王海燕

(山西路橋第五工程有限公司，山西 太原 030000)

0 引 言

當前，隨著我國工程建筑事業(yè)的飛速發(fā)展，鉆孔灌注樁基在工程建筑領域的應用日益廣泛，尤其在高速公路橋梁中的應用尤為突出，摩擦樁及樁徑1.0～1.5 m的嵌巖樁越來越常見。在完成灌注樁混凝土灌注后，其最上部混凝土強度及質量往往較差，為確保樁身混凝土整體結構強度以及樁基與承臺連接的有效性，必須將強度和質量欠佳的樁頭部分鑿除。這種鑿除并非復雜性工序，但如若所采用的鑿除方法不當，必將對整個灌注樁結構及樁頂平整度和密實度造成十分不利的影響。為降低鑿除工作強度和鑿除施工成本，簡化鑿除施工環(huán)節(jié)，加速施工進度，確保鑿除后樁頂的平整性、密實性以及整個鑿除施工過程順利進行，必須選用合理適用的混凝土樁頭破除方法。

1 工程概況

某高速公路第二合同段按照雙向四車道高速公路標準建設，該合同段工期緊、橋梁樁基工程量大，為保證施工進度和樁基施工質量，在其橋梁樁基樁頭破除過程中擬采用環(huán)切法破除技術。該合同段特大橋起訖樁號K145+317～K180+957，全長35.64 km，其基礎全部采用設計樁徑1.0 m、1.25 m和1.5 m的鉆孔樁基礎，最小及最大有效樁長分別為38 m和74 m，受力形式全部為摩擦樁。

該橋梁樁基工程施工在第二合同段全部施工任務中占比較大，且因樁基上部混凝土強度差，為確保樁基能與承臺高質量連接，必須將混凝土強度較低的樁頭部分鑿除。結合類似工程施工經驗，通常通過人工和空壓機、風鎬配合的方式進行樁頭鑿除，且施工期間必須完全剝出樁頭混凝土結構內所握裹的鋼筋材料，待外露鋼筋微彎并外露長度達到0.6 m及以上后沿樁周均勻打入3～5根鋼釬，打入深度控制在20 cm左右，再借助外力打斷外露樁頭，將打斷后的樁頭通過吊車吊出基坑。這種常規(guī)的樁頭破除技術工程量大、施工進度難以保證，還會造成樁基內鋼筋變形受損；且鑿除后的樁頭頂面高低不一，風動機的震動還會損傷樁基頂面混凝土結構。為達到保護鋼筋及混凝土結構、加快樁頭鑿除施工進度、降低鋼筋所受混凝土握裹力等目的，本工程橋梁混凝土灌注樁采用樁頭鋼筋套防震氣泡膜及環(huán)切鑿除的樁頭破除技術。

2 施工原理

在樁頭鋼筋剝離前的灌樁環(huán)節(jié)就應進行樁頭破除準備，即將防震氣泡膜套裝在樁頭鋼筋上，以消除混凝土結構對鋼筋的握裹力。將樁間土開挖至基底設計標高，以使樁頭露出，抄平對樁后在樁頂標高處進行彈線處理，在線以上15 cm范圍內劃出紅色帶狀斷樁區(qū)域。沿樁頂標高線通過無齒鋸環(huán)切，環(huán)切深度控制在3.0 cm左右；同時在所劃出的紅色帶狀區(qū)域內沿樁身四周鑿出缺口，鑿深應到達鋼筋，并采用風鎬將缺口以上鋼筋外的混凝土層快速剝離；從樁頂開始依次向下鑿除失去保護層的鋼筋，直至設計標高位置，剝出樁基主筋后使其向外微彎，并將5根鋼釬按相等間距打入樁周，鋼釬深度控制在20 cm左右。通過挖掘機向樁頂施加水平力，并推倒樁頭，再由挖掘機提出所推倒的樁頭，由人工通過鏨子將剩余樁頭徹底清除。

大量工程實踐證明，與傳統的樁頭破碎鑿除法相比，樁頭環(huán)切破除施工技術施工速度快、工效高，環(huán)切線的設置能避免樁頭鑿除時預留部分破損，可最大限度確保樁頭質量，所形成的樁頭外觀好，并能控制揚塵，減少噪聲和振動，環(huán)境改善效果顯著，其與傳統樁頭破碎鑿除法的比較見表1。本工程混凝土灌注樁樁頭環(huán)切破除施工使用防震氣泡膜代替以往PVC管，能解決現有樁基主筋預埋PVC管一次浪費的問題，并能提高施工效率，實現降本增效。經市場調查經濟成本對比：PVC管5元/m，人工費1元/m；防震氣泡膜0.9元/m，人工費0.5元/m。

3 樁頭環(huán)切破除施工

3.1 施工準備

在下放鋼筋籠前在鋼筋籠加工場進行防震氣泡膜安裝，并將防震氣泡膜套裝在鋼筋籠伸入承臺的鋼筋及聲測管外，防震氣泡膜兩端均通過膠帶纏繞方式密封，以保證防震氣泡膜能抵抗泥漿浮力所引發(fā)的位移。樁頭鋼筋和聲測管均應保持垂直，以便于整體性進行樁頭起吊。在樁頭鋼筋上套裝防震氣泡膜能免除傳統樁頭鑿除方法下剝筋施工環(huán)節(jié)，并能有效防止剝筋施工損傷鋼筋的可能。

在施工準備階段還應結合水下混凝土灌注樁的工藝要求進行水下混凝土澆筑施工，并將樁頂控制在設計標高以上0.5～1.0 m。待樁頂設計標高標出后，在樁頂標高以上5 cm處確定灌注樁樁頭切割線。

3.2 鋼筋籠制作

為確保環(huán)切后剝離混凝土結構的過程中鋼筋免損傷，保證剝離質量，必須在結束鋼筋制作后在鋼筋頂部按照設計樁長安裝防震氣泡膜。完成鋼筋籠防震氣泡膜安裝的基礎上，還應采用透明膠帶將外露鋼筋和防震氣泡膜段包裹，確保此后所澆筑的混凝土不會對鋼筋和防震氣泡膜造成握裹，保證鋼筋和混凝土結構在不采用風鎬的情況下能快速高效分離。

3.3 開挖、測放、定線

樁基強度符合設計要求后由測量人員進行樁位測放，并打入木樁加強防護，沿基坑開挖位置撒布白石灰；將設計開挖深度事先告知挖掘機操作人員，并安排技術人員隨挖隨測，本工程開挖深度在樁頂標高以下30～50 cm。完成基坑開挖的基礎上，還應平整場地，二次測放，并用紅油漆在樁頂標高處標出環(huán)向切割線。

切割開始前由技術人員通過測定儀進行切割帶保護層厚及鋼筋實際位置等的測定，記錄測量數據，加強交底，確保無誤后開始切割施工。一般情況下，樁頭應當位于鋼護筒處，且此處樁徑設計值應控制在20 cm，鋼筋保護層厚也按20 cm控制，切割深度約3～5 cm。

3.4 樁頭環(huán)切

由技術人員手持無齒鋸沿定線進行環(huán)向切割，并嚴格根據鋼筋保護層測定數據進行切割深度控制，為避免切傷鋼筋和聲測管，切割深度一般控制在3～5 cm，且不得超出鋼筋保護層厚。與此同時，在樁體無效鋼筋保護層剝離過程中為避免樁頭頂面損傷，還應在每根樁樁頭四周切割線之上2～3 cm處增設8～10個孔位，通過風鎬按8～10 cm深度鉆孔，鉆進過程必須對稱進行，并確保斷裂面處于同一水平面。完成鉆孔后將楔形鋼釬插入孔內，并加鉆將樁頭頂斷，再通過風鎬持續(xù)敲打鋼釬，環(huán)形斷樁孔處的混凝土結構便會斷裂。向各鋼釬分配兩個夾片，以便于頂斷樁頭后能輕易取出鋼釬。

3.5 樁頭處理

樁頭起吊前必須保證樁頭與樁身徹底分離，通過25 t吊車進行樁頭起吊，全過程中必須嚴格操作流程并加強對鋼筋的保護；吊裝前全部施工人員必須撤離至安全范圍，避免因樁頭掉落而引發(fā)安全事故。對于因外露鋼筋彎曲而無法順利吊出的樁頭，只能采取人工破除方式，

待拔除樁頭后通過人工方式鑿除樁頭斷裂面的凸出部位，并打磨殘余樁頭混凝土，保證樁頂面結構平整密實。

樁頭處理好后應通過人工方式用鋼筋扳手調直整個基坑樁頭部分彎曲鋼筋，結束后采用高壓水槍徹底沖洗樁頭浮渣及附著物，并及時排除積水。

4 結 論

綜上所述，本橋梁工程所采取的混凝土灌注樁樁頭環(huán)切破除施工技術采取在上道工序，即鋼筋籠加工成型后，在樁頭鋼筋外套防震氣泡膜的做法。如此操作能使混凝土對鋼筋的握裹力大大降低，鋼筋剝離進度明顯加快，并能有效避免鋼筋剝離施工對鋼筋結構的損傷，所使用設備大大簡化，減少了材料消耗，降低了項目施工成本，實現了項目降本增效的目的；且該施工技術對于各類灌注樁樁頭的破除均較為適用。應用無齒鋸環(huán)切樁身后再通過風鎬在樁身四周鑿開缺口，借助外力打斷樁頭，可使樁頭破除效率明顯提升，工作量大大減輕，且破除后的樁頭能保證標高的一致性，樁頂頂面的平整性和密實性。