孟朝霞
山西運城路橋有限責任公司 山西運城 044000
樁基礎作為重要隱蔽工程,其唯一的外露部分就是樁頭。樁頭受人為和自然作用的影響較大,在破除樁頭的過程中,常規(guī)破樁頭的方法容易造成破除線不平整,導致樁頭表面的混凝土缺邊、掉角,修補后經(jīng)過長時間的振動、和裂縫發(fā)展后可能會繼續(xù)分離及脫落,再次出現(xiàn)缺邊掉角,嚴重時造成樁頭露筋、爛根,嚴重危及橋梁結(jié)構(gòu)安全的情況。采用環(huán)切七步法破除樁頭,能很好的保證樁頭部位的鋼筋保護層厚度,有效防止缺邊掉角的現(xiàn)象發(fā)生,進而保證了樁頭質(zhì)量[1]。
環(huán)切七步法破除樁頭是通過將樁基有效樁體與無效樁體分離后,將樁頭進行吊出,從而保證樁頭質(zhì)量。破除工序:“基坑開挖→高程測量→無齒鋸環(huán)切(樁頂高程+2cm)→ 剝出鋼筋→斷樁頭→吊車吊出→樁頭清理”。
基坑開挖后,通過測量確定樁頂標高,采用鋼筋保護層厚度測定儀測出鋼筋位置、保護層厚度。再用手提切割機環(huán)切2道切割帶,確保混凝土樁頭標高及樁頂面平整。然后用風鎬剝離鋼筋,加鉆頂斷樁頭,將樁頭吊出。
(1)施工準備。為了保證環(huán)切后混凝土剝離過程不損傷鋼筋,提高剝離效率和質(zhì)量,鋼筋制作時,鋼筋籠頂部彎鉤暫時不設置,待樁頭混凝土鑿除后預彎;鋼筋籠頂部設置了PVC管,用透明膠帶包裹鋼筋外露部分和PVC管,保證混凝土澆筑過程中PVC和鋼筋不產(chǎn)生握裹[2]。
(2)基坑開挖。對需要鑿除樁頭的樁基進行基坑放坡開挖,在基坑周圍設置圍欄,圍欄高度不低于1.2m;基坑周圍開挖排水溝并在基坑一角開挖集水坑?;娱_挖深度根據(jù)樁頂設計標高確定,一般開挖深度較樁頂標低15cm,基底采用人工開挖清理并找平。
(3)測量標記。測量人員在外露樁體上測出樁頂標高線(環(huán)切線),并用紅色油漆進行標識。測量人員用水準儀測定樁頂標高,確定出設計要求的樁頂位置,并沿樁頂標高處彈第一道墨線作為切割線,再于第一道墨線上方10cm處再彈第二道墨線作為切割控制線,并做好標記。設定切割線的目的是為了在下步施工即人工鑿除關(guān)鍵施工區(qū)域混凝土的施工中,防止破壞有效樁體。
(4)切縫及環(huán)形槽口。切割前技術(shù)人員用鋼筋保護層測定儀測定鋼筋位置及保護層厚度,操作手根據(jù)測定的鋼筋保護層數(shù)據(jù)進行控制調(diào)整,采用無齒鋸繞樁頭環(huán)向一周切割,切縫深度3-4cm,環(huán)切時不得損傷主筋和聲測管。為防止剝離無效樁體鋼筋保護層時損傷樁頭頂面,在切割線以上10-15cm采用無齒鋸繞樁頭環(huán)向切割,人工鑿除環(huán)形部分混凝土,形成環(huán)形槽口,為風鎬鉆進時預留可能損傷空間,保護有效樁體。
(5)鑿出鋼筋混凝土保護層。人工鑿除關(guān)鍵施工區(qū)域的混凝土,形成缺口,露出鋼筋,鑿除深度為鋼筋的保護層厚度,鑿除時不得損傷鋼筋。風鎬成水平或稍向上傾斜鉆進關(guān)鍵施工區(qū)域內(nèi)的中上部的混凝土,不斷加深該處缺口,也就是設計要求樁頂上方10cm左右處的混凝土,為風鎬鉆進時預留可能損傷空間 ,保護有效樁體。關(guān)鍵施工區(qū)域樁基保護層混凝土鑿除后,然后用風鎬自上而下、由外向內(nèi)進行鑿除作業(yè),保證不沖擊破壞有效樁體。風鎬剝離其余無效樁體鋼筋保護層,露出鋼筋。所有露出的鋼筋均向外側(cè)微彎偏離角度不大于15o,便于后續(xù)施工。
(6)切斷樁頭及吊離。鋼筋剝離后,在切縫線以上1~2cm,沿樁頭四周,每根樁均勻布置12-15個孔位,采用風鎬打孔,打孔深度為樁徑的1/5即可。打入時盡量對稱水平打入以保證斷裂面保持在同一水平面。鉆孔完成后,插入楔形鋼釬,加鉆頂斷樁頭,鋼釬水平或稍向上,然后采用大錘來回敲擊反復敲擊鋼釬,使混凝土在環(huán)形斷樁孔處斷開。每個鋼釬配置兩個夾片,在樁頭頂斷后,便于鋼釬的取出。如果楔形鋼釬未將混凝土撐開,用起重鋼絲繩牢牢系住樁身,用吊車提住起重繩,采用外力(挖機)輕輕左右碰撞樁頭,直到樁頭松動斷裂。起吊前確保樁頭和樁身完全分離,然后進行起吊,起吊時盡量輕起以免對鋼筋造成損壞。吊裝過程人員應遠離操作范圍,以防止樁頭掉落發(fā)生事故。該步操作是整個破樁過程的關(guān)鍵,大約需要20—30分鐘。加鉆頂斷的原理在于:混凝土屬于脆性材料,脆性材料的特性就在于在外力作用下,僅產(chǎn)生很小的變形即破壞斷裂,并且斷口表面平齊。在風鎬鉆頭頂進過程中產(chǎn)生的豎直向上的作用力足以使上方的無效樁體斷裂,且斷頭平齊[3]。
(7)修整樁頭。樁頭吊離后對凸凹不平處人工鑿除處理,將樁頭殘余混凝土進行鑿除打磨,確保樁頂面平整、密實。
(8)鋼筋調(diào)整及基底整平。待樁頂處理完后可將彎曲鋼筋進行調(diào)直,調(diào)直時人工手持鋼筋扳手進行微調(diào),整個基坑樁頭鋼筋調(diào)直完成后,用高壓水槍對樁頭浮渣等附著物進行沖洗,待沖洗完后將積水及時排除。平整場地后,在承臺基礎四周采用方木支擋,澆筑水泥砂漿進行整平。
(1)開挖過程中嚴格控制開挖尺寸,避免超挖或二次開挖,并保證樁頭嵌入系梁、承臺不小于設計深度。
(2)灌注樁混凝土強度達到設計強度的70%以上時方可破除樁。關(guān)鍵施工區(qū)域的施工必須由人工操作,不得對有效樁造成破壞;
(3)不允許橫向重錘鑿樁,樁頭清除允許偏差±5mm。
(4)環(huán)切時注意不要傷及鋼筋,鋼筋彎折不能超過 15°。樁頭破除后,樁頂部分微凸(樁中心略高,周邊略低),在破樁頭過程中,要保護好聲測管。
通過環(huán)切七步法破除的樁頭表面平整,鋼筋直順,無缺邊、掉角現(xiàn)象,有效的保證了施工質(zhì)量。平均每個基坑1-2天就能完成鑿除樁頭工作,加快了施工進度;同時也節(jié)省了大量的勞動力,減少了機械和輔料的耗用。