钢筋混凝土灌注桩桩头剔凿处理技术.pdf

·其 他· 收稿日期：２０１６ ０３ ２９ 钢筋混凝土灌注桩桩头剔凿处理技术 师宝禄 （中铁建设集团有限公司 北京 １０００４０） 摘 要 结合天津市宝能现代科技广场工程，具体介绍了钢筋混凝土灌注桩桩头剔凿工艺，通过实例分析工程桩 剔凿质量问题产生的原因，进行工具改进、方法优化，既提高了钢筋砼灌注桩桩头剔凿质量，又带来很好的经济效 益，为此类桩头剔凿处理提供了很好的方法。 关键词 灌注桩桩头 预制钻头 提前切割 剔凿 吊装 中图分类号 Ｕ４４５．５５１ 文献标识码 Ｂ 文章编号 １００９ ４５３９ （２０１６）增１ ０５１９ ０３ Ｃｈｉｓｅｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｐｉｌｅ Ｈｅａｄ ｉｎ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｇｒｏｕｔｉｎｇ Ｐｉｌｅ Ｓｈｉ Ｂａｏｌｕ （Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ Ｂａｏｎｅｎｇ Ｍｏｄｅｒｎ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｑｕａｒｅ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｎ Ｔｉａｎｊｉｎ，ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｌｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｃｈｉｓｅｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｐｉｌｅ ｈｅａｄ ｉｎ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｐｉｌｅ，ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｑｕａｌｉｔｙ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｐｉｌｅ ｃｈｉｓｅｌｉｎｇ ｂｙ ｗａｙ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅｅｒ ｅｘａｍｐｌｅｓ．Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｏｏｌｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ，ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｐｉｌｅ ｈｅａｄ ｃｈｉｓｅｌｉｎｇ ｉｎ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｐｉｌｅ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｂｒｉｎｇｓ ｇｏｏｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔｓ．Ｉｔ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｃｏｍｍｅｎｄａｂｌｅ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｔｈｉｓ ｔｙｐｅ ｏｆ ｃｈｉｓｅｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ ｐｉｌｅ ｈｅａｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｐｉｌｅ ｈｅａｄ ｉｎ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｐｉｌｅ；ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｄｒｉｌｌ；ｃｕｔｔｉｎｇ ａｈｅａｄ；ｃｈｉｓｅｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ｈｏｉｓｔｉｎｇ １ 引言 近年来，随着高层及超高层建筑的发展，基础越 来越多的采用钢筋混凝土灌注桩作为受力的承重构 件。由于钢筋混凝土灌注桩要锚入承台或基础底板 中，对于桩头的剔凿质量要求日趋严格。但是，由于 桩头剔凿过程中受人工、机械、材料、方法和作业环境 等各种因素的制约，桩头完整度很难控制。 本文结合工程实践经验，通过细化工艺，采用 切割机、风镐设备将桩头剔凿，并采用机械将剔断 部分垂直吊出的方法，保证桩头的完整性，大量减 少和避免了二次修复，保证了桩头的完整性，进一 步提高桩头与基础底板混凝土的锚固结合。 ２ 工程概况 天津市宝能现代科技广场工程共有８５７ 根工程 桩，均属于钢筋混凝土钻孔灌注桩。桩径８００ ｍｍ 的有５００ 根，需锚入基础底板６００ ｍｍ；桩径７００ ｍｍ 的有３５７ 根，需锚入基础底板１ ０００ ｍｍ，同时工程 桩桩头需高出槽底１５ ｃｍ。 ３ 主要施工工艺［１ －２］ ３．１ 施工工艺流程 准备工作→钻头制作→弹线切割（用切割机沿 桩顶标高处切一圈）→表面剔凿（用风镐沿桩顶标 高线处往上剔凿）→吊点固定→垂直吊装→将桩 顶处清理干净及清理桩身松动混凝土。 ３．２ 操作要点 ３．２．１ 准备工作 由项目总工程师向全体工程技术人员就工程 桩一系列相关图纸、工程桩桩顶设计标高的计算方 法、专项施工方案进行技术交底。项目安全总监向 全体参建人员做安全交底。工程所用材料、设备、 铁道建筑技术 ＲＡＩＬＷＡＹ ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ２０１６（增１ ） ５１９ ·其 他· 机具符合设计及规范要求，且已报验完毕。人员和 施工机具详细配置数量见表１ 和表２。 表１ 人员配备一览表 序号人员组成人数职责 １ 项目负责人１ 负责施工组织、协调现场 ２ 技术负责人１ 负责各项施工技术工作及技术攻关 ３ 技术员２ 负责施工技术的交底及验收、施工资料 的收集与整理 ４ 质检员１ 负责施工现场的质量 ５ 安全员２ 负责施工安全 ６ 材料员１ 负责组织材料进场及管理 ７ 测量员２ 负责放线及测量工作 ８ 电焊工１０ 负责焊接工作 ９ 杂工若干负责钢筋的调直 １０ 信号工２ 负责指挥塔吊进行材料的运输 表２ 主要机具 序号主要材料名称数量 １ 切割机１０ ２ 风镐１０ ３ 空压机１０ ４ 挠机１０ ５ 角磨机５ ６ 电焊机２ ７ 钻头４０ ３．２．２ 钻头制作 风镐钻头使用一段时间后，端头部位会磨损破 坏，当损坏的钻头积累到一定的程度后，应重新进 行二次修复。即采用煤炭加热的方式，将钻头端部 重新加工，以进行二次使用。 ３．２．３ 剔凿至要求标高 严格按照设计要求，第一步剔凿至桩顶设计标高 上返至须锚入基础底板的钢筋长度处，如图１ 所示。 在该过程中，须准确计算出每根工程桩的设计标高及 第一步须剔槽的高度［３ －４］。严禁剔凿超过设计标高 要求的钢筋锚固长度值，否则会对工程桩主筋造成破 坏，造成锚固长度不够，后期进行钢筋焊接。 图１ 工程桩第一步截桩所需要求（单位：ｍｍ） ３．２．４ 弹线切割 在桩顶设计标高往上５ ｃｍ 处，用红油漆进行标 记线，沿线用切割机进行环形切割［５］，深度约２ ｃｍ， 使风镐能够更好地进行剔凿，而不对工程桩造成破 坏，如图２ 所示。在用切割机切割过程中严禁对 工程桩主筋造成破坏。在该过程中，要确保切割 机进行水平切割，且切割在同一水平线上。鉴于 此，需要测量人员沿桩顶设计标高位置处，每个工 程桩标记４ 个红油漆点，以便于控制切割机切割 的平整度。 图２ 红油漆标记标高并切割（单位：ｍｍ） ３．２．５ 表面剔凿 用风镐沿桩顶标高处往上剔凿，即沿着一圈进 行剔凿。严格按照要求将工程桩顶设计标高以上 主筋全部剥离出来［６］，且过程中严禁造成主筋及压 浆管的破坏，如图３ 和图４ 所示。对于非主筋部位 的工程桩，使用风镐沿着工程桩一圈剔凿至２０ ｃｍ 深度范围内即可。用风镐在桩顶标高处剔凿时，掌 握好深度，保证后续吊装时，让混凝土从桩顶标高 处断开。深度的确定与工程桩的直径有关，若剔凿 深度过深，容易造成工程桩的断裂，产生安全隐患。 若剔凿深度过浅，极易造成工程桩的二次剔凿。一 般情况下，当工程桩直径为７００ ～８００ ｍｍ 时，剔凿 深度为２００ ｍｍ 即可；当工程桩直径为１ ０００ ｍｍ 时，剔凿深度为２５０ ～３００ ｍｍ 即可。 图３ 工程桩 主筋剥离 图４ 工程桩主筋 剥离效果图 ３．２．６ 吊点固定 将工程桩用钢丝绳进行绑扎，以确保工程桩能 ５２０ 铁道建筑技术 ＲＡＩＬＷＡＹ ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ２０１６（增１ ） ·其 他· 够进行垂直吊装。即严格要求吊点的固定牢固，同 时保证垂直吊装的角度为７５°～９０°。 ３．２．７ 垂直吊装 用挠机进行或者塔吊垂直吊装，严禁水平吊 装，该过程中容易造成工程桩钢筋弯曲或者对桩身 造成破坏。如图５ 所示。 ３．２．８ 清理 用角磨机将工程桩表面磨平，将工程桩表面的 碎混凝土块及桩身表面的松动的混凝土清理干净， 以便进行后续的工程桩低应变检测［７ －９］，并确保基 础底板混凝土能够更好地进行咬合。如图６ 所示。 图５ 垂直吊装三维示意 图６ 剔凿清理完成后效果 ４ 质量控制措施［１０ －１２］ （１）钻头制作验收及过程更换。在风镐剔凿之 前，对钻头进行质量检查，以避免因风镐质量过差， 耽误剔凿的进度；同时在过程中注意对钻头的及时 修复及更换。 （２）工程桩剔凿过程中要严格控制好桩顶设计 标高，测量人员提前将桩顶设计标高用红油漆标注 在工程桩上，以方便剔凿人员进行施工。 （３）工程桩主筋锚入基础底板长度应严格按照 图纸要求进行施工，严禁出现主筋长度不够的现象 发生。 （４）工程桩剔凿时，应将工程桩主筋剥离出来， 以免吊装时，将主筋给破坏掉。 （５）工程桩剔凿时，在桩顶设计标高位置处，应 掌握好剔凿深度，避免出现剔凿深度不够，造成二 次剔凿，浪费人力物力。 （６）工程桩吊装时，严格要求进行垂直吊装，以 免造成后期二次剔凿，或者对桩边造成破坏，以及 将工程桩主筋压弯，给后期进行修补，增加费用。 （７）将工程桩剔凿后的表面用角磨机进行 磨平。 （８）剔凿完成后，将工程桩桩身表面的浮土清 理干净，严禁出现桩身表面浮土不清理的现象发 生，否则影响与基础底板混凝土的粘结力。 ５ 结束语 天津市宝能现代科技广场工程共有８５７ 根工程 桩，共划分８ 个区，运用此技术控制剔凿桩头施工， 桩剔凿的一次合格率达９０％以上，提高了施工质 量，缩短了工期，取得了良好的效果。 参考文献 ［１］ 韩战涛．大直径桥梁桩头无声快速破除施工技术［Ｊ］． 铁道建筑技术，２０１５（３）：３８ －４０． ［２］ 王以盛，于波，高洋洋，等．灌注桩破除桩头的方法和 质量控制［Ｊ］．山西建筑，２０１３（１３）：７４ －７５． ［３］ 赵绪清．城际铁路ＣＦＧ 桩桩帽施工常见问题处理［Ｊ］． 铁道建筑技术，２０１５（８）：７６ －７７． ［４］ 刘红峰，雷勇峰．ＣＦＧ 桩桩头预留高度的确定及截桩 设备效果分析［Ｊ］．铁道建筑，２００９（７）：９６ －９９． ［５］ 杨斌，陈世宏，张慧君．环切法破桩头施工工艺［Ｊ］．市 政技术，２０１５（３）：６１ －６３． ［６］ 郑先奇，宋中锋．钢筋剥离技术在钻孔灌注桩桩头处 理上的应用［Ｊ］．施工技术，２０１５（４）：８１ －８４． ［７］ 付红梅．兆丰家园住宅楼钻孔灌注桩的桩头处理措施 ［Ｄ］．西安：长安大学，２０１１：３５ －５３． ［８］ 中华人民共和国住房和城乡建设部．ＪＧＪ １０６ －２０１４ 建筑基桩检测技术规范［Ｓ］．北京：中国建筑工业出版 社，２０１４：３５ －３７． ［９］ 穆伟．浅谈钻孔灌注桩完整性检测与施工质量控制 ［Ｊ］．铁道建筑技术，２０１２（２）：１０４ －１０６． ［１０］王臣，吴哲．灌注桩桩头质量保证措施［Ｊ］．沈阳大学 学报，２００６（２）：６４ －６６． ［１１］中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国 国家质量监督检验检疫总局．ＧＢ ５１００４ －２０１５ 建筑 地基基础工程施工规范［Ｓ］．北京：中国计划出版社， ２０１５：３９ －５０． ［１２］中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国 国家质量监督检验检疫总局．ＧＢ ５０２０２ －２００２ 建筑 地基基础工程施工质量验收规范［Ｓ］．北京：中国建筑 工业出版社，２０１４：２１ －２７． 铁道建筑技术 ＲＡＩＬＷＡＹ ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ２０１６（增１ ） ５２１