快速无损蜂窝式破桩头施工应用分析

快速无损蜂窝式破桩头施工应用分析

庞小宝

广州市公路工程公司广东广州510075

摘要：土木工程中修建桥梁时，水下桩基破桩头成本高，施工效率低，质量控制难度大等。因此为求突破，经过努力改进，我们将传统破桩头改进为蜂窝法破桩头。结合广东省仁化（湘粤界）至博罗高速公路第TJ17合同段（K388+120～K396+730）桥梁桩基破桩头施工，介绍新工艺“快速无损蜂窝式破桩头”施工技术。

关键词：水下桩基；传统破桩头；蜂窝法破桩头

蜂窝法破桩头能够节约成本，提高施工效率，在人员和施工机械相同的情况下，施工效率是传统破桩头的两倍。剥离主筋保护层时传统破桩头易对钢筋造成损坏，蜂窝法破桩头完全避免对主筋的损坏。

1、工程概况

广东省仁化（湘粤界）至博罗高速公路第TJ17合同段位于惠州市龙门县蓝田乡，属于仁博高速公路新建工程，起讫桩号为K388+120～K396+730，全长8.61公里，设蓝田停车区一处（K389+800～K390+900）。本合同段大桥2059.6米/4座，桥梁上部结构采用预应力混凝土先简支后桥面连续小箱梁，桥墩采用柱式墩和方柱墩，桥台采用肋式台、柱式台。主要工程数量为：桩基10680米/370根，承台系梁131个，立柱266根，盖梁133个，桥台帽梁16个，预制小箱梁705片（30米545片，25米160片）。

2、传统破桩头法

传统破桩头施工工艺流程；桩顶划线→环向凿槽→剥离桩头钢筋→凿V型槽→打入钢钎形成断裂面→吊离桩头→修整桩头

‚开挖基坑，挖基过程中使用挖机挖出泥浆，禁止挖机用力勾桩头，防止损坏外漏钢筋。

ƒ基坑防护，基坑开挖至桩顶设计标高后，基坑弃土清运完毕，做好基坑排水、基坑防护才可以进行桩头凿除施工。

④桩顶划线，凿除桩头前测量人员先进行水准测量，放出实际的桩顶标高，对桩顶标高统一用红漆标识，并对桩头凿除工人进行桩头顶标高交底。

⑤环向凿槽，在红漆标识处人工用切割机绕桩头环向一周切割V型槽，深度3-4cm，注意不得损伤主筋。

⑥剥离桩头钢筋，使用人工或风镐将桩顶以上孔桩钢筋凿出，但严禁将桩头主筋局部弯折造成损伤及无法校正。

⑦深凿V型槽，但全部钢筋造出后，在桩顶标高以上5~10cm处水平环向人工造出三个以上V型槽，相互间距为20cm~25cm。使用钢钎打入各个V型槽中，来回反复敲击钢钎，使混凝土在V型槽处出现一个断面，用起重设备将已断裂脱离的设备的桩头吊开。

⑧吊离桩头，用起重设备将已断裂脱离的桩头吊开时，在桩顶2m范围内，起重设备应垂直起降，不能左右晃动避免桩头倾倒将桩基主筋压成死弯。

⑨桩头修整采用风镐破除桩头浮浆及多余的混凝土，至少预留20cm以上用凿子配合凿除，确保桩顶面平整、密实并与桩轴线基本垂直。

3、蜂窝破桩头法

新工艺流程：钢筋笼加工→基坑开挖→桩头分离→整体吊出坑→复测桩头标高及修整。

施工方法：

①钢筋笼加工制作时，桩头深入系梁内的每一根主筋上套入隔离套管，套管为软质泡沫管，确保桩头钢筋与灌注的混凝土之间没有粘结且有一定空间，材质不限；声测管用比其大一号直径的套管隔离。使桩头钢筋与灌注的混凝土之间没有粘结；

②基坑开挖；桩头浇筑7天后，进行基坑开挖，人工配合修坡、清底。基坑开挖时桩顶系梁四周多留出1m，同时做好四周的安全维护与警示标志。

③桩头分离；沿环切位置，对称水平插打钢楔块，使桩头与桩身分离；利用混凝土抗拉强度的特性，通过对称水平插打钢楔块，能较轻松的使桩头与桩身分离。

④整体吊装出坑；直接用吊机整体垂直吊起移除桩头（好似蜂窝煤）。

⑤破除桩头后，复测桩头标高，用高压风枪吹除桩头上散落的砼硝、块。并用清水冲洗桩头，露出桩顶新鲜的砼骨料。

4、传统破桩头与蜂窝法破桩头对比

（1）、传统破桩头方法：

①、施工效率低。

②、切割完后，部分砼运出困难。

③、剥离主筋保护层时易对对钢筋造成损坏，引起钢筋弯曲变形，从而降低抗拉强度。

④、剥离主筋保护层耗时长，施工时噪音大及粉尘多。

⑤、桩头处理时间长，造成基坑施工周期长，降水与防护、工人、机械费用高。

（2）、新工艺破桩头：

①、保护主筋无损伤。使主筋与需取除的混凝土间无粘结，整体向上垂直吊起脱离桩身，有效避免桩头处理过程中对钢筋的损伤。

②、桩头整体减少对桩身混凝土造成损伤，确保桩基和承台之间的连接。

③、作业简单，施工效率高。

④、减少了施工设备的投入，泡沫套管等材料可就地取材，替代品多，能有效降低成本。

⑤、施工噪音和灰尘大大降低，施工环境改善，有效保护施工人员的健康。

5、成本对比分析

6、结语

传统的破桩头施工方法效率低，环境污染大，劳动强度高，施工周期长无法满足现在高速公路建设的工期短、质量高的要求。蜂窝法破桩头施工效率高，工作环境相对传统破桩头好，噪音低，能完整保护桩头钢筋的完整性，同时有效的降低成本，能满足现在高速公路建设劳动力紧缺、工期紧、质量高的要求。因此快速无损蜂窝式破桩头值得大力推广，在桥梁工程施工中具有良好的应用前景。

参考文献：

[1]JTG/TF50-2011，公路桥涵施工技术规范[S].

[2]何斌.环切法整体式破桩头创新工艺研究与应用[J].河南水利与南水北调.2015（16）

[3]杨斌，陈世宏，张慧君.环切法破桩头施工工艺[J].市政技术.2015（03）

[4]韩战涛.大直径桥梁桩头无声快速破除施工技术[J].铁道建筑技术.2015（03）

[5]李小广.钻孔灌注桩桩头整体破除施工方法论述[J].科技传播.2012（07）

[6]张建伟.桥梁钻孔灌注桩头三种破除方法的比较与分析[J].交通世界（运输.车辆）.2015（Z1）

[7]王飞虎.混凝土灌注桩桩头环切凿除技术[J].施工技术.2015（S2）