鉆孔灌注樁樁頭套管法整體破除施工技術(shù)論文

鉆孔灌注樁樁頭套管法整體破除施工技術(shù)【摘要】樁基施工樁頭破除中，傳統(tǒng)的方法為人工和機(jī)械破除，兩種破除均會(huì)對(duì)樁頭造成伸入樁頭鋼筋彎曲受損、樁頭不平整、粉塵污染嚴(yán)重，同時(shí)費(fèi)工費(fèi)時(shí)；不但樁頭破除質(zhì)量得不到保證，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)化施工要求，而且破除速度極慢。本文主要就提高樁頭破除施工質(zhì)量與效率，進(jìn)行研究應(yīng)用的。1工程概況石家莊至濟(jì)南客運(yùn)專(zhuān)線是我國(guó)高速鐵路網(wǎng)中太原至青島客運(yùn)專(zhuān)線的重要組成部分，線路全長(zhǎng)323.112km，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為雙線客運(yùn)專(zhuān)線鐵路，設(shè)計(jì)時(shí)速250公里/小時(shí)，工程于2014年3月1日開(kāi)工。齊濟(jì)特大橋是本工程的控制性工程之一，我公司負(fù)責(zé)齊濟(jì)特大橋0#臺(tái)至109#墩線下工程施工，施工長(zhǎng)度3.574km。全橋墩臺(tái)基礎(chǔ)采用C40摩擦樁基礎(chǔ)，樁徑為φ1.0m、φ1.25m、φ1.5m，共1052根，樁長(zhǎng)39m～56m之間，總計(jì)44748m。該橋地處黃河沿岸，環(huán)保要求高，被業(yè)主單位定為標(biāo)準(zhǔn)化工程，形成標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。2技術(shù)原理及工藝流程2.1技術(shù)原理鉆孔樁樁頭整體破除主要是在鉆孔樁鉆孔結(jié)束后安裝鋼筋籠前，將事先加工好的PVC塑料管直接套入鋼筋籠外露承臺(tái)的主筋和聲測(cè)管外露表面，并將其位置固定保證不發(fā)生串動(dòng)，PVC塑料管使樁頭混凝土和主筋不發(fā)生握裹；在基坑開(kāi)挖完成后，在樁頭標(biāo)高位置采用小型切割機(jī)進(jìn)行環(huán)切一周，在樁頭標(biāo)高對(duì)稱(chēng)位置鉆兩個(gè)孔，采用液壓劈裂機(jī)對(duì)稱(chēng)插入孔洞內(nèi)進(jìn)行劈裂，以使得樁頭脫離，然后利用起吊設(shè)備吊出上部樁頭。2.2工藝流程見(jiàn)圖1所示。3總體施工方案采用旋挖鉆和反循環(huán)回旋鉆機(jī)成孔，膨潤(rùn)土泥漿護(hù)壁，吊車(chē)下鋼筋籠，導(dǎo)管灌注水下混凝土。4施工工藝及方法4.1鉆孔樁鉆孔施工鉆孔樁根據(jù)此段地質(zhì)情況采用旋挖鉆機(jī)和反循環(huán)鉆機(jī)成孔，鉆機(jī)鉆孔時(shí)盡量安排兩相鄰樁跳開(kāi)施工，鉆進(jìn)中嚴(yán)格控制泥漿比重在1.1～1.3之間，鉆孔過(guò)程中隨時(shí)觀測(cè)護(hù)筒內(nèi)的水頭高度，確保水頭高度的相對(duì)穩(wěn)定。鉆孔過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常檢查并記錄土層變化情況，并與地質(zhì)剖面圖核對(duì)。當(dāng)鉆孔深度達(dá)6m左右時(shí)進(jìn)行第一次孔徑、垂直度檢查，保證孔徑不小于設(shè)計(jì)值，垂直度≤1%；鉆孔深度達(dá)15～20m進(jìn)行第二次檢查；鉆孔完成后第三次檢查鉆孔深度、孔徑、垂直度是否達(dá)到要求。終孔檢查合格后進(jìn)行換漿法清孔。清孔時(shí)采用比重小于1.1的稀泥漿對(duì)孔底注入泥漿進(jìn)行換漿，清孔后灌注混凝土前孔底沉淀層厚度不超過(guò)10cm。清孔應(yīng)達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)：孔內(nèi)排出或抽出的泥漿手摸無(wú)2～3mm顆粒，泥漿比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度17～20s。圖1鉆孔樁樁頭套管法整體破除施工工藝流程圖4.2鋼筋籠制作加工齊濟(jì)特大橋樁徑1m的鋼筋籠主筋為26根HPB300φ16mm鋼筋，樁頭鋼筋伸入承臺(tái)尺寸為1.34m。4.3PVC塑料管安裝現(xiàn)場(chǎng)采用直徑為φ20mm長(zhǎng)度為1.34m的PVC塑料管將26根主筋完全套住，并在PVC管上底端用膠帶進(jìn)行封端。同時(shí)為防止纏繞PVC管脫落及漏漿，PVC管底端用扎絲綁扎。4.4自制循環(huán)吊筋制作循環(huán)吊筋采用2根HRB400φ20mm鋼筋、卡環(huán)、鉤子焊接組裝而成。首先在1根HRB400φ20mm鋼筋一端焊接圓形吊環(huán)，用于鋼筋籠的固定。另一根HRB400φ20mm鋼筋端部與鉤子焊接，用于懸掛鋼筋籠。鋼筋與鋼筋籠連接采用卡環(huán)連接，根據(jù)吊筋長(zhǎng)度的不同，可以調(diào)整卡環(huán)來(lái)控制吊筋的長(zhǎng)度。4.5鋼筋籠吊放安裝鋼筋籠下放時(shí)，首先根據(jù)護(hù)筒頂和樁頂標(biāo)高，調(diào)整好循環(huán)吊筋的長(zhǎng)度，將2根循環(huán)吊筋的鉤子對(duì)稱(chēng)鉤住鋼筋籠內(nèi)側(cè)頂端的加強(qiáng)箍筋（HRB400φ20），最后用與吊筋等長(zhǎng)HPB300φ10鋼筋插銷(xiāo)插入螺帽孔內(nèi)。同時(shí)采用3根直徑為φ60mm長(zhǎng)800mm的PVC套管，將聲測(cè)管套住，纏繞膠帶并用扎絲綁扎。聲測(cè)管定位時(shí)，保證垂直，以便樁頭吊除。4.6鉆孔樁混凝土灌注在鋼筋籠和導(dǎo)管安放完畢后以及灌注水下混凝土前，再次檢測(cè)樁底沉渣厚度，若沉渣厚度超標(biāo)，要立即進(jìn)行第二次清孔，直至達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，清孔完成后立即進(jìn)行水下混凝土灌注。采用直升導(dǎo)管法進(jìn)行水下混凝土的灌注?；炷凉嘧⑦^(guò)程中復(fù)測(cè)鋼筋籠標(biāo)高，防止鋼筋籠上浮。鉆孔樁灌注完成后，將卡環(huán)松開(kāi)，拔出插銷(xiāo)，取出循環(huán)吊筋。鉆孔樁水下混凝土灌注完成后進(jìn)行地下自然養(yǎng)護(hù)。4.7承臺(tái)基坑開(kāi)挖采用挖掘機(jī)放坡開(kāi)挖，當(dāng)開(kāi)挖面距基坑底面以上30cm左右，且確認(rèn)基坑底與設(shè)計(jì)相符時(shí)，再用人工開(kāi)挖，一次清基至設(shè)計(jì)標(biāo)高。4.8樁頭水平環(huán)切處理鉆孔樁施工完成基坑開(kāi)挖后，在樁頭標(biāo)高位置采用小型切割機(jī)環(huán)切表面一周。4.9樁頭鉆劈裂孔在樁頭標(biāo)高對(duì)稱(chēng)位置鉆兩個(gè)直徑為40mm、深度為400mm的孔洞，用于樁頭劈裂。4.10樁頭劈裂將2個(gè)液壓劈裂機(jī)對(duì)稱(chēng)插入樁頭已鉆好的孔洞內(nèi)進(jìn)行劈裂，以使得樁頭脫離。4.11樁頭吊除樁頭劈裂完成后，用25t吊車(chē)進(jìn)行一次性整體吊除。4.12鋼筋籠頂部彎鉤處理樁頂分離面進(jìn)行平整處理，最后采用便攜式鋼筋彎曲機(jī)對(duì)樁頭鋼筋進(jìn)行彎鉤，完成樁頭處理。5效益分析該工藝每根樁PVC管增加套管材料費(fèi)約40元，但節(jié)省了傳統(tǒng)樁頭處理過(guò)程中一次性吊筋的費(fèi)用及破除樁頭的人工和機(jī)械費(fèi)，綜合考慮大面積施工情況下可使每根樁破除成本降低140元左右。該工藝得到建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位的一致認(rèn)可和好評(píng)，并在全線推廣應(yīng)用。6結(jié)語(yǔ)采用該工藝有效地減少了混凝土破碎過(guò)程中的揚(yáng)塵污染，降低了對(duì)作業(yè)人員身體的傷害，改善了作業(yè)環(huán)境。同時(shí)使每