何海峰 馬博恒 葛玉祥

摘要：工程灌注樁試樁樁體與樁頭處理一次成型的施工方法，涉及所有樁基工程的基樁可靠性試驗(yàn)與檢測(cè)項(xiàng)目，以往工程試樁樁體與樁頭兩步成型制作，不可避免地存在兩者材料的不均一性和二者人為弱面問(wèn)題，其試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果受其缺陷因素影響與實(shí)際工程基樁工程力學(xué)特征具有一定的偏差，不同程度地影響了試驗(yàn)結(jié)果的可靠度；其次樁頭養(yǎng)護(hù)的時(shí)間效應(yīng)和必須投入的材料浪費(fèi)極大地影響了工程總運(yùn)營(yíng)周期，造成的經(jīng)濟(jì)損失巨大。樁體與樁頭處理一次成型的施工方法降低了兩步法的缺陷影響因素，極大地提高了試驗(yàn)和檢測(cè)的可靠性，同時(shí)由于縮短試驗(yàn)周期提高工程效率，兩者的綜合效應(yīng)具有潛在與直接的顯著經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：試樁 灌注樁樁頭 一次成型 運(yùn)營(yíng)周期

中圖分類(lèi)號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1.前言

用于不同目的的工程灌注樁，為保證基樁設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量的可靠性，或于施工前為修改設(shè)計(jì)參數(shù)提供依據(jù)，或于工后檢測(cè)施工質(zhì)量是否可靠，均需根據(jù)樁基承載類(lèi)型進(jìn)行基樁極限承載力和樁體質(zhì)量檢驗(yàn)。

試樁檢測(cè)內(nèi)容，包括：①基樁豎向極限承載力靜荷載試驗(yàn)；②基樁水平極限靜荷載試驗(yàn)；③基樁沉渣和樁體完整性檢驗(yàn)。實(shí)踐證明，影響這些試驗(yàn)和檢測(cè)質(zhì)量可靠性的因素中，樁頭處理成型質(zhì)量是關(guān)鍵因素，而樁頭成型制作工藝是決定其質(zhì)量?jī)?yōu)劣的決定因素。以往的樁頭成型制作工藝是，先按設(shè)計(jì)完成試樁樁體，待其具有一定強(qiáng)度后，將樁頭部位的樁頂鑿毛處理并洗凈，按樁頭設(shè)計(jì)要求澆注樁頭，之后養(yǎng)護(hù)至規(guī)定時(shí)間要求時(shí)，進(jìn)行上述試驗(yàn)。這種兩步法的弊端是：1)樁頭和樁體雖用同型號(hào)砼，但兩次是在不同時(shí)間完成的，材料性質(zhì)、配比和凝固時(shí)間存在一定的差異性，致使兩部分的強(qiáng)度和變形存在一定的差異；2）兩部分界面雖經(jīng)處理，但樁頭澆注凝固產(chǎn)生的漿體必賦存于界面。其綜合效應(yīng)是接觸界面必為天然的弱面，其強(qiáng)度和變形直接影響檢測(cè)試驗(yàn)質(zhì)量，尤其是水平靜載試驗(yàn)；3）兩步法必增加樁體和樁頭的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，這對(duì)工程緊迫及氣候條件惡劣條件下的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用和工程工期影響極大。

由于上述弊端直接影響著試樁樁頭成型制作質(zhì)量，試樁失敗實(shí)例屢見(jiàn)不鮮，如遇失敗會(huì)造成嚴(yán)重的不良后果。①尤其是大噸位試樁，做一組試驗(yàn)需經(jīng)費(fèi)數(shù)十萬(wàn)元，一旦失敗則會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失；②時(shí)間效應(yīng)問(wèn)題：大噸位試樁，完成樁體至樁頭整個(gè)過(guò)程至少需1個(gè)多月。若失敗，再循環(huán)這一過(guò)程，2個(gè)月時(shí)間即白白浪費(fèi)，作為大型工程，其經(jīng)濟(jì)損失巨大。

鑒于上述，通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)探索，將試樁樁頭成型制作工法改成一步完成，可顯著降低兩步法弊端中1)和2）發(fā)生的概率，提高檢測(cè)質(zhì)量，同時(shí)可大大縮短檢測(cè)周期，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

2.樁體與樁頭一次成型工藝

2.1 施工過(guò)程簡(jiǎn)述

為使試樁試驗(yàn)的檢測(cè)結(jié)果更符合實(shí)際，縮短試驗(yàn)的檢測(cè)周期，該工藝采用的方案是工程灌注樁試樁樁體與樁頭一次成型，其具體的施工過(guò)程如下：

第1步進(jìn)行樁孔施工，保證各項(xiàng)指標(biāo)滿(mǎn)足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。第2步通過(guò)先期檢驗(yàn)在保證鋼筋籠材料與制作質(zhì)量的前提下安設(shè)鋼筋籠。第3步安裝鋼護(hù)筒（鋼護(hù)筒壁厚4mm，長(zhǎng)度1.5-2.0倍的樁徑，鋼護(hù)筒直徑與設(shè)計(jì)的樁徑相同，護(hù)筒示意見(jiàn)圖1），其技術(shù)要求：①將鋼護(hù)筒套于樁頂預(yù)留鋼筋籠外側(cè)，放平居中，四周應(yīng)與鋼筋籠間隙一致；②鋼護(hù)筒與鋼筋籠頂端一致，二者用相當(dāng)于砼保護(hù)層厚度一致的φ16的鋼筋點(diǎn)焊（均勻分布），在保證安全牢固的前提下焊點(diǎn)不宜太多，便于后期鋼護(hù)筒拆除。第4步在鋼筋籠下設(shè)和鋼護(hù)筒結(jié)束時(shí)，應(yīng)進(jìn)行測(cè)量標(biāo)定，鋼護(hù)筒頂面一定要水平。第5步，混凝土澆筑按有關(guān)規(guī)范規(guī)程實(shí)施，水下混凝土澆筑時(shí)，導(dǎo)管盡量不要碰鋼筋籠及鋼護(hù)筒。待混凝土澆注至鋼護(hù)筒頂面時(shí)，澆筑直至混凝土把樁頂?shù)某猎?、浮漿全部頂上來(lái)之后停澆。第6步人工清除樁頂浮漿，直到新鮮的混凝土，一般大約鋼護(hù)筒內(nèi)的混凝土得清理掉0.5m。第7步用塑料布蓋住鋼護(hù)筒進(jìn)行樁頂保護(hù)，以免提拔鉆孔的護(hù)筒等工作所帶泥皮等雜物落于鋼護(hù)筒內(nèi)。第8步安裝鋼筋網(wǎng)片，此時(shí)繼續(xù)澆筑砼至安設(shè)鋼筋網(wǎng)片的高度，然后安放鋼筋網(wǎng)片，一般網(wǎng)片用φ10的鋼筋制作，網(wǎng)格間距10×10cm；通常需要安設(shè)2層鋼筋網(wǎng)片，首層位于鋼護(hù)筒下15cm，安好后邊澆邊振，安好第1層鋼筋網(wǎng)片待砼澆至鋼護(hù)筒頂下5cm時(shí)壓入第2層鋼筋網(wǎng)片。第9步待第2層鋼筋網(wǎng)片成功安放后，采用人工初步抹平樁頭頂面，用塑料布和草簾子覆蓋。待混凝土初凝后，一般約1小時(shí)左右，再次將樁頭抹平。第10步樁頭及其周?chē)雷o(hù)，人工清理鋼護(hù)筒周?chē)?，用干燥粉土回填，樁頂用塑料布、草簾覆蓋，其上覆土進(jìn)入養(yǎng)護(hù)期。

圖1 樁頭鋼護(hù)筒大樣圖

2.2施工工藝流程

基于前述2.1節(jié)，具體施工工藝流程用框圖形式表示見(jiàn)圖2。

3. 效果對(duì)比

3.1采用一次成型的樁頭比采用二次成型的樁頭整體性強(qiáng)，工作連續(xù)，樁體不存在接茬，水平靜載等試驗(yàn)效果好。

3.2省時(shí)省工，若冬季施工時(shí)養(yǎng)護(hù)的好，不易發(fā)生二次開(kāi)挖后凍壞樁頭的現(xiàn)象；并且比做檢測(cè)時(shí)再做樁頭節(jié)省工期。

3.3節(jié)省材料，一般一次成型的樁頭制作不會(huì)浪費(fèi)材料。而二次成型的樁頭在后期會(huì)有材料浪費(fèi)，如采購(gòu)高強(qiáng)混凝土、速凝劑等費(fèi)用。

圖2 施工工藝框圖

4. 結(jié)論

該工藝有益效果是：樁頭質(zhì)量可靠，減少了兩步法的弊端，檢測(cè)結(jié)果更符合實(shí)際，使樁基設(shè)計(jì)參數(shù)更可靠，施工質(zhì)量更安全，保證了試驗(yàn)的成功率；大大縮短了檢測(cè)周期和工程總運(yùn)行周期，同時(shí)可節(jié)省二次成型樁頭制作高昂的材料浪費(fèi)，具顯著的經(jīng)濟(jì)效益和廣泛的社會(huì)效益。

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)用PDF形式查看。