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桥染工程
Bridge Engineering
环切法破桩头施工工艺
杨斌,陈世宏,张慧君
(广州市市政集团有限公司,广东广州510060
摘要:对桥梁钻孔灌注桩桩头位置和常见病害进行分析,阐述了桩头质量对桥梁结构的重要性。对比分析了各种破桩
头施工方法的优缺点,并详细介绍了效果较好的环切法破桩头的施工流程和方法。建议在以后的桥梁施工中排广使用这
种更加环保、安全、质量有保证的工艺。
关键词:桥梁程;钻孔桩;破桩头;环切法
中图分类号:U445.4
文献标志码:B
文章编号:1009-7767(2015)03-0061-04
Pile Head Breaking Process by Ring Cutting
ang Bin, Chen Shihong, Zhang Huijun
在桥梁施工中,通常把“桩基础灌注水下混凝土2桩头质量重要性和常见病害及其处理措施
完成后凿除桩顶超灌混凝土”的工作称为“破桩头”或2.1桩头质量重要性
“凿桩头”。“破桩头”是钴孔灌注桩施工的最后一道工
钻孔灌注桩由桩头、桩身、桩端3部分组成,缺一
序,也是钻孔灌注桩施工不可或缺的组成部分。笔者对不可,其中桩头质量尤为重要,体现在以下几个方面
桩头质量的重要性、常见病害及处理措施进行了总结,
1)桩头直接承受上部荷载,且桩头部位的作用效
概述了常见的破桩头方法,并重点介绍了环切法破桩应最明显
头施工工艺。
2)桩头受力复杂且应力相对集中。对于群桩基础,
1桩头位f
桩顶一般嵌入承台一定长度,形成了介于铰接和刚接
为叙述方便,把桩头顶面线以上需要破除的桩体之间的连接方式,因此桩顶与承台结合处承受竖向力、
称为“无效桩体”;把桩头顶面线以下需要永久保留的纵横向剪力、纵横向弯矩等多种荷载作用,需要有足
桩体称为“有效桩体”。
够的抗压、抗弯、抗剪和抗冲切能力。
由于桥梁下部结构设计的不同,笔者所说的“桩
3)桩头受人为和自然作用的影响较大,易出现病
头顶面”与桥梁结构术语“桩顶”的位置可能会不一致。害。且桩头埋入土层的深度较小,桩头易出现裂缝、钢
主要分成以下3类情况
筋锈蚀、混凝土崩边脱落等病害。
是钻孔灌注桩顶部设计有承台。此时桩头顶面4)桩头部位病害危害大。桩头露筋、烂根等病害发
与桩顶位置一致,桩头顶面标高=承台底标高+(10~展到一定程度,可能会出现钢筋锈断、桩头脱空等严
15)cm(按设计图纸规定取值),即桩头伸入承台底部重危及桥梁结构安全的情况。
10~15cm;
5)桩基的高应变、低应变检测的荷载都是直接施
二是钻孔灌注桩与墩柱直接连接,无承台及桩间加在桩头部位,桩头的质量直接影响桩基检测结果。
系梁。此时桩头顶面与桩顶位置一致,桩头顶面标高=
6)桩基础作为重要隐蔽工程,其唯一的外露部
墩柱底标高
分就是桩头,从桩头的质量可初步推断出整个桩体的
三是钻孔灌注桩与墩柱直接连接,有桩间系梁。质量。
由于钻孔灌注桩浇筑混凝土高度按系梁底标高控制,2.2桩头常见病害
因此桩头顶面与桩顶位置不一致,此时桩头顶面标高=
1)露筋、烂根
系梁底标高+(3~5)cm,即桩头伸人系梁底部3~5cm。
桩头部位的混凝土受冲蚀、腐蚀等影响,混凝土
2015年3(5)第33争故61
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梁工程
Bridge Engineering
保护层逐渐变薄,出现露筋和锈蚀现象,这种现象是面的混凝土缺边、掉角,虽然在后续的墩柱、承台、系
柱头最常见的病害,俗称“露筋、烂根”。
梁施工前可以用水泥浆等材料修补,但经过长时间的
2)混凝土强度偏低
振动和裂缝发展后,修补部分可能发生分离和脱落,再
桩头混凝土出现夹泥、疏松、离析等现象,导致桩次出现缺边、掉角,严重时造成桩头露筋、烂根。
顶混凝土强度偏低。
5)桩头脱空
3)钢筋笼定位不准
当桩头露筋、烂根现象长时间存在,桩头钢筋严
钢筋笼定位不准有2种情况,一种是标高不准,比重锈蚀断裂时,会导致桩体与承台、系梁的分离,造成
如钢筋笼上浮或下沉;另一种是钢筋笼中心偏位过大,桩头脱空,这将严重影响桥梁结构的安全
导致钢筋保护层厚薄不均。钢筋笼保护层过薄的部位2.3桩头常见病害处理措施
易造成桩头露筋、烂根
对施工阶段、通车运营阶段发现的桩头病害应采
4)混凝土缺边、掉角
取不同的处理措施,详见表1
在破除桩头过程中,破除线不平整,导致桩头表
表1桩头病害的处理措施表
处理措施
桩头病害
工阶段
通车运营阶段
1.将桩头混凝士向下凿除,然后进行接桩1.当病害程度较轻时,对钢筋进行防锈处理后,采用增大桩头
露筋、烂根
处理
截面或增厚承台等处理措施
2.局部增大截面,保证钢筋保护层厚度2.当病害程度相当严重时,可参考“桩头脱空”的处理措施
根据实测混凝土强度,由设计单位复核其承载力是否满足
凿除强度不满足要求的混凝土,进行
混凝土强度偏低接桩处理
要求。如果混凝土承载力不满足要求,应采取置换混凝土、增大
桩截面、增设承台等桥粱结构加固揹施进行处理
将缺边、掉角高度范围内的桩头凿除
采用增大桩头截面或增厚承台等方法,对薄弱部位进行混
混凝土缺边、掉角
然后进行接桩处理
凝土包裹
立即封闭交通,进行桥梁抢修;由设计单位根据实际情况提
桩头脱空
返工处理
出桥梁维修加固方案,加固方案主要包括扩大基础截面、底部
注浆、增设扁担桩及承台等
3破桩头方法分类及优缺点分析
4环切法破桩头施工流程
3.1破桩头方法分类
1)基坑开挖
破桩头的方法有很多,主要可分为以下3类
根据承台、系梁位置开挖基坑,基坑底高程比桩
1)整体破除法。即在桩头顶面线位置将“无效栟头顶面线(环形切割线)低30~40cm,其中包括桩头
体”与“有效桩体”分离,并将“无效桩体”(或剥离钢筋伸出承台(或系梁)的高度、10cm混凝土垫层高度及
保护层后的桩芯主体)整体吊离。整体破除法又可细10~20cm剥离出的钢筋保护层碎渣铺垫厚度,同时
分为预先钢筋隔离法、环切法、环凿法等。
也给混凝土切割机预留出了工作高度
2)破碎凿除法。即对无效桩体混凝土由上至下或
2)测量放线,定出环形切割线。
由外至内进行破碎及凿除,采用的机具包括风镐、电
测量人员在外露桩体上测出桩头顶面标高线(切
钻、专用液压式截桩机等
割线),并用红油漆在桩体上标识。
3)挖除法。即在桩基水下混凝土灌注后、终凝前,
3)钢筋扫描,定出切割深度
立即对无效桩体混凝土进行人工挖除。这种方法适用
在桩体外侧切割线位置,用钢筋位置测定仪进行
范围很小,桩顶标高接近地表的基坑支护椗可采用此扫描,定出钢筋保护层厚度,并据此确定环形切割的
方法,这里不做论述。
深度,以确保切割时不损伤主筋。
3.2各方法优缺点分析(见表2)
通常情况下,桩头处于钢护筒位置,此处设计桩径
62卒故な2015Nl3( May) Vol.3
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