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1、灌注樁先隔離樁頭鋼筋、后整體吊出樁頭混凝土施工工法工法編號：GGG（鄂）C1閔順江 孔陽 陳亮中天路橋1、 序言伴隨國家公路、鐵路等交通基礎設施快速發展，橋梁在整個路線中比重逐步增大，大部分橋梁全部設計為混凝土灌注樁基礎，且水下 灌注水下混凝土第9條要求：灌注樁頂高程應比設計高程高出大于0.5m，當存在地質較差、孔內泥漿密度過大、樁徑較大等情況時，應合適提升其超灌高度；超灌多出部分在承臺施工前或接樁前應鑿除，鑿除后樁頭應密實、無松散層。我企業結合以往樁頭超灌混凝土鑿除施工經驗，研制出樁頭鋼筋設置保護套整體吊出樁頭超灌混凝土施工工藝，取得了良好經濟效益和社會效益，現總結形成本工法。2、 工法特點2、2.0.1 施工工藝相對簡單，施工效率高，破除樁頭施工速度快，能夠為后續工序贏得時間，同時降低了基坑露天時間，有利于確保邊坡穩定； 和傳統鑿除樁頭混凝土方法相比，樁頭鋼筋和混凝土隔離，利用劈裂機將樁頭和樁身分離，然后整體吊出，有效避免樁頭鑿除過程中鋼筋彎曲，確保了樁基鋼筋和墩柱鋼筋連接質量；2.0.3保護套能夠為泡沫棉、塑料水管或PVC管、竹子等材料，可就地取材，替換品多，能有效降低施工成本；2.0.4 施工噪音和灰塵大大降低，施工環境改善，有效保護施工人員健康。3、適用范圍本工法適用全部需要破除樁頭混凝土灌注樁。4、工藝原理 本工法和制作蜂窩煤原理相同，用泡沫棉、塑料軟管或PVC管、竹子等材3、料作為保護套，在樁基鋼筋籠制作時，將樁頂設計標高以上樁頭鋼筋套上保護套，使混凝土無法和鋼筋接觸，對鋼筋不能產生握裹力和黏結力，利用混凝土抗拉強度、抗剪強度較小原理，在樁基設計標高以上20cm處，用風炮機在樁身一周均勻鉆孔，用巖石劈裂機使樁頭在鉆孔位置水平斷開，然后吊車吊住預埋在樁頭混凝土中吊環，將樁頭混凝土整體吊出，達成破除樁頭目標。 5、施工工藝步驟及操作關鍵點樁頭鋼筋保護套安裝5.1 施工工藝步驟利用風炮機鉆孔巖石劈裂機有地下水樁基混凝土灌注鋼筋籠下放、固定樁頭混凝土整體吊出撐分離樁頭混凝土邊坡防護基坑降水基坑開挖圖1 施工工藝步驟圖5.2 操作方法及關鍵點 樁頭鋼筋保護套安裝樁頭鋼筋保護4、套安裝是本工法關鍵工序，保護套要在樁基鋼筋籠加工完成后下放到樁孔里之前進行安裝完成。保護套所用材料能夠為泡沫棉、塑料水管或PVC管、竹子等中空、易獲取且成本低廉材料，且材料內徑大于鋼筋直徑2-3cm，保護套兩端應進行用泡沫劑封堵填充，其關鍵目標是預防混凝土和樁頭鋼筋接觸，并形成一定空隙。隔離層施工范圍確實定：從設計樁頂標高以上10cm到鋼筋籠籠頂之間范圍。樁基鋼筋安裝保護套長度，通常為樁基鋼筋伸入系梁、承臺或墩柱內部分鋼筋。保護套所用材料不一樣，安裝方法略有不一樣，具體依據實際情況而定。（1）鋼筋籠樁頭鋼筋每根全部需要做隔離，不能有遺漏，隔離層可用必需固定方法固定牢靠；（2）制作隔離層時在樁頂5、設計標高以上10cm作標識，隔離層不能延伸到樁身鋼筋，隔離需正確無誤；（3）使用塑料水管、PVC管、竹子等硬材料，能夠用模板泡沫劑將保護套兩端封堵，并采取方法使保護套固定，預防灌注混凝土時保護套移位。圖1工人在安裝鋼筋保護套5.2.2 鋼筋籠安裝（1）通常鋼筋籠是經過焊接吊環和穿橫梁固定鋼筋籠和控制高程，固定鋼筋籠吊環必需有足夠剛度，確保在鋼筋籠安裝時不會發生變形。（2）鋼筋籠安裝時高程測量一定要正確，樁頂位置正確才能確保保護套位置正確，從而確保對樁頭部分鋼筋、混凝土起到隔離作用，有利于樁頭混凝土鑿除。（3）鋼筋籠安裝時，在鋼筋籠頂部能夠焊接“P”型支撐，將“P”型支撐焊接在鋼護筒上，并確保有6、足夠焊接強度，確保混凝土灌注時，鋼筋籠平面位置和高程不發生改變。（4）鋼筋籠吊裝和安裝過程中要注意保護樁頭鋼筋上保護套不受損壞。5.2.3 樁基混凝土灌注（1）當灌注混凝土頂面距鋼筋骨架底部1m左右時，宜降低灌注速度，預防鋼筋籠上浮。（2）灌注混凝土時應采取方法預防鋼筋籠上浮。（3）混凝土灌注到靠近設計標高時，灌注混凝土值班人員要計算還所需混凝土量，并通知拌和站按需要混凝土量拌制，以免造成浪費。5.2.4 基坑開挖（1）基坑開挖前應依據水文、地質、開挖方法及施工環境條件等原因，確定是否對坑壁采取支護方法。（2）基坑開挖前要依據樁基設計標高、邊坡坡度確定基坑開挖尺寸并撒好石灰線。（3）基坑開挖時7、應分層開挖，樁基四面要超挖2040cm，便于樁頭破除時樁基一周水平眼打入。（4）基坑開挖時，基坑頂面應設置擋水坎，預防地面水流入基坑，沖刷邊坡。5.2.5 邊坡防護當基坑開挖深度較小且坑壁土層穩定時，可采取合適坡度放坡開挖，必需時要采取邊坡加固方法。當基坑開挖深度較大、坑壁土層易坍塌或有地下水影響時，應對邊坡采取支護方法進行基坑開挖，支護結構等應進行結構驗算。5.2.6 基坑降水（1）當基坑內有地下水時，應進行降水處理。（2）降水前，應確定降水不會影響基坑坑壁穩定，方可進行基坑降水。（3）樁基基坑降水通常采取挖集水坑排水或潛水泵抽水等進行降水。5.2.7 分離樁頭混凝土（1）分離樁頭混凝土前，8、應將樁頂標高進行正確測量，在設計樁頂標高上2030cm樁基一周做好標識線，為樁頭混凝土分離線。高出樁頂設計標高部分，在施工下一工序前人工用風鎬進行鑿除、修整。（2）分離樁頭混凝土時，采取風鎬在做好標識樁身四面對稱打入4-6個孔，每個孔深度60-80cm，打眼完成后，孔內插入劈裂機，各設備同時均勻開啟。（3）破樁頭時，在離系梁底2030cm以上位置均勻水平鉆眼，或用巖石劈裂機對樁頭進行劈裂；打入巖石劈裂機使用時，應緩慢進行，分數次進行，循序漸進，避免一次到位。（4）使用巖石劈裂機時，一定要水平，預防樁心混凝土出現“坑洼”或“鼓包”，且布點要均勻，對稱進行。（5）使用巖石劈裂機時，要保護好樁基鋼筋9、不受傷。個 圖2 使用風鎬打眼圖3 利用巖石劈裂機分離樁頭 5.2.8 樁頭混凝土整體吊出（1）樁頭混凝土分離后，用25T起重吊車鉤住預埋吊環（或鉤住打入樁頭混凝土短鋼筋），緩慢垂直起吊，將樁頭混凝土整體吊出，達成破除樁頭目標。（2）樁頭混凝土吊出后，將樁頭混凝土修整至設計標高，并將鋼筋上保護套清理潔凈。圖4 整體吊出樁頭混凝土5.2.9勞動力（見表1）勞動力情況表 表1序號崗位和職責人數備注1施工責任人1安排施工任務2技術員2負責技術工作3安全員1負責安全檢驗4質檢員1負責質量檢驗5測量員2負責測量6汽車吊司機2汽車吊操作及保養7電焊工1切割鋼護筒8普工3劈裂樁頭及修整樁頂6、材料和設備6.10、1 材料本工法關鍵材料為保護套，依據項目實際情況就地取材，泡沫棉、塑料水管或PVC管、竹子等中空、易獲取且成本低廉材料，且材料內徑大于鋼筋直徑2-3cm，安裝簡便，能有效預防混凝土和樁頭鋼筋接觸即可。6.2 關鍵施工機具和設備 表3序號名 稱規格及型號單 位數量備 注1挖掘機卡特320C臺1用于基坑開挖2裝載機柳工CLG855臺1用于基坑開挖3汽車起重機QY25C臺1用于吊出樁頭混凝土4巖石劈裂機QL-P40套2用于分離樁頭混凝土5風炮機臺1鉆孔6風鎬315KVA臺1修整樁頂7全站儀NiKon DTM-352C臺1測量定位8水準儀徠卡臺1樁基標高測量7、質量控制7.1 工程質量控制標準 公路橋11、涵施工技術規范 （JTG/T F50） 公路工程質量檢驗評定標準（JTG F80/1-）7.2 質量控制方法 針對工程具體情況制訂有針對性施工技術方法，由項目部技術責任人組織施工技術人員、施工班組長等認真學習本施工工藝質量控制關鍵點，并激勵不停創新和優化。7.2.2 依據項目實際情況合理選擇保護套材料，為了確保隔離效果能夠多選擇多個材料進行試驗比選，選出最好材料。7.2.3 樁頭部分鋼筋保護套要逐一安裝，采取扎絲、寬膠帶、模板膠等輔助材料對保護套端頭進行封堵和固定，確保保護套穩定牢靠，鋼筋和混凝土完全隔離。 鋼筋籠下放時，要進行樁基中心點定位，并將鋼筋籠焊接固定在鋼護筒上，預防鋼筋籠在混凝土澆12、筑時偏位和上浮。 混凝土灌注時，注意應避免導管碰撞鋼筋籠，致使鋼筋籠移位。7.2.6 破樁頭時，系梁基坑開挖至系梁底3050cm，便于水平鉆眼及巖石劈裂機使用。7.2.7 破樁頭時，在離系梁底2030cm以上位置均勻水平鉆眼，或用巖石劈裂機對樁頭進行劈裂；打入巖石劈裂機使用時，應緩慢進行，分數次進行，循序漸進，避免一次到位。7.2.8 樁頭整體吊出時，應緩慢進行，并注意起重吊車安全，預防傾覆。7.2.9 樁頭吊出后，人工用風鎬對樁頭進行修整至設計標高。8、安全方法8.1 認真落實實施“安全第一、預防為主”方針政策，嚴格實施中國安全生產法、建筑法及建設工程安全生產管理條例等法律法規。8.2 加強13、對全部參與施工人員進行“三級”安全教育，學習相關安全操作規程，提升大家安全意識，增強安全觀念。切實做好安全本身保護工作。8.3 建立健全多種規章制度，制訂多種安全操作規程，關鍵部位、特殊工序制訂專題安全方法，持證上崗。8.4 加強安全生產管理，健全安全責任制，以人為本，科學地搞好安全生產文明施工。8.5 施工現場建立安全管理網絡，設置專職安全員，處理安全和勞動保護問題及可能發生事故、事苗。8.6 施工人員進入現場，必需戴好安全帽和其它必需防護用具。8.7 施工現場和其它有危險地方要設置顯著示警標志，基坑四面要設護欄或隔離方法，夜間應有紅燈示警，尤其是交通要道和交叉口部位尤為關鍵，夜間施工，現場14、要有足夠燈光照明。8.8 做好安全用電管理工作，普及職員安全用電和觸電搶救知識，消除隱患，杜絕事故，電工要持證上崗。配電系統設總配電箱，分配電器、開關箱實施分級配電，開關箱裝漏電保護器。8.9 嚴格遵守起重吊車安全操作規程，吊車工作時，安全員應全程進行安全監督。9、環境保護方法9.1編制環境保護體系，成立環境保護小組，以項目經理為組長，項目總工為副組長，施工責任人、技術員、質檢員等為組員組織機構。9.2 加強環境保護管理，施工場地內廢棄材料、鋼筋頭等雜物應立即清理，確保施工場地清潔、整齊；加強對橋梁樁基處水域環境保護，避免廢油等污染水域。9.3做好生態保護：臨建工程、材料堆放、便道等場地設置合15、理，保護公路用地范圍之外現有綠色植被，對永久工程施工區和臨時工程施工區，地表清除必需尤其注意，盡最大可能保護清理區域范圍外天然植被。9.4施工廢水、生活污水不得直接排入農田、耕地、飲用水源、澆灌渠道和水庫。不得污染河流、湖泊和池塘。9.5 本工法大大降低了施工噪聲，同時降低了粉塵等污染。10、資源節省10.1本工法破除樁頭速度較快，為系梁、墩柱施工贏得時間，縮短施工工期。10.2和人工風鎬鑿除樁頭等常見方法相比，能有效降低施工噪聲和粉塵污染，保護套能夠利用竹子等材料，環境保護和經濟效益顯著。11、效益分析11.1 樁基鋼筋設置保護套整體吊出樁頭混凝土，安全可靠，施工速度快，大大降低了人工投入，16、縮短工期，經濟效益顯著。77省道延伸線第5標段淺門大橋在15#墩樁基潮水位以下施工中，降低基坑抽水時間，節省了220個降水臺班和約165個臺班；采取本工法樁頭破除速度較快，縮短工期約55天。11.2 采取本工法在確保施工質量和安全情況下，加緊了樁頭破除速度，加緊了施工進度，縮短了施工工期，取得了企業、甲方、監理單位一致好評，取得了良好社會效益。12、應用實例12.1 浙江省77省道延伸線第5標段淺門大橋浙江省77省道延伸線第5標段淺門大橋為620m先簡支梁后連續預應力T梁橋，應用此工法，縮短橋梁下構施工工期，取得良好經濟效益。12.2 湖北省襄陽中環線第一協議段仇家溝大橋湖北省襄陽市中環線仇家溝大橋道路工程，仇家溝大橋橋長484.8m。根本采取預應力混凝土連續箱梁，橋梁結構形式采取樁接承臺，上部結構為花瓶墩結構，在項目樁基施工中，采取樁頭鋼筋先隔離、后整體吊出施工工藝，節省了大量人力物力，加緊了樁頭破除速度，避免了在樁頭破除過程中對樁頭鋼筋傷害，含有很好經濟效益和社會效益，值得在類似橋梁施工中推廣使用。