灌注樁先隔離樁頭鋼筋在施工中的應(yīng)用

灌注樁先隔離樁頭鋼筋在施工中的應(yīng)用

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，愈發(fā)變多的高層甚至是超高層建筑已在城市中蔓延開來，如此一來，對建筑基礎(chǔ)工程的要求也變得愈發(fā)嚴(yán)格。隨著樁基技術(shù)不斷優(yōu)化并實際應(yīng)用，已能夠完全滿足建筑荷載方面的傳遞需求，這類技術(shù)極大地促進(jìn)了我國建筑業(yè)快速向前的發(fā)展。回看過去舊有的樁頭超灌混凝土鑿除經(jīng)驗可以明確知道，所有需要破除樁頭混凝土灌注樁。結(jié)合過去舊有的樁頭超灌混凝土鑿除施工經(jīng)驗，并經(jīng)過很長時間的施工經(jīng)歷，進(jìn)而一項嶄新的前沿技術(shù)—樁頭鋼筋設(shè)置保護(hù)套整體吊出樁頭超灌混凝土被成功地研發(fā)出來，該項技術(shù)也取得了非常好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。Keys：樁基礎(chǔ)，灌注樁，樁頭鋼筋籠保護(hù)套建筑業(yè)的各項施工技術(shù)都在日新月異，毫不例外的是樁基礎(chǔ)的施工技術(shù)也有了長足的發(fā)展，其創(chuàng)新的技術(shù)已被人們廣泛關(guān)注，當(dāng)其應(yīng)用到建筑工程中，不僅能大幅提升整體建筑工程的施工質(zhì)量和效率，還憑其簡單的施工流程、較低的施工成本以及較大的收益等諸多優(yōu)勢，在建筑工程中逐漸普及開來，這也將大幅提升建筑工程的安全及穩(wěn)定性。在當(dāng)今社會，樁基礎(chǔ)的應(yīng)用范圍及領(lǐng)域已愈發(fā)拓寬，隨之而來的便是機(jī)械設(shè)備和施工技術(shù)都在持續(xù)地改進(jìn)與發(fā)展。樁基破除樁頭傳統(tǒng)工藝工效低，成本高，施工質(zhì)量難以保證，通過項目創(chuàng)新施工工藝，采用樁基樁頭整體拔除技術(shù)，能夠提高施工工效，降低施工成本，減小勞動強(qiáng)度，確保操作工人的安全、健康、環(huán)保施工。一、工藝原理樁頭整體拔除技術(shù)是指成孔樁基在安裝鋼筋籠前，用泡沫棉、塑料軟管、PVC管、竹子等若干種材料作為保護(hù)套，將原先已經(jīng)加工制作好的PE管直接套入鋼筋籠外露底系梁亦或是承臺的主筋和聲測管外表面，在制作樁基鋼筋籠的時候，將保護(hù)套放到樁頂設(shè)計標(biāo)高以上的樁頭鋼筋套上，并將其位置固定保證不發(fā)生串動，使得混凝土與鋼筋兩者無法直接接觸，進(jìn)而不會對鋼筋能產(chǎn)生黏結(jié)和握裹力，因為混凝土的抗拉及抗剪強(qiáng)度都比較小，使得樁頭混凝土和主筋兩者之間不會發(fā)生握裹的現(xiàn)象。在開挖樁基基坑之后，在處于樁頂標(biāo)高之上的部分將預(yù)埋的環(huán)切箍完全拔除，在垂直樁身的方向進(jìn)行鉆孔時，一定要使用風(fēng)鎬，其深度至少要占樁徑的1/5，然后將分離后的楔子再插到鉆孔中去，與此同時還要對其進(jìn)行敲擊，一直持續(xù)到樁頭與樁身兩者徹底分開，而后再使用專業(yè)的起吊設(shè)備將上部的樁頭完全吊出。垂直提起頂端的樁頭，直至將樁頭完全拔除。達(dá)到破除樁頭的目的。以下圖一為：鋼筋籠保護(hù)套，圖二為：樁頭鋼筋籠保護(hù)套。

二、工藝特點1、施工工藝較傳統(tǒng)而言相對較為簡單，但功效較高，對樁頭破除的速度比較快，這樣以來就為后續(xù)施工留有更多的時間，同時減少了基坑露天時間，有利于保證邊坡穩(wěn)定；2、如今用樁頭鋼筋與混凝土隔離，進(jìn)而使用劈裂機(jī)分離樁頭與樁身，而后再吊出整體，這種方式高效避免了樁頭在鑿除的過程中鋼筋發(fā)生彎曲現(xiàn)象，最終百分百的保證樁基鋼筋以及墩柱鋼筋之間的連接質(zhì)量是符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的；3、保護(hù)套的材料可使用泡沫棉、塑料水管、PVC管或竹子等若干種，這些材料容易獲得，可大幅降低施工的成本；4、可大幅降低施工現(xiàn)場的噪音及灰塵，極大改善了施工現(xiàn)場的工作環(huán)境，確保施工現(xiàn)場工作人員身體不受傷害。三、施工工藝流程及操作要點1、施工工藝流程

施工準(zhǔn)備→樁頭鋼筋安裝PE管套→安裝“環(huán)切箍”→樁頭開挖→拔出“環(huán)切箍”→鉆楔子孔→用楔子分離樁頭→鉆眼、安裝吊裝用鋼釬→起吊樁頭2、操作方法及要點2.1樁頭鋼筋保護(hù)套安裝這種施工方法最為重要的工序便是安裝樁頭鋼筋保護(hù)套，在安裝這個保護(hù)套時，務(wù)必要確保這個時間點是在樁基鋼筋籠加工制作完成以及下放到樁孔里之前。其材料可選用塑料水管、泡沫棉、PVC管亦或是竹子等這些獲取容易且物美價廉的材料，并且要保證其內(nèi)徑較鋼筋直徑大2至75mm，采用泡沫劑來封填保護(hù)套的兩端，這樣做的最終目的就是為了能夠形成一定的空隙，以有效避免混凝土與樁頭鋼筋直接接觸。確定隔離層的施工范圍：從設(shè)計樁頂標(biāo)高之上250mm處一直到鋼筋籠頂之間的這部分。關(guān)于這個保護(hù)套長度的界定：通常情況下為樁基鋼筋伸到系梁之內(nèi)、承臺亦或是墩柱之內(nèi)的一部分鋼筋。在安裝保護(hù)套時，因為材料的不同，其方法也有所不同，一般要求為：（1）每一根鋼筋籠樁頭鋼筋都需要做隔離措施，隔離層部分可用有效的固定措施來穩(wěn)固；（2）制作隔離層時在樁頂設(shè)計標(biāo)高以上250mm作標(biāo)記，隔離層絕對不可延伸到樁身鋼筋的部位，而且要確保精準(zhǔn)隔離；（3）若是采用塑料水管、PVC管材、竹子等一系列硬質(zhì)材料，那么可使用模板泡沫劑來封堵保護(hù)套的兩側(cè)，而且還要將其固定，以避免在灌注混凝土的時候，保護(hù)套發(fā)生移動的現(xiàn)象。2.2鋼筋籠安裝（1）一般鋼筋籠是經(jīng)由焊接吊環(huán)以及穿橫梁這兩種方式來固定鋼筋籠并控制高程的，務(wù)必確保吊環(huán)的剛度足夠，保證在鋼筋籠安裝時不會發(fā)生變形。（2）安裝的過程中，務(wù)必要十分精準(zhǔn)地測量出高程，只有保證樁頂位置的準(zhǔn)確無誤才能確保保護(hù)套的位置的正確性，進(jìn)而才能確保有效隔離樁頭部分的鋼筋和混凝土，只有這樣才能便于鑿除樁頭混凝土。（3）安裝時，可焊接“P”型支撐到鋼筋籠的頂部，將該支撐直接焊接到鋼護(hù)筒上，同時要保證焊接強(qiáng)度是符合標(biāo)準(zhǔn)要求的，以確保在灌注混凝土?xí)r，時刻保持鋼筋籠的平面位置以及高程不發(fā)生變化。（4）在安裝的過程中，務(wù)必要注意保護(hù)好樁頭部分鋼筋上的保護(hù)套完好無損。（5）在放置鋼筋籠以及澆筑混凝土?xí)r，確保用吊裝的方式來放置鋼筋籠，當(dāng)?shù)跹b到孔內(nèi)就位的時候，報保證與樁孔對準(zhǔn)，保持穩(wěn)定且垂直，緩緩均速下沉，切勿碰及孔壁。還要特別注意不要破壞PE管套及環(huán)切箍等部件。等待樁鋼筋籠一切就位后，確保隱蔽部位的工程驗收合格，再進(jìn)行后續(xù)的澆筑混凝土工作。保證混凝土澆筑的連續(xù)性，導(dǎo)管進(jìn)入混凝土的深度要控制好，確保長度合適，同時要采取相關(guān)措施，以避免鋼筋籠發(fā)生上浮現(xiàn)象。（6）安裝“環(huán)切箍”，在樁頂標(biāo)高位置，繞樁周一圈，預(yù)埋環(huán)切箍（即將PE管繞樁的主筋外側(cè)一圈，內(nèi)填細(xì)沙和其他填充物，鋼絲繩端頭余留長度20cm，在破除樁頭時方便拔除）。在選取PE管套時，務(wù)必要確保其直徑大主筋直徑約5mm，而且要保證鋼筋與PE管套是分離開來的。之所以使用PE管套的目的便是，確保樁頭混凝土和主筋之間不發(fā)生握裹的這種不良現(xiàn)象。2.3樁基混凝土灌注（1）在灌注混凝土?xí)r，仔細(xì)觀察，當(dāng)灌注到混凝土的最頂面距離鋼筋骨架最底部約1m時，最好迅速降低灌注的速度，以有效避免鋼筋籠發(fā)生上浮現(xiàn)象。（2）灌注時務(wù)必要避免鋼筋籠發(fā)生上浮現(xiàn)象。（3）當(dāng)灌注到設(shè)計標(biāo)高時，稍稍減緩速度，相關(guān)工作人員務(wù)必要精準(zhǔn)計算一下剩余需要混凝土的量，并第一時間將實際情況通知拌和站，以有效避免造成不必要的浪費(fèi)。2.4基坑開挖（1）在開挖基坑前，要綜合考慮水文、地質(zhì)、施工環(huán)境以及開挖方式等各種不同的因素，明確坑壁是否要采取相關(guān)的支護(hù)措施。（2）開挖基坑之前，需綜合考慮到樁基的設(shè)計標(biāo)高以及邊坡坡度等因素，以確定最終基坑開挖的具體尺寸，此外還要將石灰線撒好。（3）開挖基坑的時候要遵循分層開挖的基本原則，樁基周圍一定要超挖20-1000mm，這樣做可以有助于破除樁頭時樁基四周的水平眼打入。（4）開挖基坑時，位于基坑的頂面務(wù)必要設(shè)置好擋水坎，以有效預(yù)防地面水流到基坑中。2.5邊坡防護(hù)當(dāng)所開挖的基坑深度偏小并且坑壁土層較為穩(wěn)定時，可選擇較為恰當(dāng)?shù)姆牌麻_挖，特殊情況下做好邊坡加固的具體措施。相反，當(dāng)開挖的基坑深度偏大、坑壁土層有塌陷的風(fēng)險亦或是地下有水等相關(guān)因素影響時，開挖基坑時可用邊坡支護(hù)的方式，而且還要驗算好基坑支護(hù)等結(jié)構(gòu)。2.6基坑降水（1）一旦發(fā)現(xiàn)基坑內(nèi)有地下水，第一步便是要降水，將基坑內(nèi)的地下水排除干凈。（2）在進(jìn)行降水處理之前，應(yīng)保證降水不會紊亂基坑坑壁。（3）對于樁基基坑的降水，通常情況下采取的降水方式為：集水坑排水亦或是潛水泵抽水等。2.7分離樁頭混凝土（1）在樁頭混凝土進(jìn)行分離之前，應(yīng)精準(zhǔn)測量出樁頂?shù)臉?biāo)高，在設(shè)計樁頂標(biāo)高之上的20—750mm處的樁基四周都做好標(biāo)記，這個標(biāo)記線可作為樁頭混凝土的分離線。對于高出樁頂設(shè)計標(biāo)高的那一部分，需要在下一個施工工序正式開始之前，由現(xiàn)場工作人員用風(fēng)鎬來鑿除并修整。（2）承臺基坑的開挖需要等到樁基混凝土強(qiáng)度高達(dá)70%之后再進(jìn)行，在開挖承臺基坑的過程中，務(wù)必要保護(hù)好裸露在樁頭之外的主筋。（3）徹底拔出“環(huán)切箍”，在開挖基坑之后，顯露出樁頭部分。用鐵錘敲擊鐵絲端部混凝土，利用鐵絲繩帶動，拔出“環(huán)切箍”，可見水平一圈凹槽面。當(dāng)確保樁基混凝土的強(qiáng)度到達(dá)70%之后，開始進(jìn)行承臺基坑的開挖工作，在開挖承臺基坑的過程中，務(wù)必要保護(hù)好裸露在樁頭之外的主筋。（4）在進(jìn)行樁頭混凝土分離工序時，利用風(fēng)鎬在做好標(biāo)記的樁身四周對稱地打入6-8個孔，每個孔的深度可達(dá)60-2000mm，采用小型鉆孔設(shè)備，在凹槽面垂直樁身的方向鉆出楔子孔，鉆孔深度至少要保證到樁徑的1/5，在同一水平面、沿樁徑方向鉆孔8個，即楔子孔，形成截樁薄弱面。打眼完成后，孔內(nèi)插入劈裂機(jī)，各設(shè)備同步均勻啟動。（5）在進(jìn)行破樁工序頭時，在距離系梁底20—750mm以上的位置均勻的水平鉆眼，或用巖石劈裂機(jī)對樁頭進(jìn)行劈裂；打入巖石劈裂機(jī)使用時，應(yīng)緩慢進(jìn)行，分多次進(jìn)行，循序漸進(jìn)，避免一次到位。（6）巖石劈裂機(jī)在使用時，要保持水平狀態(tài)，避免樁心混凝土發(fā)生“坑洼”亦或是“鼓包”。（7）使用巖石劈裂機(jī)時，切記要保護(hù)好樁基鋼筋不受到任何損傷。

2.8樁頭混凝土整體吊出（1）在分離樁頭混凝土之后，用25T的起重吊車鉤住預(yù)埋吊環(huán)，確保始終處于垂直狀態(tài)，緩緩起吊，整體吊出樁頭混凝土，以破除樁頭。（2）在整體吊出樁頭混凝土之后，修整樁頭混凝土直至設(shè)計標(biāo)高處，并理凈鋼筋上的保護(hù)套。

四、質(zhì)量控制1、

針對工程的實際情況，制定出相應(yīng)的技術(shù)措施，由技術(shù)負(fù)責(zé)人組織施工技術(shù)人員、施工班組長等認(rèn)真學(xué)習(xí)本施工工藝質(zhì)量控制要點，并鼓勵不斷創(chuàng)新和優(yōu)化。2、根據(jù)項目實際情況合理選用保護(hù)套材料，為了保證隔離效果可以多選用幾種材料進(jìn)行試驗比選，選出最佳材料。3、樁頭部分鋼筋保護(hù)套要逐個安裝，采用扎絲、寬膠帶、模板膠等輔助材料對保護(hù)套端頭進(jìn)行封堵和固定，確保保護(hù)套穩(wěn)定牢固，鋼筋與混凝土完全隔離。4、在下放鋼筋籠時，務(wù)必要定位樁基的中心點，焊接鋼筋籠到鋼護(hù)筒上以達(dá)到固定的目的，避免在混凝土澆筑時鋼筋籠偏離原有位置或上浮。5、在灌注混凝土的時候，要防止導(dǎo)管觸碰到鋼筋籠，進(jìn)而導(dǎo)致鋼筋籠發(fā)生移位現(xiàn)象。6、樁頭整體吊出時，應(yīng)緩慢進(jìn)行，并注意起重吊車的安全，防止傾覆。7、樁頭吊出后，人工用風(fēng)鎬對樁頭進(jìn)行修整至設(shè)計標(biāo)高。五、經(jīng)濟(jì)效益1、本文中的施工方法在破除樁頭方面速度很快，較傳統(tǒng)工藝來看，工效提升幅度很大，極大推進(jìn)了整體的施工進(jìn)度。此外，還極大地減少了設(shè)備及人員的投入，大幅降低了施工成本，且在施工操作方面也較為方便，因為投入的設(shè)備少，現(xiàn)場工作人員上手較快。傳統(tǒng)破除樁頭工藝缺點較多，在施工過程中，混凝土塊四處飛濺、容易砸傷到現(xiàn)場工作人員，而采用樁頭整體拔除這種技術(shù)，可以在樁頭整體松動之后，整體拔除，保證施工過程的安全。2、為基礎(chǔ)施工搶時間，大幅縮減施工工期。與人工風(fēng)鎬鑿除樁頭等常用方法相比，能有效降低施工噪聲和粉塵污染，保護(hù)套可以利用竹子等材料，環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益顯著。樁基鋼筋設(shè)置保護(hù)套整體吊出樁頭混凝土，安全可靠，施工速度快，大大減少了人工的投入，比樁頭整體破除方案可減少人工費(fèi)60%，工期、經(jīng)濟(jì)效益明顯。3、傳統(tǒng)工藝，往往在破除樁頭過程中，會將樁頭鋼筋彎折，待樁頭破除后，還需工人進(jìn)行修整順直，而樁頭整體拔出技術(shù)，在樁頭拔除后，樁頭鋼筋是順直的。4、樁頭整體拔除技術(shù)的有效運(yùn)用，極大降低了粉塵的污染，避免了樁頭鋼筋受到損傷，保證了最終的工程質(zhì)量。六、結(jié)論：通過對灌注樁先隔離樁頭鋼筋再整體吊出混凝土這項最新施工技術(shù)的詳細(xì)剖析，解決了破除混凝土樁頭施工的工作效率，并在實踐中得到了成功應(yīng)用。總而言之，并結(jié)合本人曾經(jīng)參建過的類似工程項目可知，灌注樁先隔離樁頭鋼筋再整體