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摘要：长螺旋钻孔压灌桩在灌注混凝土时，由于桩底的沉渣和灌注过程中泥浆中沉淀的杂质会在混凝土表面形成一定厚度的浮浆。为保证桩头质量，桩顶标高通常都要高出设计标高，并最终将超灌部分凿除。采用传统人工破除施工工艺，不仅耗时费力，还极易对桩身钢筋造成损伤。为此，本文提出一种新型灌注桩桩头破除施工工艺，在确保钢筋质量不受损伤、节约成本的同时，可大幅提升施工效率，缩短施工工期，为行业类似工程提供参考。
关键词：桩头破除；确保钢筋质量；节约成本
引言
钻孔灌注桩因其适应性广，适合在各种地层中施工。桩长、桩径选择范围大，单桩承载力高，质量可靠等特点，被广泛地应用于土木工程中。而钻孔桩在施工过程中，为了保证桩基桩头质量，需要进行超灌，并对超灌部分进行破除。而目前大都采用人工破除或人工辅助小型机具破除的传统桩头破除方式，不仅消耗大量的人力物力、施工效率低下，而且桩体质量、桩体钢筋损伤大，很难达到现在的施工要求。
1.工程概况
本工程位于昆明市。总建筑面积101255 m2，为型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构。地下室2层（局部3层），地上裙房5层（局部6层），塔楼28层。主要使用功能为生产调度及办公用房。地下室单层面积约1.43万m2，主楼采用桩筏基础，裙房为桩基承台基础，桩身形式为长螺旋钻孔压灌桩，共计长螺旋压灌桩1097根，桩径分别为500mm、600mm，桩长为17m、23m、27m。由于彼时即将进入昆明雨季，为避免降雨对工期产生的不利影响，亟需提出一种新型高效桩头破除施工技术来提高施工效率，保证施工质量。
2.施工准备
2.1设计原理
区别于传统人工灌注桩桩头破除施工技术，新型灌注桩桩头破除施工技术主要分为两阶段：
一、桩身钢筋预处理。通过在端部钢筋套PVC管，在保护钢筋不受混凝土污染的同时，降低其与混凝土的握裹力，便于后续桩头破除工作顺利进行；
二、桩头破除。首先在桩身分离部位进行环切，形成薄弱截面。其次利用液压分离机将桩身与桩头进行分离，最后用吊车将整体桩头吊离。
2.2工具准备
结合设计原理，列出桩头破除施工过程中所需材料及工器具设备如下表所示：
表1 主要施工器具 表2 主要施工材料
2.3作业条件
（1）桩头破除所需工具设备，如无齿锯，电钻、吊车等均已备齐。
（2）桩身混凝土强度达到设计强度的75%以上。
3施工工艺及流程
3.1施工工艺
图1 桩头钢筋预处理施工工艺 图2 桩头破除施工工艺
3.2主要操作流程
3.2.1桩头钢筋预处理
制备与钢筋笼钢筋直径匹配的PVC管，长度与锚固钢筋长度相同，直径比钢筋直径略大，将PVC管套在钢筋上后，用扎丝将PVC管固定牢固，防止钢筋笼下放过程中PVC管脱落。
PVC管端头使用聚乙烯泡沫棒进行封堵，以免混凝土浇注过程中对桩身钢筋造成污染。
在PVC管外表面贴透明胶带，降低混凝土与PVC管间的握裹力，方便后续桩头破除工作的进行。
图3 桩头钢筋预处理
3.2.2环切桩身外围
在测定桩身设计标高后，用油漆绘出切割线标识。利用无齿锯沿切割线进行环切，切割深度要确保不触及桩身钢筋，切割时可利用钢筋PVC套管进行辅助判断，目的是为了形成薄弱断面，以便后续截断桩头工作的顺利进行。
图4 液压分离器冲断桩身 图5 吊离断体
3.3注意事项
（1）在将PVC管套入钢筋前，在PVC管靠近底部位置用小型电钻钻两个孔，以便扎丝绑扎固定PVC管。
（2）桩身混凝土浇筑前，可在桩身设计标高上方0.5~1.0m处预埋数根钢筋，以便于后续断体吊离工作顺利进行。
（3）破桩完成后的桩顶应基本平整，桩身混凝土无破坏裂缝。因此，在用油漆标识切割线时，应预留5~10cm，用于后期人工修桩，以免破桩过低。
4质量控制要求
4.1桩身分离
（1）钻孔时，孔洞方向应保持水平，以保证桩头和桩身沿水平面分裂。钻孔深度需保证分离机冲击杆端部插入。
（2）在进行破桩头钻孔时，要认真、仔细，避免桩身钢筋遭受损坏。
4.2桩头吊离
在桩头吊离前，务必保证桩头与桩身间完全分离。在吊起桩头时，要确保钢丝绳等起吊机具不脱掉垂直起吊，避免安全事故发生。
4.3桩头破除成品质量
（1）桩基清凿后桩头高程：符合设计高程。
（2）凿完后的桩头允许偏差：±5mm。
（3）清凿后混凝土：应新鲜、坚实、无泥土等杂物。
5社会经济效益
5.1经济效益
以本工程为例，使用传统桩头破除方法每个工人每天能破除5个桩头，使用新式桩头破除技术每个工人每天能破除10个桩头。同时，传统桩头破除方法在破除完成后需要对混凝土碎渣进行清扫和对桩头钢筋进行调直，而新式桩头破除技术则无需此步骤，从而节约大量人工成本和时间成本。
此外，传统桩头破除方法在破除过程中可能对钢筋造成损坏，需要焊接接长，而新技术则不存在该情况。本工程共1097根桩，可节约成本109700元。
5.2社会效益
利用该新型桩头破除技术，获得良好经济效益的同时，提高了施工效率，极大程度缩短了施工时间。在整个破除工作中，利用液压分离机取代人工凿除，使操作工人的健康和安全得到保证的同时，由于桩头为整体破除，便于清理，减少了固体废弃物排放对环境的污染。
该新型桩头破除技术相比传统人工破桩头技术，在施工质量上，更能得到保证，采用整体截除法破除桩头时，不会在截桩头的部位产生微裂缝，也不会造成桩头预留钢筋变形，为桩基施工质量提供有效的保证。
6结语
本工程在综合考虑工期、成本、施工质量等多方面因素的情况下，提出一种新型灌注桩桩头破除施工工艺。相比较传统人工破除桩头工艺，在设计原理及工序上进行了改进。有效减少人力投入，带来良好的经济效益。在有效提高施工效率的同时，桩头钢筋的成型质量也得到显著改善。
该新型灌注桩桩头破除技术尤其对于不允许产生噪声、振动的医院和有精密仪器等特殊环境以及松散地质中造成的混凝土超灌形成的超大桩头的破除效果尤其有效。
参考文献
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论文作者:连鹏宇,马华普,苏畅
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/28
标签：桩头论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 钻孔论文; 施工工艺论文; 传统论文; 桩基论文; 《防护工程》2018年第29期论文;