快速、经济、环保的桩头整体分离技术在桩基工程中的应用

陈荣 张瀚链

摘 要：传统的桩头破除方法为人工或人工辅助小型机械，是一种落后的桩头破除施工工艺，不仅容易造成桩头不平整，桩头钢筋存弯曲损伤等质量问题，而且速度慢、效率低，耗用人工、机械设备较多，噪声大、灰尘多等问题，与现在的施工项目要求的高效施工存在较大差距，本文介绍一种快速、经济、环保的桩头整体分离施工技术。

关键词：快速;经济;环保;桩头;整体分离技术

0 引言

传统的破除桩头方法为采用人工结合机械等设备等方法直接凿除桩头标高以上混凝土或采用“剥皮”的方法剥除标高以上桩头钢筋外侧混凝土，为了使桩头钢筋与桩芯混凝土分离，在标高以上2 cm～3 cm处钻楔子孔，将钢楔子插入钻孔中，并采用外力进行敲击，直至桩头与桩身完全分离后吊离。传统的桩头破除方法，不仅容易造成桩头不平整，桩头钢筋存弯曲损伤，而且速度慢、效率低，耗用人工、机械设备较多，噪声大、灰尘多等问题而且质量得不到保证。

1 工程概况

川南城际铁路内自泸CN5-2标项目起止里程IDK105+095～IDK117+700线路全12.605 km，线路主要穿越泸县，龙马潭境内。段内正线桥梁10座，长6.198 km;占线路总长度的49.17%，桥梁占项目一半工程。本项目桥梁占比大，属于控制性工程，工期紧、任务繁重，结合桥梁桩基施工的特点采用“快速、经济、环保的桩头整体分离技术”施工工艺。

2 技术原理与工艺流程

2.1 技术原理

钢筋与混凝土之间具有很强的握裹力，要想快速的整体性的破除桩头，就必须采取一种使桩头钢筋与混凝土之间握裹力全部失效的技术措施，并预埋桩头“十”字分离孔装置（4个楔子孔），预埋的分离孔不但可减少风枪钻孔时间而且降噪、降尘。

在钻孔灌注桩钻孔结束后，安装钢筋笼前将加工好的珍珠棉套管直接套入套入钢筋笼外露承台的主筋，固定其位置，套管两端采用泡沫剂封堵并用胶布缠紧密封，桩头钢筋及声测

管应保持垂直，便于桩头整体吊离。珍珠棉套管使桩头钢筋与混凝土之间不发生握裹。安装套管的同时，在桩顶标高位置以上2 cm～3 cm处，采用20 mm～30 mm规格的PVC管，采用“十”字分离孔装置预埋分离孔，孔洞两端封堵严密，并在桩顶钢筋处做出标记，方便寻找。

在基坑开挖完成后，在桩顶标高以上2 cm～3 cm处，画一条红线作为切割线，在红线标记处用小型切割机进行环切，深度不超过钢筋保护层厚度，一般3 cm～5 cm。根据预埋标记找出预埋分离孔位置（4个），将预埋分离孔作为楔子孔，使用钢钎打入各个分离孔中，用铁锤来回反复敲击钢钎，使混凝土在分离孔处断开，桩头与桩身完全分离后利用起吊设备吊出桩头。

2.2 工艺流程

施工准备→钢筋笼制作→桩头钢筋珍珠棉套管安装→桩头“十字形”分离孔预埋→安装筋笼→灌注桩混凝土浇筑→开挖承台基坑→桩头环切并找出预埋分离孔→分离桩头→整体吊装。

3 施工方法

3.1 珍珠棉套管安装

钢筋笼安装前，钢筋笼桩头部分外露承台的主筋和声测管全部用珍珠棉套管套入，使桩头钢筋与桩头混凝土隔离，不发生握裹作用。珍珠棉套管底端位置与切割线位置齐平，上下端头位置采用泡沫封堵端头并采用胶带固定，胶带纏绕钢筋与套管端头5 cm～10 cm。端头钢筋和声测管应保证不弯曲、变形以保证桩头顺利整体吊离。

3.2 “十”字分离孔装置预埋

3.2.1 “十”字分离孔装置加工

用直径12的钢筋做成“十”字支架，并将PVC管绑扎固定在“十”字支架上，PVC管两端封堵牢固防止水泥浆进入管入。PVC管的长度应大于1/5桩径。

3.2.2 “十”字分离孔装置预埋

灌注桩在下放钢筋笼时，待剩余桩头钢筋露出孔外1 m左右并便于操作时，将加工好的“十”字分离孔装置固定在桩顶标高位置以上2 cm～3 cm处，将十”字支架并与钢筋笼主筋、箍筋固定牢固防止移动。在支架固定位置的钢筋笼主筋顶部做标记（套绳或铁丝）。

3.3 桩头基坑开挖

桩基混凝土达到设计强度或规范要求进行桩头基坑开挖，开挖桩头基坑时，露出桩头混凝土部分的主筋必须保护好，不能有弯曲、损伤，保证主筋顺直，以为桩头混凝土快速整体破除打好良好的基础。

3.4 桩顶标高的测定、标识

基坑开挖完成后，测定桩顶标高，标出桩顶标位置，并做好标高标识，在桩顶标高位置以上2 cm～3 cm处画一道环形红线作为环形切割线。

3.5 桩头环向切割并找出预埋分离孔

根据标记好的环形红色切割线，沿红线切割，深度宜控制在3 cm～5 cm左右。切割深度必须小于钢筋保护层厚度，并预留安全距离，以防主筋损伤，避免后续的桩头整体破除作业伤害切割线下方钢筋保护层。

因预埋的“十”字分离孔装置固定在桩顶标高位置以上2 cm～3 cm处，与切割线重合，切割时根据主筋顶部的预留标记（绳或铁丝），随时注意预留孔位置并作标记，切割完成后用风镐类设备将预留孔外的混凝土剥除。

3.6 桩头分离

找出分离孔后，将钢钎（钢楔子）或液压断桩头设备插入四个分离孔，反复敲击，直至桩头从分离孔处断开。随后将桩头整体破除部分用吊车吊出，随后采用人工配合小型设备将桩头工凿平并清理干净。

4 工艺比较

传统破方法破除桩头需要大约4～6个小时，采用本方法约1～2小时，破除效率大大增加，桩头混凝土整体吊离，减少了传统的混凝土破除过程，降低了能耗，减少了扬尘同时减少了噪声。没有了传统的钢筋“剥皮”过程，直接吊离桩头使钢筋在“剥皮”过程不受损伤，同时也可以保证钢筋的顺直，减少了传统的钢筋调直过程。

5 结语

桩头整体分离技术使用的珍珠棉套管法使桩头钢筋与混凝土隔离，使二者之间握裹力失效，待桩头分离后，桩头可以直接吊离。预埋“十”字分离孔装置法直接减去了用风镐凿分离孔的工序。此两种方法相结合直接减去了传统方法的钢筋“剥皮”和钻桩头分离孔（断桩孔）两道工序，仅剩下桩头分离和桩头整体分离工序。

从传统的工艺改为桩头整体分离技术，极大加快了施工的速度，提高了效率，同时降低了工人作业强度。分离后的桩头在基坑中吊走很方便，缩短了工序时间，加快了施工进度。采用的珍珠棉套管和“十”字分离孔装置，结构简单，施工方便，造价低廉，采购方便。施工过程中，基本没有了灰尘和噪声，起到了降噪、降尘的效果。对环境、工人的健康起到了有效的保护作用。

参考文献：

[1]蒲义成.套管-环切法在桥梁桩基桩头破除中的应用[J].福建交通科技，2019（3）：93-95.

[2]苏永胜.浅谈桥梁钻孔桩环切法剔除桩头施工工艺及预控要点[J].甘肃科技，2017（5）：78-79.