灌注桩先隔离桩头钢筋在施工中的应用

灌注桩先隔离桩头钢筋在施工中的应用

摘要：随着社会经济迅猛发展，愈发变多的高层甚至是超高层建筑已在城市中蔓延开来，如此一来，对建筑基础工程的要求也变得愈发严格。随着桩基技术不断优化并实际应用，已能够完全满足建筑荷载方面的传递需求，这类技术极大地促进了我国建筑业快速向前的发展。回看过去旧有的桩头超灌混凝土凿除经验可以明确知道，所有需要破除桩头混凝土灌注桩。结合过去旧有的桩头超灌混凝土凿除施工经验，并经过很长时间的施工经历，进而一项崭新的前沿技术—桩头钢筋设置保护套整体吊出桩头超灌混凝土被成功地研发出来，该项技术也取得了非常好的经济和社会效益。Keys：桩基础，灌注桩，桩头钢筋笼保护套建筑业的各项施工技术都在日新月异，毫不例外的是桩基础的施工技术也有了长足的发展，其创新的技术已被人们广泛关注，当其应用到建筑工程中，不仅能大幅提升整体建筑工程的施工质量和效率，还凭其简单的施工流程、较低的施工成本以及较大的收益等诸多优势，在建筑工程中逐渐普及开来，这也将大幅提升建筑工程的安全及稳定性。在当今社会，桩基础的应用范围及领域已愈发拓宽，随之而来的便是机械设备和施工技术都在持续地改进与发展。桩基破除桩头传统工艺工效低，成本高，施工质量难以保证，通过项目创新施工工艺，采用桩基桩头整体拔除技术，能够提高施工工效，降低施工成本，减小劳动强度，确保操作工人的安全、健康、环保施工。一、工艺原理桩头整体拔除技术是指成孔桩基在安装钢筋笼前，用泡沫棉、塑料软管、PVC管、竹子等若干种材料作为保护套，将原先已经加工制作好的PE管直接套入钢筋笼外露底系梁亦或是承台的主筋和声测管外表面，在制作桩基钢筋笼的时候，将保护套放到桩顶设计标高以上的桩头钢筋套上，并将其位置固定保证不发生串动，使得混凝土与钢筋两者无法直接接触，进而不会对钢筋能产生黏结和握裹力，因为混凝土的抗拉及抗剪强度都比较小，使得桩头混凝土和主筋两者之间不会发生握裹的现象。在开挖桩基基坑之后，在处于桩顶标高之上的部分将预埋的环切箍完全拔除，在垂直桩身的方向进行钻孔时，一定要使用风镐，其深度至少要占桩径的1/5，然后将分离后的楔子再插到钻孔中去，与此同时还要对其进行敲击，一直持续到桩头与桩身两者彻底分开，而后再使用专业的起吊设备将上部的桩头完全吊出。垂直提起顶端的桩头，直至将桩头完全拔除。达到破除桩头的目的。以下图一为：钢筋笼保护套，图二为：桩头钢筋笼保护套。

二、工艺特点1、施工工艺较传统而言相对较为简单，但功效较高，对桩头破除的速度比较快，这样以来就为后续施工留有更多的时间，同时减少了基坑露天时间，有利于保证边坡稳定；2、如今用桩头钢筋与混凝土隔离，进而使用劈裂机分离桩头与桩身，而后再吊出整体，这种方式高效避免了桩头在凿除的过程中钢筋发生弯曲现象，最终百分百的保证桩基钢筋以及墩柱钢筋之间的连接质量是符合标准规定的；3、保护套的材料可使用泡沫棉、塑料水管、PVC管或竹子等若干种，这些材料容易获得，可大幅降低施工的成本；4、可大幅降低施工现场的噪音及灰尘，极大改善了施工现场的工作环境，确保施工现场工作人员身体不受伤害。三、施工工艺流程及操作要点1、施工工艺流程

施工准备→桩头钢筋安装PE管套→安装“环切箍”→桩头开挖→拔出“环切箍”→钻楔子孔→用楔子分离桩头→钻眼、安装吊装用钢钎→起吊桩头2、操作方法及要点2.1桩头钢筋保护套安装这种施工方法最为重要的工序便是安装桩头钢筋保护套，在安装这个保护套时，务必要确保这个时间点是在桩基钢筋笼加工制作完成以及下放到桩孔里之前。其材料可选用塑料水管、泡沫棉、PVC管亦或是竹子等这些获取容易且物美价廉的材料，并且要保证其内径较钢筋直径大2至75mm，采用泡沫剂来封填保护套的两端，这样做的最终目的就是为了能够形成一定的空隙，以有效避免混凝土与桩头钢筋直接接触。确定隔离层的施工范围：从设计桩顶标高之上250mm处一直到钢筋笼顶之间的这部分。关于这个保护套长度的界定：通常情况下为桩基钢筋伸到系梁之内、承台亦或是墩柱之内的一部分钢筋。在安装保护套时，因为材料的不同，其方法也有所不同，一般要求为：（1）每一根钢筋笼桩头钢筋都需要做隔离措施，隔离层部分可用有效的固定措施来稳固；（2）制作隔离层时在桩顶设计标高以上250mm作标记，隔离层绝对不可延伸到桩身钢筋的部位，而且要确保精准隔离；（3）若是采用塑料水管、PVC管材、竹子等一系列硬质材料，那么可使用模板泡沫剂来封堵保护套的两侧，而且还要将其固定，以避免在灌注混凝土的时候，保护套发生移动的现象。2.2钢筋笼安装（1）一般钢筋笼是经由焊接吊环以及穿横梁这两种方式来固定钢筋笼并控制高程的，务必确保吊环的刚度足够，保证在钢筋笼安装时不会发生变形。（2）安装的过程中，务必要十分精准地测量出高程，只有保证桩顶位置的准确无误才能确保保护套的位置的正确性，进而才能确保有效隔离桩头部分的钢筋和混凝土，只有这样才能便于凿除桩头混凝土。（3）安装时，可焊接“P”型支撑到钢筋笼的顶部，将该支撑直接焊接到钢护筒上，同时要保证焊接强度是符合标准要求的，以确保在灌注混凝土时，时刻保持钢筋笼的平面位置以及高程不发生变化。（4）在安装的过程中，务必要注意保护好桩头部分钢筋上的保护套完好无损。（5）在放置钢筋笼以及浇筑混凝土时，确保用吊装的方式来放置钢筋笼，当吊装到孔内就位的时候，报保证与桩孔对准，保持稳定且垂直，缓缓均速下沉，切勿碰及孔壁。还要特别注意不要破坏PE管套及环切箍等部件。等待桩钢筋笼一切就位后，确保隐蔽部位的工程验收合格，再进行后续的浇筑混凝土工作。保证混凝土浇筑的连续性，导管进入混凝土的深度要控制好，确保长度合适，同时要采取相关措施，以避免钢筋笼发生上浮现象。（6）安装“环切箍”，在桩顶标高位置，绕桩周一圈，预埋环切箍（即将PE管绕桩的主筋外侧一圈，内填细沙和其他填充物，钢丝绳端头余留长度20cm，在破除桩头时方便拔除）。在选取PE管套时，务必要确保其直径大主筋直径约5mm，而且要保证钢筋与PE管套是分离开来的。之所以使用PE管套的目的便是，确保桩头混凝土和主筋之间不发生握裹的这种不良现象。2.3桩基混凝土灌注（1）在灌注混凝土时，仔细观察，当灌注到混凝土的最顶面距离钢筋骨架最底部约1m时，最好迅速降低灌注的速度，以有效避免钢筋笼发生上浮现象。（2）灌注时务必要避免钢筋笼发生上浮现象。（3）当灌注到设计标高时，稍稍减缓速度，相关工作人员务必要精准计算一下剩余需要混凝土的量，并第一时间将实际情况通知拌和站，以有效避免造成不必要的浪费。2.4基坑开挖（1）在开挖基坑前，要综合考虑水文、地质、施工环境以及开挖方式等各种不同的因素，明确坑壁是否要采取相关的支护措施。（2）开挖基坑之前，需综合考虑到桩基的设计标高以及边坡坡度等因素，以确定最终基坑开挖的具体尺寸，此外还要将石灰线撒好。（3）开挖基坑的时候要遵循分层开挖的基本原则，桩基周围一定要超挖20-1000mm，这样做可以有助于破除桩头时桩基四周的水平眼打入。（4）开挖基坑时，位于基坑的顶面务必要设置好挡水坎，以有效预防地面水流到基坑中。2.5边坡防护当所开挖的基坑深度偏小并且坑壁土层较为稳定时，可选择较为恰当的放坡开挖，特殊情况下做好边坡加固的具体措施。相反，当开挖的基坑深度偏大、坑壁土层有塌陷的风险亦或是地下有水等相关因素影响时，开挖基坑时可用边坡支护的方式，而且还要验算好基坑支护等结构。2.6基坑降水（1）一旦发现基坑内有地下水，第一步便是要降水，将基坑内的地下水排除干净。（2）在进行降水处理之前，应保证降水不会紊乱基坑坑壁。（3）对于桩基基坑的降水，通常情况下采取的降水方式为：集水坑排水亦或是潜水泵抽水等。2.7分离桩头混凝土（1）在桩头混凝土进行分离之前，应精准测量出桩顶的标高，在设计桩顶标高之上的20—750mm处的桩基四周都做好标记，这个标记线可作为桩头混凝土的分离线。对于高出桩顶设计标高的那一部分，需要在下一个施工工序正式开始之前，由现场工作人员用风镐来凿除并修整。（2）承台基坑的开挖需要等到桩基混凝土强度高达70%之后再进行，在开挖承台基坑的过程中，务必要保护好裸露在桩头之外的主筋。（3）彻底拔出“环切箍”，在开挖基坑之后，显露出桩头部分。用铁锤敲击铁丝端部混凝土，利用铁丝绳带动，拔出“环切箍”，可见水平一圈凹槽面。当确保桩基混凝土的强度到达70%之后，开始进行承台基坑的开挖工作，在开挖承台基坑的过程中，务必要保护好裸露在桩头之外的主筋。（4）在进行桩头混凝土分离工序时，利用风镐在做好标记的桩身四周对称地打入6-8个孔，每个孔的深度可达60-2000mm，采用小型钻孔设备，在凹槽面垂直桩身的方向钻出楔子孔，钻孔深度至少要保证到桩径的1/5，在同一水平面、沿桩径方向钻孔8个，即楔子孔，形成截桩薄弱面。打眼完成后，孔内插入劈裂机，各设备同步均匀启动。（5）在进行破桩工序头时，在距离系梁底20—750mm以上的位置均匀的水平钻眼，或用岩石劈裂机对桩头进行劈裂；打入岩石劈裂机使用时，应缓慢进行，分多次进行，循序渐进，避免一次到位。（6）岩石劈裂机在使用时，要保持水平状态，避免桩心混凝土发生“坑洼”亦或是“鼓包”。（7）使用岩石劈裂机时，切记要保护好桩基钢筋不受到任何损伤。

2.8桩头混凝土整体吊出（1）在分离桩头混凝土之后，用25T的起重吊车钩住预埋吊环，确保始终处于垂直状态，缓缓起吊，整体吊出桩头混凝土，以破除桩头。（2）在整体吊出桩头混凝土之后，修整桩头混凝土直至设计标高处，并理净钢筋上的保护套。

四、质量控制1、

针对工程的实际情况，制定出相应的技术措施，由技术负责人组织施工技术人员、施工班组长等认真学习本施工工艺质量控制要点，并鼓励不断创新和优化。2、根据项目实际情况合理选用保护套材料，为了保证隔离效果可以多选用几种材料进行试验比选，选出最佳材料。3、桩头部分钢筋保护套要逐个安装，采用扎丝、宽胶带、模板胶等辅助材料对保护套端头进行封堵和固定，确保保护套稳定牢固，钢筋与混凝土完全隔离。4、在下放钢筋笼时，务必要定位桩基的中心点，焊接钢筋笼到钢护筒上以达到固定的目的，避免在混凝土浇筑时钢筋笼偏离原有位置或上浮。5、在灌注混凝土的时候，要防止导管触碰到钢筋笼，进而导致钢筋笼发生移位现象。6、桩头整体吊出时，应缓慢进行，并注意起重吊车的安全，防止倾覆。7、桩头吊出后，人工用风镐对桩头进行修整至设计标高。五、经济效益1、本文中的施工方法在破除桩头方面速度很快，较传统工艺来看，工效提升幅度很大，极大推进了整体的施工进度。此外，还极大地减少了设备及人员的投入，大幅降低了施工成本，且在施工操作方面也较为方便，因为投入的设备少，现场工作人员上手较快。传统破除桩头工艺缺点较多，在施工过程中，混凝土块四处飞溅、容易砸伤到现场工作人员，而采用桩头整体拔除这种技术，可以在桩头整体松动之后，整体拔除，保证施工过程的安全。2、为基础施工抢时间，大幅缩减施工工期。与人工风镐凿除桩头等常用方法相比，能有效降低施工噪声和粉尘污染，保护套可以利用竹子等材料，环保和经济效益显著。桩基钢筋设置保护套整体吊出桩头混凝土，安全可靠，施工速度快，大大减少了人工的投入，比桩头整体破除方案可减少人工费60%，工期、经济效益明显。3、传统工艺，往往在破除桩头过程中，会将桩头钢筋弯折，待桩头破除后，还需工人进行修整顺直，而桩头整体拔出技术，在桩头拔除后，桩头钢筋是顺直的。4、桩头整体拔除技术的有效运用，极大降低了粉尘的污染，避免了桩头钢筋受到损伤，保证了最终的工程质量。六、结论：通过对灌注桩先隔离桩头钢筋再整体吊出混凝土这项最新施工技术的详细剖析，解决了破除混凝土桩头施工的工作效率，并在实践中得到了成功应用。总而言之，并结合本人曾经参建过的类似工程项目可知，灌注桩先隔离桩头钢筋再整体