高速铁路桥梁桩头破除施工工艺研究

徐明涛

【摘 要】随着高速铁路的高速发展，高速铁路网已经遍布全国各主要城市，铁路选线时，在平原、地势起伏不大时为节约项目投资，减少少用地数量或者受现场地形限制，线路在跨越高山、大河，穿越大河时采用桥梁形式通过，桥梁桩基基础作为桥梁主要承重结构，在桥梁施工中起到至关重要的作用。桥梁钻孔桩桩头破除工艺，虽是一个很小的施工环节，但是在现场调查中发现，此工艺占用时长比较长，且在破除桩头过程中极易对桩体主筋产生轻微破坏，影响桩体受力。文中结合太焦铁路桥梁钻孔桩桩头破除施工有关过程控制手段，对破除工艺进行了优化和完善，阐述桥梁桩基破除桩头施工工艺、作业方法、技术要求，以供类似工程参考。

【关键词】高速铁路；桥梁钻孔桩；施工技术控制

中图分类号： U445.551 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）17-0161-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.17.080

0 概述

在钻孔桩施工过程中，因桩体长度长，混凝土浇筑过程中，在桩顶0.5m-1m位置全部为浮浆，无粗骨料结构，为了保证桩体的混凝土强度及受力，在施工过程中一般采取灌注桩顶标高高于设计桩顶标高0.5m-1m的做法。待桩体混凝土达到设计强度后，在进行桩基检测前将高出部分人工凿除至设计桩顶标高，这就是凿除桩头环节。在传统凿除桩头中，对桩体主筋易产生轻微损伤，影响桩体受力，对后期运营产生一定的隐患，结合施工实践，通过参考国内已经成功的施工案例与传统破除桩头进行比较，在保证桩体受力及人身安全和加快施工效率等方面，提出自己几点看法。

1 传统破除桩头方法及弊端

1.1 施工原理

桥梁桩基破除桩头主要为基坑开挖、基坑清理防护、高程测量、无齿锯环切、剥离桩头钢筋、切断桩头、吊离桩头、清理桩顶等几个环节，通过高程测量准确标识出设计桩顶标高位置，并用红油漆在设计桩顶标高位置进行标识，标识完成后再通过无齿锯绕桩头一周环向切割，深度3cm-4cm，用风镐沿桩头自上而下凿出V型槽剥离混凝土，环切时不得损伤主筋，再用风镐沿桩头自上而下逐根将主筋剥离，通过打孔，利用钢钎形成断缝，使高出部分与桩体分离。

1.2 施工步骤

第一步基坑开挖：基坑开挖过程中使用挖掘机挖除桩头外土层，作业时应该防止损坏外漏钢筋及防止挖掘机用力勾桩头。

第二步基坑清理防护：基坑弃土清运完毕，做好基坑现场防护、警示工作。

第三步高程測量：水准测量，放出实际的桩顶标高，对桩顶标高统一用红油漆标识。

第四步无齿锯环切：无齿锯绕桩头一周环向切割，深度3cm-4cm，用风镐沿桩头自上而下凿出V型槽剥离混凝土，环切时不得损伤主筋。

第五步剥出桩头钢筋：采用风镐自上而下沿桩头逐根将主筋剥离。

第六步切断桩头：当全部钢筋凿出后，在桩顶标高以上3cm处水平环向间隔20cm采用风钻钻出断桩孔，使用钢钎打入各个断桩孔内，反复敲击钢钎，使混凝土在环形断桩孔处断开。

第七步吊离桩头：对已断开的桩头钻出吊装孔，插入钢钎，用起重机吊离基坑。

1.3 传统方法的缺点

（1）施工效率低、施工难度大、工期无法保证。

（2）环切过程中极易损伤主筋，影响受力。

（3）剥离主筋过程中，易对主筋造成损伤，且在吊离桩头过程中主筋易产生弯折，影响施工效率。

2 PVC管保护主筋工艺改进

2.1 准备工作

钢筋笼制作完毕后，用PVC管对伸入承台部分主筋进行保护，PVC管端头与主筋接触位置采用胶带及扎丝固定、封闭，避免浇筑混凝土过程中浆液进入，形成活动吊筋。钢筋笼主筋弯钩待破除桩头后采用便携式弯曲机施做。效果图见图1。

2.2 施工方法

第一步基坑开挖：基坑开挖过程中使用挖掘机挖除桩头外土层，作业时应该防止损坏外漏钢筋及防止挖掘机用力勾桩头。

第二步基坑清理防护：基坑弃土清运完毕，做好基坑现场防护、警示工作。

第三步高程测量：水准测量，放出实际的桩顶标高，对桩顶标高统一用红油漆标识。

第四步无齿锯环切：无齿锯绕桩头一周环向切割，深度3cm-4cm，用风镐沿桩头自上而下凿出V型槽剥离混凝土，环切时不得损伤主筋。切割时，PVC管作为切割深度的一个参照，有效避免损伤主筋现象。

第五步吊离桩头：在已无效桩体上钻出吊装孔，插入钢钎，用起重机吊离基坑。

第六步对桩基主筋按照设计要求进行弯曲：采用便携式弯曲机对主筋进行弯曲。

2.3 该施工方法的优点

（1）施工效率高、节约成本、人员设备投入量减少。

（2）缩短了破除桩头时间、加快施工进度。

（3）钢筋笼主筋无损伤，桩体外观完整、美观。

3 两种工艺方法效果分析对比

根据传统工艺统计结果及改进工艺统计结果进行以下对比分析：

（1）传统工艺：根据现场调查结果，按照每个承台（8根桩）进行分析，利用人工为4人，一个承台凿除桩头时间为12个小时，平均每根桩桩头破除时间为1.5个小时，且效果较差。

（2）改进工艺后：根据现场调查结果，按照每个承台（8根桩）进行分析，利用人工为4人，一个承台凿除桩头时间为9.5个小时，平均每根桩桩头破除时间为1.2个小时，现场破除效果良好。

4 结论

通过太焦铁路桥梁工点现场多次试验发现，在桥梁钻孔桩桩头破除分项工程中，采用自主研发的活动吊筋，有效避免在桩头破除及吊装过程中对竖向主筋的损伤，采用便携式弯曲机对钢筋笼进行定位，效果非常显著，与传统工艺比较极大的改善了结构质量、提高经济效益、加快施工进度、缩短工期。

【参考文献】

[1]《高速铁路桥涵工程施工技术规程》（Q/CR9603-2015）.

[2]《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010）.

[3]相关设计图纸、文件.