姚 輝 蘇 秋
(中國建筑第八工程局有限公司,上?!?00120)
目前,鉆孔灌注樁施工時,灌注樁頂標高通常超出設(shè)計樁頂標高0.5 m~1.0 m(混凝土超灌區(qū)),以確保樁基混凝土強度。高出樁頂設(shè)計標高的樁頭部分在承臺施工時需要予以鑿除。鉆孔灌注樁傳統(tǒng)的破除方法通常有兩種方式:一種為人工采用風鎬剝離吊筋,深入樁頭鋼筋籠主筋后再將剩余樁頭進行破除;另一種為破碎錘進行直接錘破。傳統(tǒng)方法破除時往往造成深入樁頭的鋼筋彎曲受損、樁頭不平整、粉塵污染嚴重,同時耗用大量的人力、機械,費工費時且質(zhì)量無法保證。
針對這些問題,項目部決定發(fā)明一種隔離裝置(目前此裝置已申請專利),使鉆孔灌注樁超灌區(qū)鋼筋與混凝土分離,從而達到鋼筋與混凝土之間的握裹力降為零的效果。后期基坑土方開挖至設(shè)計標高時,利用吊車將超灌區(qū)混凝土整體調(diào)離。研究表明,利用這種隔離裝置,樁頭破除不需要配備鎬頭機鑿除樁頭混凝土,從而降低了勞動力、機械投入,施工效率高、樁頭觀感好,施工成本低廉,噪聲小,不產(chǎn)生揚塵,同時也避免了采用機械鑿除法對樁身的擾動。
A03C-02地塊新建辦公樓項目位于上海市浦東新區(qū),緊鄰上海市地標性建筑——中華藝術(shù)宮。項目地下4層,地上17層?;A(chǔ)采用水下C40混凝土灌注樁,樁徑有700 mm,750 mm兩種,共計478根(含共用圍護立柱樁123根),土方開挖階段每根樁需要破除樁頭長度為1.2 m。采用傳統(tǒng)施工工藝,樁頭總破除量大,施工工期較長。
鉆孔灌注樁樁頭的隔離裝置,用于套設(shè)于待形成的樁頭的鋼筋籠上,隔離裝置包括:與待形成的樁頭的直徑相適配的托盤,托盤上開設(shè)有多個貫通孔,貫通孔與鋼筋籠上的豎向鋼筋相對應(yīng)的設(shè)置以及豎向固設(shè)于托盤上的套管,套管與貫通孔一一對應(yīng)地設(shè)置,且套管的頂部封閉,底部開口與對應(yīng)的貫通孔連通,通過將套管套設(shè)于鋼筋籠上對應(yīng)的豎向鋼筋以隔離豎向鋼筋與后續(xù)澆筑的混凝土。在后續(xù)取出樁頭的施工過程中,使用簡單的起重機械即可拔除樁頭,解決了現(xiàn)有技術(shù)中去除樁頭之后的鉆孔灌注樁的頂部不平整,損壞鉆孔灌注樁的豎向鋼筋的問題。裝置簡圖如圖1~圖3所示。
預(yù)埋隔離裝置法破除樁頭混凝土施工流程如圖4所示。
A03C-02地塊新建辦公樓項目478根樁全部采用預(yù)埋隔離裝置法破除樁頭,樁頭吊裝采用汽車吊進行,樁頭成型效果好,施工進度快。得到了監(jiān)理單位、建設(shè)單位高度評價。預(yù)埋隔離裝置法破除樁頭效果見圖5。
采用預(yù)埋隔離裝置法破除樁頭混凝土,平均每根樁頭耗時45 min,采用傳統(tǒng)機械破除平均每根樁頭耗時4.5 h,且需要增加一臺鎬頭機連續(xù)作業(yè)。
采用傳統(tǒng)的施工方案對樁頭破碎的同時,對灌注樁產(chǎn)生擾動,對鋼筋也有一定程度的損傷,降低樁身承載力。而采用預(yù)埋隔離裝置法破除樁頭混凝土,是通過隔離裝置使鋼筋和混凝土協(xié)同作用失效,且超灌區(qū)保護層混凝土與樁身保護層混凝土分割,樁頭吊除過程中不會對鋼筋及保護層混凝土產(chǎn)生破壞。成型效果既美觀,樁身承載力也得到了保證。
采用傳統(tǒng)的風鎬對樁頭破碎,將產(chǎn)生大量的粉塵,且施工期間噪聲較大。對周邊居民造成困擾,不利于環(huán)境保護控制,而采用
預(yù)埋隔離裝置法破除樁頭混凝土,不對樁基本身產(chǎn)生破壞,樁頭吊裝拆除施工噪聲小,不產(chǎn)生揚塵。
采用預(yù)埋隔離裝置法破除樁頭混凝土,雖然在前期樁基施工過程中增加了PVC預(yù)埋裝置的材料成本投入,但降低了樁頭破除過程中勞動力和施工機械的消耗,并且縮短施工工期。經(jīng)成本測算,單根鉆孔灌注樁樁頭破除可節(jié)約直接、間接施工成本合計1 200元左右。
經(jīng)理論分析和現(xiàn)場實際施工印證,采用預(yù)埋隔離裝置法破除樁頭混凝土具有施工簡單、成本低廉、施工功效高、對周邊環(huán)境影響小等諸多優(yōu)點,值得在施工領(lǐng)域推廣運用。