樁頭靜態(tài)破除施工工法

1、PAGE 省級(jí)工法申報(bào)資料（二）樁頭靜態(tài)破除施工工法 - 1 -PAGE 江西省現(xiàn)代路橋工程總公司 中交二公局第一工程有限公司2013年5月目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc357088557 1.前言 HYPERLINK l _Toc357088558 2.工法特點(diǎn) HYPERLINK l _Toc357088559 3.適用范圍 HYPERLINK l _Toc357088560 4.工藝原理 HYPERLINK l _Toc357088561 5.施工工藝流程及操作要點(diǎn) HYPERLINK l _Toc357088563 6.設(shè)備與材料 HYPERL

2、INK l _Toc357088564 7.質(zhì)量控制 HYPERLINK l _Toc357088565 8.安全措施 HYPERLINK l _Toc357088566 9.環(huán)保措施 HYPERLINK l _Toc357088567 10.效益分析 HYPERLINK l _Toc357088568 11.應(yīng)用實(shí)例樁頭靜態(tài)破除施工工法完成單位：江西省現(xiàn)代路橋工程總公司 中交第二公路工程局有限公司主要完成人：張釗 陳干 劉衛(wèi)華 江銘飛 曹波1.前言近年來(lái)我國(guó)橋梁事業(yè)迅猛發(fā)展，新建橋梁跨徑越來(lái)越大、結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，群樁基礎(chǔ)施工也越來(lái)越普遍。樁頭破除是承臺(tái)基礎(chǔ)施工的必不可少的一道工序，目前普遍的

3、做法是采用人工鑿除，尤其是當(dāng)前群樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)間距小，樁徑大，混凝土標(biāo)號(hào)高，機(jī)械作業(yè)較為困難，人的勞動(dòng)強(qiáng)度大，同時(shí)工序耗時(shí)較長(zhǎng)。因此尋求一種簡(jiǎn)單易用、工期節(jié)省同時(shí)經(jīng)濟(jì)性高的樁頭破除方法將促進(jìn)橋梁基礎(chǔ)施工技術(shù)進(jìn)步。本工法結(jié)合了鄂東長(zhǎng)江公路大橋，清江大橋以及九江長(zhǎng)江公路大橋群樁基礎(chǔ)樁頭破除方法經(jīng)驗(yàn)，具有一定的先進(jìn)性，對(duì)特大橋、大橋群樁基礎(chǔ)樁頭破除施工具有一定的指導(dǎo)意義和借鑒意義。2.工法特點(diǎn)2.1操作簡(jiǎn)單，使用方便，使用時(shí)只需按配比要求用水?dāng)嚢韬蠊嗳脬@孔中即可。 2.2工效高，速度快，一般裝藥后半個(gè)小時(shí)左右即可出現(xiàn)裂縫，擴(kuò)張力可達(dá)3050MPa。相對(duì)于人工鑿除，能夠節(jié)約工期。2.3破碎過(guò)程中無(wú)震動(dòng)、無(wú)

4、飛石、無(wú)噪聲、無(wú)毒、無(wú)污染。2.4采用的高效無(wú)聲破碎劑無(wú)毒、無(wú)害，易管理，可按普通貨物托運(yùn)、儲(chǔ)存、保管，操作安全。2.5靜態(tài)樁頭破除能夠節(jié)約人力，減少勞動(dòng)強(qiáng)度及現(xiàn)場(chǎng)灰塵，環(huán)保效果好。3.適用范圍適用于樁徑2m的大規(guī)模群樁基礎(chǔ)樁頭破除。4.工藝原理人工造孔后，利用高效無(wú)聲破碎劑在被破碎體內(nèi)發(fā)生緩慢的化學(xué)反應(yīng)和物理變化使介質(zhì)產(chǎn)生龜裂而解體，再用風(fēng)鎬解小、破除達(dá)到樁頭破除目的。 5.施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1 施工工藝流程施工準(zhǔn)備樁頭清理設(shè)計(jì)布孔鉆孔破碎劑填充灌注破碎劑反應(yīng)風(fēng)鎬破除清理進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)破除施工。5.2操作要點(diǎn)5.2.1施工準(zhǔn)備1、陸地群樁樁基樁頭破除施工：按照要求基坑開挖至設(shè)計(jì)位置。

5、2、水中群樁樁基樁頭破除施工：鋼套箱安裝到位后進(jìn)行封底混凝土澆筑抽水至基坑成形或采用鋼板樁圍堰后基坑開挖至設(shè)計(jì)位置。5.2.2樁頭清理清理樁頭雜物、積水。5.2.3設(shè)計(jì)布孔布孔：根據(jù)高效無(wú)聲破碎劑的效果在樁頭頂和樁頭破除斷面均勻布置孔眼，豎向孔眼深度從樁頂直到設(shè)計(jì)樁頭頂20cm，橫向孔眼深度為半個(gè)樁徑。豎向鉆孔方向應(yīng)盡可能做到與臨空面（自由面）平行，以達(dá)到最大剝離鋼筋骨架的目的。圖5.2.3-1 承臺(tái)樁頭破除孔眼分布圖孔距與排距的大小與開采對(duì)象的硬度和強(qiáng)度有直接關(guān)系?？拙嗯c排距布置可以參考下表：表5.2.3-1 孔距與排距布置參考表5.2.4鉆孔采用風(fēng)鎬進(jìn)行鉆孔，鉆孔參數(shù)如下：孔徑：38-50

6、毫米（孔徑越大，產(chǎn)生的膨脹壓力越大，開裂時(shí)間越短，但孔徑超過(guò)50mm易發(fā)生沖孔）；孔距：15-30厘米（孔距越小，開裂時(shí)間越短。根據(jù)孔徑和物體的不同材質(zhì)，約為孔徑的5-8倍。） 孔深：一般為50cm以上，孔深太淺易發(fā)生沖孔，但不超過(guò)5米為宜，樁頭超過(guò)5m可進(jìn)行二次爆破。裝藥前請(qǐng)將孔內(nèi)的粉塵或積水清理干凈；排距：工程破碎一般為0.15-0.27m。鉆孔后吹洗干凈孔內(nèi)余水和余渣，保持孔口旁干凈，無(wú)土石渣。5.2.5破碎劑填充灌注5.2.5.1破碎劑配比1、藥劑用量：混凝土強(qiáng)度較高，破碎劑用量約為15-20千克/立方米。如直徑2.8m，高度4m樁頭（體積約24.6m3），需要369-492千克破碎劑

7、。2、水配比量：約為破碎劑重量的30%，如10千克破碎劑配3千克水。 5.2.5.2藥劑攪拌使用前，將粉末狀藥劑與水混合在一起充分?jǐn)嚢琛Ｒ话闱闆r下，水的溫度應(yīng)該與氣候溫度一致。如果氣候溫度低于0，在混合前對(duì)水進(jìn)行加熱至15-20。攪拌注意事項(xiàng)：1、操作時(shí)應(yīng)將藥劑慢慢倒入已經(jīng)配兌好的水中，而不是將水慢慢倒入藥劑中。2、在倒入時(shí)應(yīng)不停地?cái)嚢?，直至藥劑與水的混合物變成流質(zhì)糊狀或膠泥狀。3、倒入和攪拌的速度要快，從藥劑加入水中至灌入鉆孔結(jié)束的時(shí)間應(yīng)控制在5-10分鐘以內(nèi)，否則易沖孔。5.2.5.3灌注對(duì)于垂直孔，直接將混合物倒入孔中，使混合物體填充密實(shí)。對(duì)于水平孔和斜孔，采用鋼管灌入混合物至孔中的方式

8、。灌注完成后用舊麻袋塞住孔口。灌注注意事項(xiàng)：1、灌裝過(guò)程中，已經(jīng)開始發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的藥劑（表現(xiàn)開始冒氣和溫度快速上升）不允許裝入孔內(nèi)。2、從藥劑加入拌合水到灌裝結(jié)束，整個(gè)過(guò)程的時(shí)間不能超過(guò)五分鐘。5.2.6破碎劑反應(yīng)藥劑反應(yīng)的快慢與溫度有直接的關(guān)系，溫度越高，反應(yīng)時(shí)間越快，反之則慢。實(shí)際操作中，可通過(guò)控制拌和水、藥劑和開采對(duì)象的溫度控制反應(yīng)時(shí)間。操作前，進(jìn)行數(shù)次試驗(yàn)，優(yōu)選出最佳反應(yīng)時(shí)間。破碎大直徑樁頭時(shí)，考慮到灌孔數(shù)量較多，一般控制在1-2h。5.2.7風(fēng)鎬破除破碎劑工作后，采用風(fēng)鎬對(duì)產(chǎn)生裂縫的樁頭進(jìn)行剝離打散。5.2.8清理對(duì)樁頭鋼筋進(jìn)行清理，完成樁頭破除工序。6.設(shè)備與材料表6-1 主要設(shè)備

9、與材料情況表序 號(hào)設(shè)備名稱型 號(hào)數(shù) 量用 途1履帶吊50T1臺(tái)起重2塔吊QTZ1502臺(tái)起重3運(yùn)輸車2臺(tái)交通運(yùn)輸4全站儀2臺(tái)測(cè)控5水準(zhǔn)儀2臺(tái)測(cè)控6挖機(jī)QA502臺(tái)運(yùn)輸7水泵QWB4臺(tái)基坑抽水8靜態(tài)破碎劑HSCA1.5t破碎9風(fēng)鎬4臺(tái)破碎7.質(zhì)量控制7.1對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料必須進(jìn)行檢驗(yàn)，確保其符合JC 506-92無(wú)聲破碎劑強(qiáng)制性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不合格產(chǎn)品不得使用； 7.2根據(jù)調(diào)查情況，編寫實(shí)施性施工方案，按方案中的設(shè)計(jì)孔位布置圖進(jìn)行測(cè)量放線，嚴(yán)格控制孔深、角度等技術(shù)參數(shù)。7.3孔距與排距的大小與混凝土強(qiáng)度及布筋有直接關(guān)系，硬度越大、混凝土強(qiáng)度越高、布筋密鋼筋粗時(shí)，孔距與捧距越小，反之則大。 7.4禁止邊打孔

10、邊裝藥，打孔要一次完成，裝藥要一次完成。禁止打孔完成后立即裝藥，應(yīng)用高壓風(fēng)將孔清洗完成后，待孔壁溫度降到常溫度后方可裝藥。 7.5灌裝過(guò)程中，已經(jīng)開始發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的藥劑不允許裝入孔內(nèi)。7.6藥劑反應(yīng)時(shí)間控制藥劑反應(yīng)時(shí)間一般控制在3060分鐘。7.7在靠近樁頭處采用人工小心慢速鑿除，保證樁頭頂平整，標(biāo)高滿足要求。鑿除過(guò)程中注意保護(hù)好樁頭鋼筋。8.安全措施8.1施工前進(jìn)行安全技術(shù)交底，施工過(guò)程中無(wú)關(guān)人員不得進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。8.2破碎施工過(guò)程中必須配戴防護(hù)眼鏡（防塵防沖擊型PVC護(hù)目鏡）。8.3在藥劑灌入鉆孔到混凝土開裂前，不可將面部直接近距離面對(duì)已裝藥的鉆孔。藥劑灌裝完成后，蓋上麻袋或棕墊，遠(yuǎn)離裝灌

11、點(diǎn)。觀察裂隙發(fā)展情況時(shí)應(yīng)更加小心。8.4嚴(yán)禁擅自在本產(chǎn)品中加入其他任何化學(xué)物品。8.5剛鉆完孔和剛沖孔的鉆孔，孔壁溫度較高，應(yīng)確定溫度正常符合要求并清洗干凈后才能繼續(xù)裝藥。8.6各種機(jī)械操作人員和車輛、駕駛員，必須取得操作合格證，不準(zhǔn)操作與操作證不相符的機(jī)械設(shè)備；不準(zhǔn)將機(jī)械設(shè)備交給無(wú)操作合格證的人員操作，對(duì)機(jī)械人員要建立檔案，專人管理。8.7操作人員必須按照機(jī)械設(shè)備說(shuō)明書規(guī)定，嚴(yán)格執(zhí)行工作前的檢查制度和工作中注意觀察及工作后的檢查保養(yǎng)制度。8.8施工作業(yè)搭設(shè)的扶梯、工作臺(tái)、護(hù)欄、安全網(wǎng)等，必須牢固可靠，并經(jīng)驗(yàn)收合格后方可使用。9.環(huán)保措施9.1合理布置施工場(chǎng)地，施工場(chǎng)地建立良好的排水系統(tǒng)。9.

12、2現(xiàn)場(chǎng)垃圾運(yùn)至指定地點(diǎn)集中處理，禁止隨地亂扔。9.3各種機(jī)械廢油用封閉容器收集集中處理。9.4施工便道、施工現(xiàn)場(chǎng),加強(qiáng)灑水,控制揚(yáng)塵,以免污染環(huán)境。9.5未使用的破碎劑應(yīng)妥善保管好，廢棄的破碎劑埋置處理，以免污染環(huán)境。10.效益分析九江長(zhǎng)江公路大橋主墩樁基共計(jì)28根，樁徑2.8m，樁頭高度平均4.5m。靜態(tài)破除費(fèi)用：其中包含人工費(fèi)、手持式風(fēng)鉆臺(tái)班費(fèi)、風(fēng)鎬臺(tái)班費(fèi)、修釬設(shè)備臺(tái)班費(fèi)、靜爆劑及鉆頭費(fèi)用。 布孔、鉆孔：?jiǎn)胃鶚恫伎卓偪讛?shù)：(2.8m0.2m+1)(2.8m0.2m+1)=225(孔) 單根樁鉆孔進(jìn)尺米數(shù)：225(孔)4.2(m/孔)=945(m) 總進(jìn)尺米數(shù)：945(m) 28(根)=26

13、460m人工費(fèi)（含風(fēng)鉆臺(tái)班、修釬費(fèi)用）采用150元/天計(jì)算。樁施工人數(shù)10人，施工工期5天。費(fèi)用：150元/天10528=210000元。工期：5天2. 拌制、裝藥、靜爆脹裂 根據(jù)靜爆劑使用時(shí)，“當(dāng)孔徑為3850 mm時(shí)，每米孔可裝20.2 kg高效破碎劑”，破碎劑消耗量指標(biāo)為：2kg 破碎劑費(fèi)用：52920kg2元/kg=105840元。3. 風(fēng)鎬解小、破碎、翻渣、清面、修斷面 由于靜爆使得巖石脹裂，但未破碎，石渣仍緊密，因此還必須使用風(fēng)鎬配3m3移動(dòng)式油動(dòng)空壓機(jī)進(jìn)行解小、破碎，再進(jìn)行人工修整鋼筋等。 人工費(fèi)（含小機(jī)械）采用150元/天計(jì)算。實(shí)際施工人數(shù)10人，施工工期15天。費(fèi)用：150元

14、/天1015=22500元?？傎M(fèi)用：338340元。總工期：5+15=20天。破樁頭初，項(xiàng)目采用人工風(fēng)鎬破除，效率低下，統(tǒng)計(jì)如下：人工費(fèi)（含小機(jī)械）采用150元/天計(jì)算。單根樁破除施工人數(shù)5人，破碎單根樁施工工期10天，實(shí)際總共施工人數(shù)30人工，總期：60天（計(jì)算過(guò)程中未考慮人的勞動(dòng)強(qiáng)度，考慮勞動(dòng)強(qiáng)度后，工期將更長(zhǎng)，費(fèi)用也將相應(yīng)加大）?？傎M(fèi)用：15030人60=270000元。總工期：60天。綜上：相較于人工破碎，樁頭靜態(tài)破除直接費(fèi)用差距為-68340元，但是工期節(jié)約40天，其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)直接費(fèi)用，同時(shí)帶來(lái)的社會(huì)效應(yīng)無(wú)可估量。11.應(yīng)用實(shí)例1、九江長(zhǎng)江公路大橋九江長(zhǎng)江公路大橋主塔座落于長(zhǎng)江大堤（永安大堤）迎水面二階護(hù)坡平臺(tái)上，距離大堤僅18m，為國(guó)內(nèi)首座建于長(zhǎng)江防洪大堤上的主塔。基礎(chǔ)承臺(tái)采用兩個(gè)邊長(zhǎng)為22.5m22.5m8m分離式承臺(tái)。承臺(tái)埋深6m，每個(gè)承臺(tái)下設(shè)14根直徑2.8m，樁長(zhǎng)80.4m樁基。樁基混凝土標(biāo)號(hào)為C30，樁頭高度平均為4.5m。采用靜態(tài)破除法進(jìn)行樁頭混凝土破碎施工，效果良好，工期節(jié)約近40天，經(jīng)濟(jì)性相較于鑿除作業(yè)有明顯提升。2、鄂東長(zhǎng)江公路大橋鄂東長(zhǎng)江公路大橋A合同段主5墩共設(shè)33根覆蓋層內(nèi)直徑為2.8m、基巖內(nèi)直徑為2.5m的鉆孔灌注樁，樁頂標(biāo)高+7m，樁底標(biāo)高-64m，樁長(zhǎng)為71m，入巖深度3844m，均按照摩擦樁設(shè)計(jì)。 套