桩头凿除的新方法
桩头凿除的新方法
甘肃铁科建设工程咨询有限公司兰新铁路甘青段监理站 中交－航局兰新铁跻甘青段项目部二工区
一 问题的提出
随着我国高速铁路等基础设施项目的迅速发展，桥梁工程所占施工项目的比重越来越大。由于灌注桩施工技术成熟，地层适应性强，被广泛地应用于桥梁基础工程。在灌注桩施土中破除桩头是施工过程一个重要组成部分。可是时至今日还一直采用传统的人工破除或人工辅助小型机械破除的方法，耗费大量的人力物力，劳动强度大，速度慢，且对桩体质量、桩体主筋损伤较大，和现在的基础设施建设项目所要求的高效高质量不符。因此，甘肃铁科建设工程咨询有限公司兰新铁路甘青段监理站向兰新铁路甘青公司西宁指揮部提出了攺进桩头凿除试验的报告（曾在郑西客专进行过类似试验，但未获成功）。甘青公司西宁指揮部接到报告后很重视很支持，并立即安排在中交－航局工地进行试验。中交一航局领导知道后也很重视，特别是中交一航局二工区接受任务后，认真领会监理站同志的创意设想，认真听取监理站同志过去试验存在问题的介绍，并与监理站的同志共同制订了较详细的实施方案。根据试验方案，经过近一年的试验改进，解决了一个个技朮难题，终于取得了成功。
二 新旧两种方法简介
1．旧方法 ： 传统的人工手提气动式风镐凿除的施工方法
在承台开挖完后，人工用风镐先凿出钢筋笼的主筋和声测管，并对钢筋笼主筋和声测管进行剥离（如图1、图2），然后再采用大型机械将桩头吊起。
这种方法的不足之处在于：
图1 钢筋笼主筋和声测管剥离
图2钢筋笼主筋和声测管剥离
（1）施工效率低；
（2）在剥离主筋和声测管时耗时较长，效率低，劳动强度大；
（3）在采用风镐进行凿出时，如果施工人员不小心，经常会对钢筋造成损坏，引起钢筋弯曲变形(如图3所示) ，从而降低抗拉强度，使桩身和承台间的连接减弱；
（4）破除后的桩头高低不平，并且对嵌入承台内的桩头有一定损伤；
（5）采用手动方法会对施工人员的健康带来问题，手提气动设备巨大的颤抖会损坏操作人员的手腕及胳膊, 而产生的噪音及尘土也形成较差的工作环境。
图3 钢筋弯曲变形
图4 承台基坑开挖
2 。 新方法 ： 桩头钢筋套塑料管的施工方法
施工时，即在成孔后下钢筋笼之前将事先加工好的塑料管直接套入钢筋笼外露承台的主筋和声测管中，其塑料管底部位置根据设计同原桩头凿除时的标高，并将其位置固定，保证不发生串动，塑料管两端头要密封，防止混凝土或水泥浆进入管内。塑料管的作用是隔断桩头凿除段混凝土对主筋和声测管的握裹。在基坑开挖完成后，在桩顶高程处用无齿锯在桩头处环向切除2cm 深，然后往上凿开塑料管外侧以上10cm 处一圈混凝土；并在桩头四周中
间部位钻出四个洞，与桩纵轴垂直、四个洞等距开钻，钻孔深度只需要达到
桩径的1/5即可；最后将4根钢筋（Ф25）插入钻孔中，由于砼的抗拉强度很低，所需要的拉断力很小，接着利用起吊设备吊出上部桩头即告完成。 图 5塑料管安装（一） 图6塑料管安装（二）
图7 桩头处理 图8 吊装桩头
图9 吊装桩头 图10 吊装后桩头
该施工方法具有以下优点：
（1）施工效率高；
（2）没用的桩头被切割后很容易从基坑被吊装走，减少劳动强度；
（3）钢筋笼主筋不受损伤，桩头完整规则；
（4）缩短了工序时间，加快了进度；
（5）对工人的健康和安全无影响，且減少了灰尘和噪音。
三 施工控制要点
1、钢筋笼主筋弯头先不施作；
2、塑料管內径、管壁厚度及硬度要满足要求；
3、塑料管长度及插入部位要跟原凿除的桩头一致；
4、塑料管两端要封堵严实；
5、下钢筋笼时的定位筋要适当调整，以不影响吊离。
四 实施效果比较
新方法由于桩头混凝土和主筋不发生握裹，在基坑开挖后，凿除桩头时，不需进行钢筋和混凝土的剥离作业，从而大大加快桩头凿除速度，降低施工成本。主要优点是
1）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。
2）经济性：设备从3台风镐减少为1台、人员从8人减少为3人的投入，施工工期从3天减少为1天，极大地提高了桩头破除的效率，降低了施工成本。
3）安全质量性：桩头钢筋有塑料管保护，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。
4）破除后桩基顶面平顺、美观。
四 成本比较分析
工艺材料成本表（以1根桩计算）
按照一根桩计算，采用方法材料成本大约为30元，人工破除桩头时大约需要0.5个小时。采用老方法一根桩凿除至少需要一个人12个小时工作，人工1.5个，人工费为150元，电费80元, 一根桩节约成本大约为160元。
五 结束语
桩头凿除新方法具有工艺简易、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，具有很广阔的推广前景。