1、灌注桩先隔离桩头钢筋、后整体吊出桩头混凝土施工工法工法编号：GGG（鄂）C1闵顺江 孔阳 陈亮中天路桥1、 序言伴随国家公路、铁路等交通基础设施快速发展，桥梁在整个路线中比重逐步增大，大部分桥梁全部设计为混凝土灌注桩基础，且水下 灌注水下混凝土第9条要求：灌注桩顶高程应比设计高程高出大于0.5m，当存在地质较差、孔内泥浆密度过大、桩径较大等情况时，应合适提升其超灌高度；超灌多出部分在承台施工前或接桩前应凿除，凿除后桩头应密实、无松散层。我企业结合以往桩头超灌混凝土凿除施工经验，研制出桩头钢筋设置保护套整体吊出桩头超灌混凝土施工工艺，取得了良好经济效益和社会效益，现总结形成本工法。2、 工法特点2、2.0.1 施工工艺相对简单，施工效率高，破除桩头施工速度快，能够为后续工序赢得时间，同时降低了基坑露天时间，有利于确保边坡稳定； 和传统凿除桩头混凝土方法相比，桩头钢筋和混凝土隔离，利用劈裂机将桩头和桩身分离，然后整体吊出，有效避免桩头凿除过程中钢筋弯曲，确保了桩基钢筋和墩柱钢筋连接质量；2.0.3保护套能够为泡沫棉、塑料水管或PVC管、竹子等材料，可就地取材，替换品多，能有效降低施工成本；2.0.4 施工噪音和灰尘大大降低，施工环境改善，有效保护施工人员健康。3、适用范围本工法适用全部需要破除桩头混凝土灌注桩。4、工艺原理 本工法和制作蜂窝煤原理相同，用泡沫棉、塑料软管或PVC管、竹子等材3、料作为保护套，在桩基钢筋笼制作时，将桩顶设计标高以上桩头钢筋套上保护套，使混凝土无法和钢筋接触，对钢筋不能产生握裹力和黏结力，利用混凝土抗拉强度、抗剪强度较小原理，在桩基设计标高以上20cm处，用风炮机在桩身一周均匀钻孔，用岩石劈裂机使桩头在钻孔位置水平断开，然后吊车吊住预埋在桩头混凝土中吊环，将桩头混凝土整体吊出，达成破除桩头目标。 5、施工工艺步骤及操作关键点桩头钢筋保护套安装5.1 施工工艺步骤利用风炮机钻孔岩石劈裂机有地下水桩基混凝土灌注钢筋笼下放、固定桩头混凝土整体吊出撑分离桩头混凝土边坡防护基坑降水基坑开挖图1 施工工艺步骤图5.2 操作方法及关键点 桩头钢筋保护套安装桩头钢筋保护4、套安装是本工法关键工序，保护套要在桩基钢筋笼加工完成后下放到桩孔里之前进行安装完成。保护套所用材料能够为泡沫棉、塑料水管或PVC管、竹子等中空、易获取且成本低廉材料，且材料内径大于钢筋直径2-3cm，保护套两端应进行用泡沫剂封堵填充，其关键目标是预防混凝土和桩头钢筋接触，并形成一定空隙。隔离层施工范围确实定：从设计桩顶标高以上10cm到钢筋笼笼顶之间范围。桩基钢筋安装保护套长度，通常为桩基钢筋伸入系梁、承台或墩柱内部分钢筋。保护套所用材料不一样，安装方法略有不一样，具体依据实际情况而定。（1）钢筋笼桩头钢筋每根全部需要做隔离，不能有遗漏，隔离层可用必需固定方法固定牢靠；（2）制作隔离层时在桩顶5、设计标高以上10cm作标识，隔离层不能延伸到桩身钢筋，隔离需正确无误；（3）使用塑料水管、PVC管、竹子等硬材料，能够用模板泡沫剂将保护套两端封堵，并采取方法使保护套固定，预防灌注混凝土时保护套移位。图1工人在安装钢筋保护套5.2.2 钢筋笼安装（1）通常钢筋笼是经过焊接吊环和穿横梁固定钢筋笼和控制高程，固定钢筋笼吊环必需有足够刚度，确保在钢筋笼安装时不会发生变形。（2）钢筋笼安装时高程测量一定要正确，桩顶位置正确才能确保保护套位置正确，从而确保对桩头部分钢筋、混凝土起到隔离作用，有利于桩头混凝土凿除。（3）钢筋笼安装时，在钢筋笼顶部能够焊接“P”型支撑，将“P”型支撑焊接在钢护筒上，并确保有6、足够焊接强度，确保混凝土灌注时，钢筋笼平面位置和高程不发生改变。（4）钢筋笼吊装和安装过程中要注意保护桩头钢筋上保护套不受损坏。5.2.3 桩基混凝土灌注（1）当灌注混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，宜降低灌注速度，预防钢筋笼上浮。（2）灌注混凝土时应采取方法预防钢筋笼上浮。（3）混凝土灌注到靠近设计标高时，灌注混凝土值班人员要计算还所需混凝土量，并通知拌和站按需要混凝土量拌制，以免造成浪费。5.2.4 基坑开挖（1）基坑开挖前应依据水文、地质、开挖方法及施工环境条件等原因，确定是否对坑壁采取支护方法。（2）基坑开挖前要依据桩基设计标高、边坡坡度确定基坑开挖尺寸并撒好石灰线。（3）基坑开挖时7、应分层开挖，桩基四面要超挖2040cm，便于桩头破除时桩基一周水平眼打入。（4）基坑开挖时，基坑顶面应设置挡水坎，预防地面水流入基坑，冲刷边坡。5.2.5 边坡防护当基坑开挖深度较小且坑壁土层稳定时，可采取合适坡度放坡开挖，必需时要采取边坡加固方法。当基坑开挖深度较大、坑壁土层易坍塌或有地下水影响时，应对边坡采取支护方法进行基坑开挖，支护结构等应进行结构验算。5.2.6 基坑降水（1）当基坑内有地下水时，应进行降水处理。（2）降水前，应确定降水不会影响基坑坑壁稳定，方可进行基坑降水。（3）桩基基坑降水通常采取挖集水坑排水或潜水泵抽水等进行降水。5.2.7 分离桩头混凝土（1）分离桩头混凝土前，8、应将桩顶标高进行正确测量，在设计桩顶标高上2030cm桩基一周做好标识线，为桩头混凝土分离线。高出桩顶设计标高部分，在施工下一工序前人工用风镐进行凿除、修整。（2）分离桩头混凝土时，采取风镐在做好标识桩身四面对称打入4-6个孔，每个孔深度60-80cm，打眼完成后，孔内插入劈裂机，各设备同时均匀开启。（3）破桩头时，在离系梁底2030cm以上位置均匀水平钻眼，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，分数次进行，循序渐进，避免一次到位。（4）使用岩石劈裂机时，一定要水平，预防桩心混凝土出现“坑洼”或“鼓包”，且布点要均匀，对称进行。（5）使用岩石劈裂机时，要保护好桩基钢筋9、不受伤。个 图2 使用风镐打眼图3 利用岩石劈裂机分离桩头 5.2.8 桩头混凝土整体吊出（1）桩头混凝土分离后，用25T起重吊车钩住预埋吊环（或钩住打入桩头混凝土短钢筋），缓慢垂直起吊，将桩头混凝土整体吊出，达成破除桩头目标。（2）桩头混凝土吊出后，将桩头混凝土修整至设计标高，并将钢筋上保护套清理洁净。图4 整体吊出桩头混凝土5.2.9劳动力（见表1）劳动力情况表 表1序号岗位和职责人数备注1施工责任人1安排施工任务2技术员2负责技术工作3安全员1负责安全检验4质检员1负责质量检验5测量员2负责测量6汽车吊司机2汽车吊操作及保养7电焊工1切割钢护筒8普工3劈裂桩头及修整桩顶6、材料和设备6.10、1 材料本工法关键材料为保护套，依据项目实际情况就地取材，泡沫棉、塑料水管或PVC管、竹子等中空、易获取且成本低廉材料，且材料内径大于钢筋直径2-3cm，安装简便，能有效预防混凝土和桩头钢筋接触即可。6.2 关键施工机具和设备 表3序号名 称规格及型号单 位数量备 注1挖掘机卡特320C台1用于基坑开挖2装载机柳工CLG855台1用于基坑开挖3汽车起重机QY25C台1用于吊出桩头混凝土4岩石劈裂机QL-P40套2用于分离桩头混凝土5风炮机台1钻孔6风镐315KVA台1修整桩顶7全站仪NiKon DTM-352C台1测量定位8水准仪徕卡台1桩基标高测量7、质量控制7.1 工程质量控制标准 公路桥11、涵施工技术规范 （JTG/T F50） 公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-）7.2 质量控制方法 针对工程具体情况制订有针对性施工技术方法，由项目部技术责任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关键点，并激励不停创新和优化。7.2.2 依据项目实际情况合理选择保护套材料，为了确保隔离效果能够多选择多个材料进行试验比选，选出最好材料。7.2.3 桩头部分钢筋保护套要逐一安装，采取扎丝、宽胶带、模板胶等辅助材料对保护套端头进行封堵和固定，确保保护套稳定牢靠，钢筋和混凝土完全隔离。 钢筋笼下放时，要进行桩基中心点定位，并将钢筋笼焊接固定在钢护筒上，预防钢筋笼在混凝土浇12、筑时偏位和上浮。 混凝土灌注时，注意应避免导管碰撞钢筋笼，致使钢筋笼移位。7.2.6 破桩头时，系梁基坑开挖至系梁底3050cm，便于水平钻眼及岩石劈裂机使用。7.2.7 破桩头时，在离系梁底2030cm以上位置均匀水平钻眼，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，分数次进行，循序渐进，避免一次到位。7.2.8 桩头整体吊出时，应缓慢进行，并注意起重吊车安全，预防倾覆。7.2.9 桩头吊出后，人工用风镐对桩头进行修整至设计标高。8、安全方法8.1 认真落实实施“安全第一、预防为主”方针政策，严格实施中国安全生产法、建筑法及建设工程安全生产管理条例等法律法规。8.2 加强13、对全部参与施工人员进行“三级”安全教育，学习相关安全操作规程，提升大家安全意识，增强安全观念。切实做好安全本身保护工作。8.3 建立健全多种规章制度，制订多种安全操作规程，关键部位、特殊工序制订专题安全方法，持证上岗。8.4 加强安全生产管理，健全安全责任制，以人为本，科学地搞好安全生产文明施工。8.5 施工现场建立安全管理网络，设置专职安全员，处理安全和劳动保护问题及可能发生事故、事苗。8.6 施工人员进入现场，必需戴好安全帽和其它必需防护用具。8.7 施工现场和其它有危险地方要设置显著示警标志，基坑四面要设护栏或隔离方法，夜间应有红灯示警，尤其是交通要道和交叉口部位尤为关键，夜间施工，现场14、要有足够灯光照明。8.8 做好安全用电管理工作，普及职员安全用电和触电抢救知识，消除隐患，杜绝事故，电工要持证上岗。配电系统设总配电箱，分配电器、开关箱实施分级配电，开关箱装漏电保护器。8.9 严格遵守起重吊车安全操作规程，吊车工作时，安全员应全程进行安全监督。9、环境保护方法9.1编制环境保护体系，成立环境保护小组，以项目经理为组长，项目总工为副组长，施工责任人、技术员、质检员等为组员组织机构。9.2 加强环境保护管理，施工场地内废弃材料、钢筋头等杂物应立即清理，确保施工场地清洁、整齐；加强对桥梁桩基处水域环境保护，避免废油等污染水域。9.3做好生态保护：临建工程、材料堆放、便道等场地设置合15、理，保护公路用地范围之外现有绿色植被，对永久工程施工区和临时工程施工区，地表清除必需尤其注意，尽最大可能保护清理区域范围外天然植被。9.4施工废水、生活污水不得直接排入农田、耕地、饮用水源、浇灌渠道和水库。不得污染河流、湖泊和池塘。9.5 本工法大大降低了施工噪声，同时降低了粉尘等污染。10、资源节省10.1本工法破除桩头速度较快，为系梁、墩柱施工赢得时间，缩短施工工期。10.2和人工风镐凿除桩头等常见方法相比，能有效降低施工噪声和粉尘污染，保护套能够利用竹子等材料，环境保护和经济效益显著。11、效益分析11.1 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，大大降低了人工投入，16、缩短工期，经济效益显著。77省道延伸线第5标段浅门大桥在15#墩桩基潮水位以下施工中，降低基坑抽水时间，节省了220个降水台班和约165个台班；采取本工法桩头破除速度较快，缩短工期约55天。11.2 采取本工法在确保施工质量和安全情况下，加紧了桩头破除速度，加紧了施工进度，缩短了施工工期，取得了企业、甲方、监理单位一致好评，取得了良好社会效益。12、应用实例12.1 浙江省77省道延伸线第5标段浅门大桥浙江省77省道延伸线第5标段浅门大桥为620m先简支梁后连续预应力T梁桥，应用此工法，缩短桥梁下构施工工期，取得良好经济效益。12.2 湖北省襄阳中环线第一协议段仇家沟大桥湖北省襄阳市中环线仇家沟大桥道路工程，仇家沟大桥桥长484.8m。根本采取预应力混凝土连续箱梁，桥梁结构形式采取桩接承台，上部结构为花瓶墩结构，在项目桩基施工中，采取桩头钢筋先隔离、后整体吊出施工工艺，节省了大量人力物力，加紧了桩头破除速度，避免了在桩头破除过程中对桩头钢筋伤害，含有很好经济效益和社会效益，值得在类似桥梁施工中推广使用。