摘要：本文主要论述复杂地质条件下桩头处理的施工工艺，采用灌注桩桩头“T”帽加固施工技术解决了以上难题，经过在桂林叠彩万达广场工程的应用，总结了一套完整的施工工艺，为今后类似地质情况的桩头处理提供相应的技术指导。
关键词：混凝土灌注桩；桩头；防水；较复杂地质层
一、引言
在卵石、杂填土、淤泥等复杂地质层进行施工的混凝土灌注桩，成型的桩身常发生外扩同时嵌夹着其他杂物，桩顶混凝土完整性较差，对桩基检测存在一定的影响；另外桩头破除后，桩顶的不完整性影响桩头的防水节点处理，桩头防水节点是防水施工重点和难点，处理不到位将对地下室造成一定的渗漏隐患。
二、工程概况
中建八局第二建设有限公司承建的桂林叠彩万达广场工程，地下一层，建筑面积111000㎡。框架结构，桩基础，设计共有1542根混凝土灌注桩，工程地质为卵石层，混凝土灌桩桩成桩后，桩身外侧嵌夹着大量卵石，桩头无法破除、修整，桩头混凝土完整性较差，在防水施工中，桩头防水节点处理较难，防水层无法封闭，对地下室后期造成一定的渗漏隐患。
后经多次研究及组织专家论证，采取灌注桩桩头“T”帽加固施工技术，对桩头进行破除，将桩外侧嵌夹着的卵石及其他杂物剔凿干净，然后对桩头进行定型钢模加固采用高强灌浆料灌实，钢模拆除后桩身完整性及观感较好，处理后的桩头大于原桩径成“T”型，桩身混凝土强度及承载力满足设计要求，桩顶达到防水节点施工要求，减少了后期地下室渗漏隐患，降低了工程质量保修期间防水反复维修施工增加的费用，间接创造了经济效益。
三、工艺特点
3.1 桩头混凝土破除后，经高强灌浆料灌实修整，处理后的桩头大于原桩径成“T”型，桩身混凝土强度及承载力满足设计要求；
3.2 高强灌浆料早强高强，2天强度最高可达到40mPa以上，能达到桩身混凝土强度要求，保证满足原设计要求；
3.3 高强灌浆料为微膨胀材料，其微膨胀性能可以保证与桩头原混凝土面粘结紧密，保证桩身完整性；
3.4 桩头混凝土浇注完毕一天后即可拆模，并进行下道工序施工，无工期影响；
3.5 桩头节点采用4道防水设防，防水层全封闭，将渗漏隐患降至最低；
3.6 桩头支模采用的钢模板，工艺简捷，同时周转次数高，经济、环保。
四、施工工艺
4.1 工艺流程
本工法的施工工艺流程为：定位放线→桩头混凝土破除、清理→桩基检测→钢模安装→界面处理→灌浆料灌注→桩头砼养护→拆模→桩头防水节点施工。
施工流程具体见下图4.1-1所示。
图4.1-1 工艺流程图
4.2 操作要点
4.2.1 定位放线
现场先浇筑完成混凝土垫层，露出桩头，桩外侧嵌夹着的卵石及其他杂物，如下图4.2-1所示。
图4.2-1 桩头外观质量
标测出桩轴线及标高，标出桩头处理标高，一般低于防水层20mm即可，垫层顶即防水施工层标高。
4.2.2 桩头混凝土破除、清理
采用风镐将桩头需破除的松散混凝土及外侧杂物全部剔凿干净，露出密实的混凝土并清理干净。
混凝土破除时勿损伤钢筋，做好钢筋保护，损坏的钢筋需设计出方案处理。如图4.2-2、4.2-3所示。
图4.2-2 桩头破除混凝土
图4.2-3 破除完成的桩头混凝土
4.2.3 桩基检测
破除完成的桩头需按桩基检测方案进行桩基检测，进行单桩承载力及完整性检测，检测合格后才能进行下道工序施工，桩基检测不合格需设计单位出方案处理。
4.2.4 钢模板安装
钢模板采用3mm厚钢圆模，钢模半径比桩半径大于50mm，钢模高度H=H1（防水层及保护层高度）+H2（桩嵌入承台设计高度）。钢模板采用两块半圆组装，并采用直径16的螺栓连接加固。
现场按桩轴线进行钢模安装，钢模每侧宽出50mm，处理后的桩头直径大于原桩径100mm，桩成“T”型。钢模安装见下图4.2-4所示。
图4.2-4 钢模安装
4.2.5 灌浆料灌注
4.2.5.1 材料准备
桩头采用高强无收缩灌浆料灌注，是以高强度材料为骨料，以水泥作为结合剂，辅以高流态、微膨胀、防离析等物质配制而成，在施工现场按说明书加入一定量的水，搅拌均匀后即可使用。其主要有以下特点：
1、早强、高强：1-3天抗压强度可达30-50Mpa以上。
2、自流性高：可填充全部空隙，满足桩外侧孔隙的二次灌浆要求。
3、微膨胀性：保证后灌注桩头与下部桩身间紧密接触，二次灌浆后无收缩，保证了桩身完整性。
4.2.5.2 施工步骤
1、准备搅拌机具、灌浆设备及养护物品，清理灌浆空间并提前将混凝土表面润湿，界面处理到位，灌注前桩头无积水。
2、钢模板封堵严密，以确保不漏水、漏浆。
3、按灌浆料重量的12~15%加水量加水搅拌（机械搅拌2-3分钟，人工搅拌5分钟以上）。
4、将搅拌均匀的灌浆料从一个方向灌入灌浆部位，必要时可借助竹条或钢钎导流，可适当振捣或轻轻敲打模板。
5、施工完毕后应立即覆盖塑料薄膜并加盖草帘或棉被阴湿养护3-7天。
图4.2-6 灌浆料施工
4.2.6 模板拆除
高强灌浆料早强高强，2天强度最高可达到40mPa以上，第2天可以拆除钢模板，拆除的钢模板及时清理干净。
图4.2-8 桩头防水节点图
1、第1道防水
桩头及防水基层清理干净，基层无空鼓、裂缝、起砂等质量缺陷，水泥基渗透结晶型防水涂料涂刷均匀，宽出桩四周垫层100mm以上。
图4.2-10 第2道防水
3、第3道防水
桩头再涂刷一道水泥基渗透结晶型防水涂料，涂刷均匀，与柔性防水卷材搭接100mm以上。
图4.2-12 第4道防水
五、成本经济分析
桂林叠彩万达广场工程，位于桂林市叠彩区南洲大桥南侧、滨江北路西侧，芳华路北侧，总建筑面积为11.1万㎡。设计共有1542根混凝土灌注桩，工程地质为卵石层，采取了灌注桩桩头“T”帽加固施工工法，解决了桩头防水施工难题，减少了地下室后期反复维修增加的费用，间接创造了经济效益。
工程质量保修金为总造价的5%，本工程合同价为3.85亿元，防水工程质量维修期5年，桂林每年雨季时间约4个月。防水工程为整个工程维修主要部分，约占40%比例。
减少防水维修费用=38500*0.05*0.4*4/12=256.67万元
桩头成本费用=1542根*150元/根=23.13万元
间接创造的经济效益=256.67-23.13=233.54万元
六、总结
本工艺先后应用于桂林叠彩万达广场工程、南宁东站（地下空间）土建施工02标工程、南宁绿地中心房地产项目一期工程。有效解决了复杂地质条件下桩头混凝土完整性较差、不能满足防水施工要求的难题，施工质量和进度得到保证，有很好的经济效益，经过这几个工程的施工积累了宝贵的经验，具有广泛的推广应用前景。
参考文献
【1】JGJ94-2008建筑桩基技术规范
【2】GB50202-2009建筑地基基础工程施工质量验收规范
【3】ZJQ08-SGJB202 《建筑地基基础工程施工技术标准》
论文作者:蒋立勇,陈伟,覃世将,潘秀菊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/28
标签：桩头论文; 混凝土论文; 桩基论文; 卵石论文; 节点论文; 工程论文; 防水层论文; 《建筑学研究前沿》2017年第28期论文;