环切法凿桩头工法

桩头钢筋套PVC管环刀法凿桩头施工工法中铁六局集团广州工程有限公司1.前言随着我国高速公路及高速铁路等基础设施项目的迅速发展，桥梁工程越来越多，钻孔灌注桩因其质量可靠，地层适应性强，被广泛地应用于桥梁工程中。在大多数工程施工中，冲孔灌注桩一般都会进行凿桩头，凿桩头后桩头的外观和质量越来越受到重视。凿桩头是桩基施工的重要环节，而桩头切割又是必不可少的重要步骤，直接影响桩检效果及桩体外观质量，从而影响到承台、系梁的施工。传统的凿桩头采用人工破碎凿除，耗费大量的人力物力，而且速度很慢，对桩体质量、桩体钢筋损伤大，和现在的基础设施建设项目所要求的高效施工速度不相匹配。中铁六局集团有限公司广中江高速公路项目第TJ01合同段项目经理部通过在日常施工中进行摸索并经过现场实践，采用桩头钢筋套PVC管环刀法凿桩头施工工艺，此工艺简易、可控制性强、速度快、对桩体及桩体钢筋无损伤、节约成本、无污染等特点，使用效果显著取得了较好的效果和经济效益。2.工法特点2.1可操作性：操作方便，配套设备少，施工人员容易接受，并很快可以熟练地操作。2.2经济性：减少了设备、人员的投入，极大地提高了桩头破除的效率，降低了施工成本。2.3安全质量性：桩头钢筋有PVC管保护，破除桩头时，可以很容易使桩头砼与桩头钢筋分离，使桩基钢筋不受损伤，确保了桩基钢筋质量。同时，在桩头起吊过程，所有施工人员远离操作现场，消除了吊出坠物对施工人员造成伤害的安全隐患，安全可靠。2.4美观性：破除后桩基顶面平顺、美观，为检桩点得打磨提供好的平台。3.适用范围本施工工艺适用于建筑工程桩基工程桩头破除施工，也适合于桥梁桩基工程桩头破除施工。4.工艺原理桩头钢筋套PVC管环刀法凿桩头施工工法主要是在钻孔桩钻孔结束后安装钢筋笼前，将事先加工好的PVC管直接套入钢筋笼外露承台的主筋和声测管外端表面，并将其位置固定保证不发生串动，PVC管使桩头混凝土和主筋不发生握裹。在基坑开挖完成后，在桩顶高程以上10cm-15cm处采用红油漆进行同水平面环向标注形成环切线，手持切割机进行深3-4cm环向切割，采用风镐垂直桩身方向钻孔，钻孔深度只需要达到桩径的1/5即可，将分离楔子插入钻孔中，并采用外力进行敲击，直至桩头与桩身完全分离，然后利用起吊设备吊出上部桩头。此顶端段的桩头，被垂直提拎，就好像是蜂窝煤一样。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程图5.1施工工艺流程图5.2操作要点5.2.1安装PVC管在钻孔结束后安装钢筋笼前，将事先加工好的PVC管直接套入钢筋笼外露承台的主筋和声测管外端表面，将钢筋笼伸入承台的主筋和声测管全部包裹、并将PVC管两头采用胶带密封。PVC管主要作用是使桩头混凝土和主筋不发生握裹。为了保证PVC管的整体位置准确，在桩头内用22#铅丝将缠绕在钢筋上的胶带绑扎固定，保证其不发生串动，将其位置固定，如图5.2.1。图5.2.1-1施工工艺流程图图5.2.1-2套PVC管保护外露钢筋5.2.2测量放样（标注环切线）测量队根据桩头预留长度（桩顶高程以上10cm-15cm）放样桩顶标高，施工人员根据测量结果在基桩上用红油漆标注环切线。5.2.3环切桩头在红漆识标识处人工用切割机绕桩头环向一周切割，切割深度3-4cm，注意不得损伤主筋。图5.2.3环切法凿桩头5.2.4钻孔、打入楔子分离桩头采用风镐在凹槽面处采用风镐垂直桩身方向钻孔，钻孔深度只需要达到桩径的1/5即可,在同一水平面、沿桩直径方向钻孔8个，即楔子孔,形成截桩薄弱面。然后将分离楔子插入钻孔中，并采用外力进行敲击，直至钻孔处桩头与桩身完全分离，如图5.2.4。图5.2.4钻孔、打入楔子分离桩头5.2.5钻孔、安装吊装用钢钎在桩头砼侧壁上的同一水平面、沿桩直径方向钻眼（纵、横向各打一对孔(共四个)），打入钢钎。5.2.6起吊桩头往钢钎上挂好钢丝绳，用吊机或卷扬机垂直起吊，将桩头混凝土整体吊出基坑，放置在基坑周边设定好的桩头存放场地,如图5.2.6。图5.2.6桩头起吊5.2.7人工修整桩头拔掉后在断裂面会有部分地方凸凹不平需人工凿除处理，按设计标高将多余的部分凿掉并打磨。图5.2.7环切法凿桩头修整后6.材料与设备表6材料与设备表7.质量控制7.1钻孔桩桩基的质量必须符合现行规范及标准。7.2在进行桩头钢筋套PVC管安装时，必须将外露承台的钢筋和声测管全部密封，且完全固定，保证其不发生串动。7.3环切桩头时，应要做到认真、仔细，避免钢筋或声测管被损坏。7.4桩头钢筋必须竖直且与桩轴平行，不可有折线，以便桩头整体吊离。7.5应沿水平方向钻孔，以使桩头和桩身沿水平面分裂。钻孔深度只需达到桩直径的1/5即可。7.6钻孔桩的顶部应该处于桩顶标高以上10-15cm处的分裂位置，而不是其底部或者中心。7.7在吊起桩头前，必须确保桩头与桩身完全分离。8.安全措施8.1本工法实施过程中严格按照现行安全规范及标准制定的施工现场及专业工种安全技术操作规程。8.2施工负责人每日工作前，必须对全体工作人员进行有针对性的安全技术交底教育，教育负责人认真作好教育记录，全体操作人员签字确认。8.3在吊起桩头时，要确保钢丝绳等起吊机具不脱掉，避免安全事故。8.4在桩头起吊过程，所有施工人员远离吊吊臂回转区域，防止吊起的桩头意外坠落对施工人员造成伤害。9.环保措施9.1施工现场截桩头产生的固体废弃物严格执行生活垃圾填埋污染控制标准（GB16889－2008）。9.2混凝土桩头破除后产生的废弃物应及时清运，保持工完场清。9.3现场钻孔及环切时，应进行洒水降尘。10.效益分析10.1经济效益桩头破除工效相比以往均有较大幅度提升，能够很好地促进施工进度。同时，减少了设备人员的投入，极大地提高了桩头破除的效率，节约了施工成本。10.2方便快捷性操作方便，配套设备少，施工人员容易接受，并很快可以熟练地操作。10.3社会效益桩头钢筋才需要套PVC管保护，破除桩头时，可以很容易使桩头砼与桩头钢筋分离，使桩基钢筋不受损伤，确保了桩基钢筋质量，减少人工及施工灰尘，能大大的节约社会资源，确保操作工人的健康和安全及环保施工。10.4实例分析以广中江高速公路第TJ01合同段为例，经现场实际测试，采用桩头钢筋套PVC管环刀法凿桩头施工工法，两名工人一起工作破桩头，每天可以完成处理直径1.5m的钻孔基桩6根的桩头，而普通的方法（人工凿除）两名工人一起每天只能破2根桩头。假设一个工人一天的工资为300元，采用该工法凿桩头，平均每根桩头的人工费为600÷6=100元；采用传统人工凿桩头施工工艺，平均每根桩头的人工费为600÷2=300元。每个桩头可以节约人工成本200元。其次，采用桩头钢筋套PVC管环刀法凿桩头施工工法，每个桩头产生的平均机械费约为100元；采用传统的破桩头工艺，机械成本约为300元。每个桩头可以节约机械成本200元。广中江高速公路第TJ01合同段共有桩基884根，如采用此工法进行凿桩头施工，可节约成本884×400=353600元。11.应用实例广中江高速公路第TJ01合同段里程起于K0+000，终于K6+175，全长6.175Km。起点位于鹤山市雅瑶镇南靖村，设赤草互通与佛开高速公路交叉，路线往东，经雅山水库南侧，跨越既有的江肇高速和广珠铁路，设狮子里互通，终点为江门市棠下镇三堡村。合同段内共有桩基884根，其中直径1.2m的有148个，直径1.3m有116个，直径1.5m有501个，直径1.8m有103个，直径2m有8个，直径2.2m有8个，钻孔桩基础桩端阻力特征值为6200kPa，钻孔桩基础最深的达50m。该工程桩头破除采用此方法后，比原计划使用的人工凿除方法节约人工费用176800元。桩基工程于2014年1月开工至今，桩基桩头截除效果很好，该施工工艺得到了业主的一致肯定，且我合同段的凿桩头工艺，也成为标杆项目在广中江高速公路其余标段进行推广施工。