桥梁灌注桩桩头整体快速移除施工技术的应用研究

曹 永 （安徽省路港工程有限责任公司，安徽 合肥 230022）

桥梁灌注桩桩头整体快速移除施工技术的应用研究

曹 永 （安徽省路港工程有限责任公司，安徽 合肥 230022）

文章结合桥梁灌注桩桩头破除施工工程实例，介绍了桥梁灌注桩桩头整体快速移除技术施工工艺及在桥梁桩基工程中的具体应用。该工程技术经济、安全，施工方便，且进度快，可为同类工程应用提供技术参考。

灌注桩桩头；快速整体移除；技术应用

0 引述

随着我国高速公路、国省干线公路及城市道路的迅速发展，桥梁工程越来越多，钻孔灌注桩因其质量可靠，地层适应性强,被广泛地应用于桥梁工程中。而桥梁工程的钻孔灌注桩具有直径大、超灌多的特点；因此，这种大直径桩基的桩头破除一直是一个难题。在施工中，目前基本还一直采用传统的人工破除或人工辅助小型机械破除，耗费大量的人力物力，而且速度很慢，对桩体质量、桩体钢筋损伤大，和现在的基础设施建设项目所要求的高效施工速度不相匹配。本文介绍一种极具市场广阔前景的创新型快速整体移除桥梁灌注桩桩头的施工工艺。对于灌注桩，特别适用于土木工程中桥梁桩基工程灌注桩桩头快速整体移除。能适应复杂的建筑工程桩基工程桩头快速整体移除，而且质量稳定可靠。

1 工程概况

宿州市东外环路北段道路、排水、桥梁工程项目自东外环南段向北沿化工园区的金泰八路布设，与洪河路相交后跨越新汴河后与北外环路连接。本次实施项目与东外环南段构成整个大外环路的东环线，位于宿州市东部，是宿州市大外环路的一部分。本项目起讫桩号北环东段104+79.354～106+21.685，东环北段00+00～94+47.348，路段全长9.47km，公路等级为双向八车道，城市I级主干路，完全为新建道路。桥梁共17座（新汴河大桥1座），箱涵4道；沥青混凝土路面。

道路沿线土地尚未开发，大都是农田、沟塘及村庄等，部分路段存在已建厂区。本项目桥梁较多，在施工中考虑到工期紧，任务繁重，结合桥梁桩基施工的特点采用“桥梁灌注桩桩头整体快速移除”施工工艺。

2 施工工艺

2.1 施工工艺流程

本工艺在钻孔桩钻孔结束后安装钢筋笼前，将事先加工好的PVC管直接套入钢筋笼外露承台的主筋和声测管外端表面，并将PVC管位置固定确保不发生串动，使桩头混凝土和主筋不直接接触。在基坑开挖完成后，在桩顶高程处用无齿锯在桩头处环向切除2cm深，然后往上凿开PVC管外侧以上10cm处一圈混凝土；并在桩头四周中间部位钻出4个洞，与桩纵轴垂直、4个洞等距开钻，钻孔深度达到桩径的1/5时，在外力的作用下（敲击）将4根钢筋（Φ25）插入钻孔中，使桩头与桩身完全分离后，用起吊设备垂直整体移除。

施工准备→灌注桩钢筋笼制作→桩头钢筋PVC安装→下钢筋笼→灌注桩混凝土浇筑→开挖承台基坑→风钻等小型机械钻孔→分离桩头→整体吊装→进行下一桩基础循环。

2.2 施工操作要点

2.2.1 施工准备

根据具体情况，项目所需的人员、材料、机械设备等确保运至施工现场。

2.2.2 钢筋笼制作

钢筋笼严格按照设计要求、相关技术规范进行制作，所有的竖向主筋，必须与桩轴平行，不可有折线。

图1 主筋外侧包裹PVC管

2.2.3 桩头钢筋PVC安装

钻孔和钢筋绑扎完成后，在桩头钢筋安装PVC保护管，然后就位桩基钢筋。

PVC保护管內径、管壁厚度及硬度要满足要求，其长度及插入部位要跟原凿除的桩头一致，两端要封堵严实。PVC管直径宜选取比主筋直径2mm～5mm，确保钢筋与PVC管分离。PVC管主要作用是使桩头混凝土和主筋不发生握裹。

2.2.4 下钢筋笼

钢筋笼采用吊装安放，钢筋笼吊运及安放要确保不变形，吊送到孔内就位时对准桩孔，吊直扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁。要注意PVC管等不被损坏。

2.2.5 灌注桩混凝土浇筑

桩钢筋笼全部就位后，经隐蔽验收合格后进行混凝土浇筑。混凝土应连续浇筑，并控制导管埋入混凝土内的深度，采取预防钢筋笼上浮的措施。

2.2.6 开挖承台基础

桩钢筋笼全部就位后，经隐蔽验收合格后进行混凝土浇筑。混凝土应连续浇筑，并控制导管埋入混凝土内的深度，采取预防钢筋笼上浮的措施。

2.2.7 风钻等小型机械钻孔

根据桩基设计标高，划出区域红线。用无齿锯在桩头处环向切除2cm深，然后往上凿开塑料管外侧以上10cm处一圈混凝土，并采用小型钻孔设备（如风镐）在桩头四周中间部位钻出8个楔子孔，与桩纵轴垂直，等距开钻，形成截桩薄弱面。为防止在施工过程中割伤桩基钢筋，切缝深度不大于实测的钢筋保护层厚度。

2.2.8 分离桩头

将8根分离楔子（ф25钢筋）插入钻孔中，并采用外力进行敲击，直至钻孔处桩头与钢筋和桩基混凝土完全分离，同时，采用液压设备水平方向顶凿一圈，将分离的桩头进行晃动（桩墩等短桩不适用本工艺），确保桩头与钢筋和桩身混凝土完全分离。

2.2.9 钻孔、安装吊装用钢钎

在桩头混凝土侧壁上的同一水平面、沿桩直径方向钻眼（纵、横向各打一对孔，共4个），打入钢钎用作整体移除。

2.2.10 整体吊装

往钢钎上挂好钢丝绳，用吊机或卷扬机垂直起吊，将桩头混凝土整体吊出基坑，放置在基坑周边设定好的桩头存放场地。

图2 起吊桩头

2.2.11 进行下一桩基础循环

人工修整、清洗桩头，保证不破坏保护层，并将吊出的桩头至指定的弃放场地。进行下一桩基础循环施工。

3 关键技术的质量控制

3.1 质量标准

严格执行《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T50-2011)、《公路工程质量检验评定标准》第一册土建工程(JTGF80/1-2004)及《公路桥涵养护规范》（JTGH11-2004）、《桥梁施工工程师手册》（第二版）等相关技术规范和设计的要求。

3.2 桩头钢筋套管的密封

在进行PVC保护套管安装时，必须将外露承台的钢筋和声测管全部密封，且完全固定，保证其不发生串动。

3.3 桩头分离

沿水平方向钻孔，以使桩头和桩身沿水平面分裂。钻孔深度只需达到桩直径的1/5即可。

灌注桩的顶部应该处于桩顶标高以上10cm处的分裂位置，而不是其底部或者中心。在进行破桩头钻孔时，要做到认真、仔细，避免钢筋或声测管被损坏。

3.4 桩头起吊

在吊起桩头前，必须确保桩头与桩身完全分离。

此工艺的采用对钢筋笼定位要求更加严格。除控制混凝土坍落度、导管埋置深度及混凝土的浇筑速度外，通过多次的实验发现在钢筋笼底部加焊2道宽5cm、厚5mm的钢板条可有效的解决此问题。与传统施工工艺比较极大的改善结构的质量、提高经济效益、加快工程施工进度、缩短工程施工工期，实现资源优化配置与动态管理，以达到加快工程进度、缩短施工工期的目的。

4 结语

通过对宿州市东外环路北段道路、排水、桥梁工程应用桥梁灌注桩桩头整体快速移除施工技术的研究，为今后类似的桥梁工程施工积累了宝贵的经验，并得出以下结论。

4.1 施工简单、方便快捷

本工艺将桩头破除由传统的人工破除或人工辅助小型机械破除改为机械整体吊装，大大提高了施工速度，降低了作业劳动强度。操作方便，配套设备少，施工人员容易接受，并很快熟练操作。没用的桩头被截除后很容易从基坑被吊装走，减少劳动强度，缩短了工序时间，加快了进度。

4.2 施工效率高

施工前期预备时间短，能缩短工期。减少了设备、人员的投入，极大地提高了施工桩头破除的效率，降低了作业劳动强度及施工成本。采用的PVC套管，结构简单，施工方便，造价低廉。

4.3 质量稳定可靠

桩头钢筋套有PVC管保护，破除桩头时可以很容易使桩头混凝土与桩头钢筋分离，使桩基钢筋不受损伤；破除后桩基顶面平顺、美观，确保桩基质量。

4.4 安全环保

施工过程中，没有灰尘和噪音，对周围的环境无污染，对工人的健康和安全有效的保护。同时在桩头起吊过程中，所有人员远离操作现场，消除了吊出坠物对施工人员造成伤害的安全隐患，安全可靠。

[1]郑先奇，宋中锋.钢筋隔离技术在钻孔灌注桩桩头处理上的应用[J].施工技术，2015(4)：81-84.

[2]杨斌，陈世宏，张慧君.环切法破桩头施工工艺 [J].市政技术，2015，33(3)：61-63.

[3]JTG/T50-2011，公路桥涵施工技术规范[S].

[4]严法军.桥梁钻孔灌注桩桩头质量的控制[J].中华民居旬刊，2014(3).

[5]郑敦隆，杨立顺，廖赵伟.钻孔灌注桩桩颈、桩头质量问题分析研究[J].工程质量，2012,30(9)：25-29.

U445.55+1

A

1007-7359（2016）06-0127-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.06.048

曹永（1978-），男，安徽蒙城人，毕业于长安大学，高级工程师。