环切法整体式破桩头创新工艺研究与应用

□何 斌（中国水利水电第十一工程局有限公司）

0 引言

传统的破桩头工艺都是将桩头进行粉碎破除，一方面造成主筋的弯曲、变形、污染；另一方面凿桩头费工费时，施工效率极低。郑州市陇海路快速通道工程BT项目第二标段针对这一现状，在破桩头工艺上进行了改进和创新，使用环切法整体式破桩头施工工艺。其主要创新点在于，采用环切技术保证桩身的美观、质量；同时采取措施将桩头主筋与混凝土隔离，使得桩头凿除的工序简化，大大节约了施工成本，缩短了施工周期。

1 工程概况

陇海路快速通道工程是郑州市道路快速系统的重要组成部分，西起西四环西，东至京港澳高速东，全长约29 km，全程采用“高架桥+地面道路”的形式穿越中心城区。其中第二标段（XK3+541-XK5+633.976）位于郑州市的西段，西侧起始于四海大道，东侧与南水北调桥顺接，主线长2.09 km。主要包括桩基876根，其中1.00 m桩径160根，1.20 m桩径118根，1.50 m桩径598根。

2 技术要点及施工特点

2.1 技术要点

环切法整体式破桩头的技术要点在于环切技术的运用和整体式凿桩头创新技术。该工艺能有效解决桩头的破除、桩头与主筋的剥离。极大地提高了施工工效，节省劳力，节约施工成本，并保证了工期。

2.2 施工特点

桩头破除断面整齐、美观；桩头破除效率高；桩头破除质量高，对桩基主筋无损坏、变形。

3 施工工艺

3.1 施工步骤

环切法整体式破桩头施工步骤见图1。

图1 环切法整体式破桩头工艺流程图

3.2 钢筋保护套安装

钢筋笼安装前，沿钢筋笼顶部安装保护套。保护套材料可以选用聚乙烯硬质塑料套管或者聚乙烯气泡膜缠紧，防止进浆。安装时由专人逐一对主筋进行包裹和缠绕，保护套安装长度计算方式如下：

Ls：主筋保护套安装长度；L：钢筋笼嵌入承台长度，一般为80-140 cm；H：桩头嵌入承台的高度，一般为10-15 cm。

嵌入承台的主筋上包裹一层保护套，其目的是隔离桩头混凝土与主筋接触，避免混凝土污染主筋，以保证破桩头时桩头能够与钢筋有效地剥离，发挥钢筋混凝土的结构性能。

3.3 桩头测量、划线

基坑开挖完成后，先清除桩头上的浮土和杂物，观察声测管的位置，并将声测管的位置在桩身标出。根据设计要求进行测量放线，沿桩身四周桩顶标高标出，一般为桩头标高向上预留10～15 cm保护层，每根桩测出3至4个点。然后沿桩身周长方向在桩顶标高处用红漆画出一道切割线，防止超凿造成桩顶嵌入承台内高度不够。

3.4 桩身混凝土环切

凿除桩头前，选择细心的作业人员，在红漆标识处按照环形切割线采用手持式切割机环向一周切割V型槽，切割深度根据桩基混凝土保护层确定，一般为3～4 cm左右。切割时严禁切伤桩基钢筋，切缝深度不大于实际钢筋保护层厚度，切缝要均匀顺直不得有扭曲现象。

3.5 桩身混凝土保护层破除

切缝完成后，再使用空压机、风镐，并结合破石器沿环切槽进行桩身破除，直至露出主筋和声测管。声测管伸出地面时，可将声测管沿环切面割断，并用木塞塞紧，防止堵塞。再使用钢钎敲打、液压锤振动使桩头沿环切面断裂。

桩身采用小型钻孔机沿桩身等边三角形打30 cm深倾斜吊孔，孔形呈“↗↖”状。

对于桩头较短的情况（一般在50 cm以下），可直接将钢钎插入吊孔，安装索具，使用汽车吊将桩头吊除。

对于桩头较长的情况（超过50 cm），可先将桩身主筋保护层用风镐凿除，将主筋进行剥离。桩径较大时（一般在1.50 m以上），可先使用挖掘机对桩头进行扰动，使之沿破裂面完全断裂。再安装索具，用汽车吊将桩头吊除。

3.6 桩头处理

桩头吊除后，先对声测管进行二次检查，防止堵塞。再进行保护层混凝土人工破除，保证桩头破碎混凝土清理干净，桩头质量达到要求。

桩头凿除后，取下钢筋保护套，桩基嵌入承台部分的主筋完整且干净，无变形。然后将桩头主筋调整呈“╲／”形喇叭状，保证桩身与承台的有效结合。

4 结语

综上所述，环切法整体式破桩头施工工序简单、易操作，可有效节约施工工期和成本。文章以环切法整体式破桩头施工实践为依托，着重论述了环切法整体式破桩头施工的技术要点、施工特点和施工工艺。通过施工验证，取得了很好的效果，该技术可广泛应用于工程施工的桩基工程，具有很好的推广价值和应用前景。