环切七步法破桩头施工技术

孟朝霞

山西运城路桥有限责任公司 山西运城 044000

桩基础作为重要隐蔽工程，其唯一的外露部分就是桩头。桩头受人为和自然作用的影响较大，在破除桩头的过程中，常规破桩头的方法容易造成破除线不平整，导致桩头表面的混凝土缺边、掉角，修补后经过长时间的振动、和裂缝发展后可能会继续分离及脱落，再次出现缺边掉角，严重时造成桩头露筋、烂根，严重危及桥梁结构安全的情况。采用环切七步法破除桩头，能很好的保证桩头部位的钢筋保护层厚度，有效防止缺边掉角的现象发生，进而保证了桩头质量[1]。

1 工艺原理

环切七步法破除桩头是通过将桩基有效桩体与无效桩体分离后，将桩头进行吊出，从而保证桩头质量。破除工序：“基坑开挖→高程测量→无齿锯环切（桩顶高程+2cm）→ 剥出钢筋→断桩头→吊车吊出→桩头清理”。

基坑开挖后，通过测量确定桩顶标高，采用钢筋保护层厚度测定仪测出钢筋位置、保护层厚度。再用手提切割机环切2道切割带，确保混凝土桩头标高及桩顶面平整。然后用风镐剥离钢筋，加钻顶断桩头，将桩头吊出。

2 关键技术

2.1 工艺流程图

2.2 操作要点

（1）施工准备。为了保证环切后混凝土剥离过程不损伤钢筋，提高剥离效率和质量，钢筋制作时，钢筋笼顶部弯钩暂时不设置，待桩头混凝土凿除后预弯；钢筋笼顶部设置了PVC管，用透明胶带包裹钢筋外露部分和PVC管，保证混凝土浇筑过程中PVC和钢筋不产生握裹[2]。

（2）基坑开挖。对需要凿除桩头的桩基进行基坑放坡开挖，在基坑周围设置围栏，围栏高度不低于1.2m；基坑周围开挖排水沟并在基坑一角开挖集水坑。基坑开挖深度根据桩顶设计标高确定，一般开挖深度较桩顶标低15cm，基底采用人工开挖清理并找平。

（3）测量标记。测量人员在外露桩体上测出桩顶标高线（环切线），并用红色油漆进行标识。测量人员用水准仪测定桩顶标高，确定出设计要求的桩顶位置，并沿桩顶标高处弹第一道墨线作为切割线，再于第一道墨线上方10cm处再弹第二道墨线作为切割控制线，并做好标记。设定切割线的目的是为了在下步施工即人工凿除关键施工区域混凝土的施工中，防止破坏有效桩体。

（4）切缝及环形槽口。切割前技术人员用钢筋保护层测定仪测定钢筋位置及保护层厚度，操作手根据测定的钢筋保护层数据进行控制调整，采用无齿锯绕桩头环向一周切割，切缝深度3-4cm，环切时不得损伤主筋和声测管。为防止剥离无效桩体钢筋保护层时损伤桩头顶面，在切割线以上10-15cm采用无齿锯绕桩头环向切割，人工凿除环形部分混凝土，形成环形槽口，为风镐钻进时预留可能损伤空间，保护有效桩体。

（5）凿出钢筋混凝土保护层。人工凿除关键施工区域的混凝土，形成缺口，露出钢筋，凿除深度为钢筋的保护层厚度，凿除时不得损伤钢筋。风镐成水平或稍向上倾斜钻进关键施工区域内的中上部的混凝土，不断加深该处缺口，也就是设计要求桩顶上方10cm左右处的混凝土，为风镐钻进时预留可能损伤空间 ，保护有效桩体。关键施工区域桩基保护层混凝土凿除后，然后用风镐自上而下、由外向内进行凿除作业，保证不冲击破坏有效桩体。风镐剥离其余无效桩体钢筋保护层，露出钢筋。所有露出的钢筋均向外侧微弯偏离角度不大于15º，便于后续施工。

（6）切断桩头及吊离。钢筋剥离后，在切缝线以上1～2cm，沿桩头四周，每根桩均匀布置12-15个孔位，采用风镐打孔，打孔深度为桩径的1/5即可。打入时尽量对称水平打入以保证断裂面保持在同一水平面。钻孔完成后，插入楔形钢钎，加钻顶断桩头，钢钎水平或稍向上，然后采用大锤来回敲击反复敲击钢钎，使混凝土在环形断桩孔处断开。每个钢钎配置两个夹片，在桩头顶断后，便于钢钎的取出。如果楔形钢钎未将混凝土撑开，用起重钢丝绳牢牢系住桩身，用吊车提住起重绳，采用外力(挖机)轻轻左右碰撞桩头，直到桩头松动断裂。起吊前确保桩头和桩身完全分离，然后进行起吊，起吊时尽量轻起以免对钢筋造成损坏。吊装过程人员应远离操作范围，以防止桩头掉落发生事故。该步操作是整个破桩过程的关键，大约需要20—30分钟。加钻顶断的原理在于：混凝土属于脆性材料，脆性材料的特性就在于在外力作用下，仅产生很小的变形即破坏断裂，并且断口表面平齐。在风镐钻头顶进过程中产生的竖直向上的作用力足以使上方的无效桩体断裂，且断头平齐[3]。

（7）修整桩头。桩头吊离后对凸凹不平处人工凿除处理，将桩头残余混凝土进行凿除打磨，确保桩顶面平整、密实。

（8）钢筋调整及基底整平。待桩顶处理完后可将弯曲钢筋进行调直，调直时人工手持钢筋扳手进行微调，整个基坑桩头钢筋调直完成后，用高压水枪对桩头浮渣等附着物进行冲洗，待冲洗完后将积水及时排除。平整场地后，在承台基础四周采用方木支挡，浇筑水泥砂浆进行整平。

3 质量控制

（1）开挖过程中严格控制开挖尺寸，避免超挖或二次开挖，并保证桩头嵌入系梁、承台不小于设计深度。

（2）灌注桩混凝土强度达到设计强度的70%以上时方可破除桩。关键施工区域的施工必须由人工操作，不得对有效桩造成破坏；

（3）不允许横向重锤凿桩，桩头清除允许偏差±5mm。

（4）环切时注意不要伤及钢筋，钢筋弯折不能超过 15°。桩头破除后，桩顶部分微凸（桩中心略高，周边略低），在破桩头过程中，要保护好声测管。

4 结语

通过环切七步法破除的桩头表面平整，钢筋直顺，无缺边、掉角现象，有效的保证了施工质量。平均每个基坑1-2天就能完成凿除桩头工作，加快了施工进度；同时也节省了大量的劳动力，减少了机械和辅料的耗用。