Pile Head Ring Cutting Process of High-speed Railway Bridge Pile Foundation

WANG Ze-chuan

摘要：現(xiàn)階段，高鐵橋梁樁基施工現(xiàn)場樁頭環(huán)切工藝仍未普及應(yīng)用，多數(shù)工程仍舊采用傳統(tǒng)工藝即人工鑿除樁頭，樁頭質(zhì)量無法保證，易造成掉角、缺邊，樁芯凹凸不平，樁頭鋼筋易彎曲等一系列質(zhì)量問題。采用樁基環(huán)切工藝，極大地提高了樁頭質(zhì)量，有利于樁檢的順利通過，較大限度的減少了揚(yáng)塵、噪聲和振動(dòng)，作業(yè)環(huán)境改善較大。

Abstract： At this stage， the pile head cutting process of pile foundation construction of high-speed railway bridges is still not widely used. Most of the projects still use traditional techniques to manually cut pile heads， so the quality of pile heads cannot be guaranteed， and it is easy to cause a series of quality problems， such as， corner missing and edge missing， pile core rugged and easy bending of the pile head steel， and so on. The pile-based ring cutting process greatly improves the quality of the pile head， which is beneficial to the smooth passage of the pile inspection， greatly reduces the dust， noise and vibration， and improves the working environment.

關(guān)鍵詞：樁基;樁頭環(huán)切;伸入承臺10cm

Key words： pile foundation;pile head ring cutting;extension into the cap 10cm

中圖分類號：U443.15? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）32-0166-02

1? 工程概況

?？弟囌径嗑€特大橋隸屬于?？悼h后坪鎮(zhèn)后坪村，橋位距S322省道約170m，全長1239.25m，起訖里程為DK498+960.85-DK500+199.35，孔跨布置為：{左幅：（3×24+2×32）m一變二道岔梁+3×32m簡支箱梁;右幅：（3×24+5×32）m渡線梁}+19×32m四線橋簡支箱梁+4×32m四變二變寬梁+（40+2×36+2×46）m渡線梁+1×32m簡支箱梁;線路處于直線平坡段;大里程橋臺與?？邓淼肋M(jìn)口連接，位于半山腰陡坡上，橋臺下方為桂河河道，小里程橋臺與路基連接。該橋橋臺采用矩形空心橋臺，橋墩采用圓端形實(shí)體橋墩，墩身最大高度為28.5m，鉆孔樁基礎(chǔ)直徑分別為1.0m、1.25m，樁基嵌入弱風(fēng)化炭質(zhì)頁巖巖層中，樁端承載力為400kPa。

保康車站特大橋樁基礎(chǔ)采用直徑1.0m、1.25m鉆孔樁基礎(chǔ)。位于山坡上0#臺～14#墩及站場場坪區(qū)16#～21#墩樁基采用6T沖擊鉆成孔;位于平坦地段22#～36#墩采用380旋挖鉆機(jī)成孔;37#臺及個(gè)別困難地段、坡度較陡、鉆機(jī)無法上去時(shí)采用人工挖孔;樁端進(jìn)入弱風(fēng)化炭質(zhì)頁巖地層，承載力為400kPa?；炷两y(tǒng)一采用集中拌合站攪拌，罐車運(yùn)輸，導(dǎo)管法灌注混凝土。全橋共需15臺鉆機(jī)，0#～13#墩各1臺、22#～36#墩設(shè)1臺旋挖鉆，施工完后調(diào)到相鄰墩位施工。10#～16#墩、21#～23#墩及29#～34#墩受房屋拆遷影響，13#、35#、36#、37#墩由于承臺一側(cè)有挖孔防護(hù)樁，故以上墩位基礎(chǔ)施工相對滯后，16#～21#墩需在車站場坪土方填筑完成后方可施工，樁身施工采用鋼護(hù)筒跟進(jìn)的方式避免成孔過程中坍孔;另外桂河流量受雨水影響較大，兩側(cè)樁基盡量在雨季來臨前完成，必須在雨季施工時(shí)可采用編織袋圍堰進(jìn)行防護(hù)，施工時(shí)要提前掌握天氣情況，做好防護(hù)工作。

2? 樁頭質(zhì)量的重要性

①橋梁樁基樁頭承受橋梁上部荷載，并且在樁基樁頭部位的作用效應(yīng)尤為明顯。

②按照設(shè)計(jì)要求，樁基樁頂需要伸入承臺100mm，這樣就形成了介于鉸接和剛接之間的連接方式，因此在樁基樁頂與承臺結(jié)合處承受縱橫向剪力、縱橫向彎矩、豎向力等多種荷載作用，需要有足夠的抗彎、抗剪、抗壓和抗沖切能力。

③因?yàn)闃痘蛻?yīng)變檢測的荷載都是直接作用在樁基樁頭部位，所以樁基樁頭的施工質(zhì)量將直接影響樁基檢測結(jié)果。

3? 環(huán)切法施工工藝流程

3.1 工藝流程（圖1）

3.2 技術(shù)操作要點(diǎn)

3.2.1 施工放樣

待樁基強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，由測量技術(shù)人員對承臺位置進(jìn)行測量放樣，并撒上石灰線。根據(jù)承臺基坑開挖深度及地質(zhì)情況，計(jì)算出開挖坡比及開挖尺寸?；拥赘叱虘?yīng)比環(huán)向切割線低30～40cm，包括10cm樁頭伸入承臺的高度、10cmC20混凝土墊層高度及10～20cm剝離出的混凝土碎渣鋪墊厚度?；铀闹懿捎娩摴芗胺雷o(hù)網(wǎng)進(jìn)行防護(hù)，并預(yù)留人員上下通道，安裝步梯，見圖2。

3.2.2 測量定位

將基底整平后，測量技術(shù)人員用水準(zhǔn)儀準(zhǔn)確測量出樁頂標(biāo)高（此處應(yīng)考慮100mm樁頭伸入承臺的高度），并用油漆沿樁身一周畫出第一道環(huán)向切割線及第二道環(huán)切線環(huán)向切縫（第一道環(huán)切線向上100mm左右）。

3.2.3 環(huán)向切縫

由技術(shù)人員用鋼筋保護(hù)層測定儀測定保護(hù)層厚度及鋼筋位置，切縫深度3～4cm，操作手根據(jù)測定的鋼筋保護(hù)層厚度進(jìn)行控制調(diào)整，用手持式混凝土切割機(jī)沿兩道切割線對樁頭先后進(jìn)行環(huán)向切割，環(huán)切時(shí)不得損傷主筋。

3.2.4 鋼筋剝離

用風(fēng)鎬沿樁頭自上至下、由外向內(nèi)進(jìn)行，鑿出V型槽剝離混凝土，保證每根主筋與混凝土分離，且不得損壞主筋。

3.2.5 切斷樁頭

鋼筋剝離后，在切割線以上1～2cm垂直于樁身順沿樁周圍方向均勻分布鉆四個(gè)分裂孔，鉆孔深度20cm左右。采用液壓分裂機(jī)截?cái)鄻额^，將分裂機(jī)插入分裂孔，啟動(dòng)液壓泵站，多個(gè)分裂機(jī)同步運(yùn)行頂斷樁頭。

3.2.6 樁頭調(diào)離

起吊前確保樁頭和樁身完全分離，在樁頭重心位置設(shè)置吊點(diǎn)、安裝吊具，利用吊車垂直起吊，嚴(yán)禁左右搖擺破壞鋼筋，將樁頭整體吊出基坑，放置于合適存放場地。吊裝過程中施工人員應(yīng)遠(yuǎn)離作業(yè)范圍，防止樁頭意外掉落發(fā)生事故。

3.2.7 修整樁頭

應(yīng)采用人工鑿平樁頭，并清理干凈樁頭及樁身四周的混凝土碎渣。若按設(shè)計(jì)標(biāo)高鑿除樁頭后發(fā)現(xiàn)樁頭表面出現(xiàn)混凝土松散或者夾泥等情況，須繼續(xù)往下鑿除直至露出完整新鮮混凝土面為止，待樁基檢測合格后做接樁處理。

3.2.8 調(diào)直鋼筋及樁頭鋼筋打彎

調(diào)運(yùn)樁頭后，將鋼筋籠主筋按設(shè)計(jì)位置調(diào)直。用液壓式鋼筋彎曲機(jī)快速施做樁頭鋼筋彎頭，液壓式鋼筋彎曲機(jī)是基于液壓動(dòng)力的多操作端便攜式鋼筋彎曲設(shè)備，可通過單一高壓泵站供應(yīng)多個(gè)可移動(dòng)操作端，實(shí)現(xiàn)一泵多頂同步操作，樁頭鋼筋彎曲效率大大提升。鋼筋彎曲完成后，使用高壓水槍對樁基樁頭浮渣等雜物進(jìn)行沖洗，沖洗完成后應(yīng)將積水及時(shí)清理干凈。

3.2.9 樁基檢測

破樁完成后應(yīng)由項(xiàng)目部技術(shù)人員進(jìn)行自檢，自檢合格后報(bào)駐地監(jiān)理工程師對其驗(yàn)收合格后通知第三方樁檢單位對樁身完整性進(jìn)行檢測，檢測合格后進(jìn)入下一步工序施工。

4? 質(zhì)量控制要點(diǎn)

①測量標(biāo)高準(zhǔn)確無誤，破樁后的樁頭應(yīng)滿足伸入承臺10cm（0～-3）的要求。②切割線深度嚴(yán)格按照不大于鋼筋保護(hù)層厚度進(jìn)行環(huán)切控制。③樁頭混凝土鑿毛充分，無雜物。④破除樁頭前應(yīng)做好基坑排水工作，避免出現(xiàn)安全隱患。⑤施工中若有主筋折斷現(xiàn)象應(yīng)采用同規(guī)格鋼筋進(jìn)行搭接焊處理。

5? 樁基環(huán)切法施工效果

圖3是經(jīng)人工風(fēng)鎬破除樁頭的效果，棱角破壞嚴(yán)重，樁芯凹凸不平;圖4是經(jīng)環(huán)切法破除樁頭后的效果，與傳統(tǒng)方法相比，環(huán)切法在質(zhì)量、安全、文明施工等方面均表現(xiàn)出了明顯優(yōu)勢。

6? 結(jié)語

?？弟囌径嗑€特大橋全橋628根樁基均采用了樁基環(huán)切工藝，其中2#墩10根樁基作為鄭萬高鐵湖北段七標(biāo)樁基首件工程通過了監(jiān)理和業(yè)主的驗(yàn)收，628根樁基也全部通過了樁檢單位的檢測，得到建設(shè)單位、監(jiān)理單位及設(shè)計(jì)單位的廣泛好評。采用樁基環(huán)切施工工藝，大大縮減了各工序連接時(shí)間，極大提升了施工效率，縮短了施工工期、節(jié)約了工程成本。

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作者簡介：王澤川（1993-），男，山西運(yùn)城人，畢業(yè)于太原理工大學(xué)，研究方向?yàn)楦咚勹F路橋梁現(xiàn)場施工技術(shù)。