土灌注，必须超灌到设计桩长以外的一定高度。利用水下混凝土灌注把桩顶的浮浆和泥浆沉淀物顶升到设计桩长以外的一定高度。在后续施工时清除超灌的混凝土、浮浆和泥浆沉淀物，确保清除后的桩顶混凝土强度符合设计要求。

二、钻孔桩混凝土进行隔离方法

某桥梁全长11.445km，孔跨布置20m×24m双线简支箱梁、328m×32m双线简支箱梁。桥墩台基础设计全部为钻孔灌注桩基础，桩径1.0m的，桩总长44272.7m。

1、钻孔灌注桩常规桩头处理方法。人工风镐破除桩头是利用小型空气压缩机配置风镐，将桩上部多余的混凝土全部破除。或将桩头钢筋笼外围的混凝土破除，将桩体内部的钢筋與桩体混凝土剥离，然后在桩体周围垂直钻孔打入钢楔子进行膨胀劈裂分离。液压破碎锤破除桩头是在挖掘机上配置液压破碎锤，将钻孔桩桩头上部多余的混凝土全部破除。静态破裂剂破除桩头是利用破裂剂水化反应产生巨大的膨胀力将桩头混凝土破碎。混凝土液压劈裂机破除桩头是在被分裂的桩头周围垂直钻一定数量特定直径和深度的孔，将劈裂机的劈裂枪插入孔中，将被分裂的桩头混凝土在几秒钟之内裂开，从而达到桩头混凝土的破碎。

2、桩头破除的难度。桩头处理是破碎破除超灌的混凝土而保留钢筋，然而桩头破除处理是一个施工难题。一直以来采用人工风镐破除或挖掘机液压破碎锤等方法处理，耗费了大量的人力物力、施工速度慢，而且对桩体有一定的损伤、存在质量隐患。要将超灌部分的钢筋混凝土全部破碎清除，或者将桩体周围的混凝土破除外露钢筋，将钢筋与混凝土剥离，然后将桩体混凝土周围垂直钻孔打入钢楔子进行膨胀劈裂分离。实际施工中经常出现灌注桩的混凝土超灌高度比规范规定的高度还要高的情况。特别是大直径的钻孔桩的桩头破除处理，以及水下混凝土灌注测锤探测难以准确判断混凝土面，或由于测锤进入水下混凝土发生误测，造成桩头高度严重超灌的桩头破除。尤其是高铁、客专桥梁钻孔灌注桩，一般采用高性能水下混凝土，桩头破碎破除难度更大。

3、钢筋隔离技术。钢筋隔离是在钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土结构中，混凝土浇筑或灌注前，采用特定材料预先安装在钢筋和预应力钢筋特定部位，使钢筋或预应力钢筋与混凝土隔离，通过钢筋隔离层避免混凝土直接与钢筋和预应力钢筋握裹，使钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力钢筋失效，从而达到钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土结构特殊的设计目的。钢筋隔离技术应用在钻孔灌注桩桩头处理，是在桩头竖向钢筋、钢筋笼的吊筋和声测管上预先安装橡塑发泡管、硬质塑料管，将桩头竖向钢筋、钢筋笼的吊筋和声测管与混凝土进行隔离，极大地降低了钢筋混凝土结构的抗拉强度。利用混凝土抗压强度高、抗拉强度低的特性，在后续工序施工时对经过钢筋隔离的桩头钢筋混凝土进行处理。桩头钢筋隔离。钢筋笼加工制作时，在桩头竖向钢筋上逐根安装橡塑发泡管和硬质聚氯乙烯管。在桩头竖向钢筋、声测管安装直径相匹配的橡塑发泡管，然后再在橡塑发泡管上安装直径相匹配的硬质聚氯乙烯管，橡塑发泡管和硬质聚氯乙烯管长度与桩头竖向钢筋长度相同。并将安装的橡塑发泡管和硬质聚氯乙烯管固定牢固，防止橡塑发泡管和硬质聚氯乙烯管松动滑脱而失效。并将橡塑发泡管和硬质聚氯乙烯管两端头的缝隙进行密封处理。防止水泥浆进入橡塑发泡管和硬质聚氯乙烯管两端头的缝隙中。

4、超声波检测管的隔离。钻孔灌注桩成孔后，在钢筋笼吊装入孔时，要对超声波检测管进行隔离处理。在超声波检测管上安装橡塑发泡管和硬质聚氯乙烯管。橡塑发泡管和硬质聚氯乙烯管长度与超声波检测管长度相同。

5、桩头膨胀劈裂分离。钻孔灌注桩完成施工后，进行墩台钻孔灌注桩桩头处理。在墩台基坑开挖后，先清理干净钻孔桩上的泥土，测量并标记出钻孔桩设计高程位置。在钻孔桩设计高程位置用风枪沿桩体外周等间距钻孔，桩头钢筋隔离后的钻孔桩桩头处理可采用人工膨胀劈裂或液压膨胀劈裂机方法进行桩头整体膨胀劈裂分离，人工用膨胀劈裂分离，劳动强度大、效率低，不需要购置专业设备。液压膨胀劈裂机进行桩头整体膨胀劈裂分离，需要购置专业设备，劳动强度低、效率高，设备维护费用高。钻孔桩桩头钢筋隔离施工工艺流程为：钢筋笼加工制作→桩头钢筋、声测管安装橡塑发泡管→桩头钢筋、声测管安装硬质聚氯乙烯管→钻孔灌注桩钢筋笼入孔→钢筋笼吊筋安装橡塑发泡管→钢筋笼吊筋安装硬质聚氯乙烯管→钻孔灌注桩水下混凝土灌注→基坑开挖、钻孔桩泥土清理、桩顶测量标记→桩体周围水平钻膨胀劈裂孔→液压膨胀劈裂机分离桩头，人工膨胀劈裂分离桩头→桩头整体起吊分离。

钻孔灌注桩桩头处理施工利用钢筋和声测管预先安装橡塑发泡管、硬质聚氯乙烯管，与钻孔灌注桩混凝土进行有效隔离。采用人工或液压膨胀劈裂机对桩头进行整体膨胀劈裂分离，具有施工速度快、效率高、质量好、安全环保、施工成本低等特点，确保了施工安全、质量优质、进度高效，取得了良好的经济效益，钻孔灌注桩桩头钢筋隔离技术进行桩头处理具有极高的推广应用。

参考文献

[1]佘东梅.建筑工程钻孔灌注桩桩头超声波检测管的隔离的拔桩分析[D].重庆交通，2019.

[2]冯永红，王家红.建筑工程中钻孔灌注桩桩头超声波检测管的隔离施工技术分析[J].建材与装饰，2018（23）：29-30.

[3]王华强.钻孔灌注桩桩头加固机理及超声波检测管的隔离研究[D].杭州：浙江大学，2019.

[4]卓发成，陆贤彬.浅谈钻孔灌注桩桩头超声波检测管的隔离的拔桩方法[J].中华民居（下旬刊），2019（6）：42.