围护桩破桩头施工方案全解.docx
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围护桩破桩头施工方案全解
1编制依据
（1）哈尔滨市轨道交通2号线一期工程土建十二标段招标文件及农业大学站施工设计图。
（2）《哈尔滨市轨道交通2号线一期工程土建十二标段岩土工程勘察报告》
（3）相关的各种规范规程、法律法规、图集；
2工程概况
2.1工程场地概况
农业大学站设置在公滨路、木材街路口，车站大致为东西向布置，为双层明挖地下岛式车站，该车站台宽度为11m，车站总长197.3m，标准段宽19.7m，车站中心里程为CK27+084.163，车站起点里程为CK27+004.263，终点里程为CK27+199.963，轨面埋深约为16.76米。
本站为双层明挖地下岛式车站，单柱双跨箱型框架结构，有效站台中心里程覆土约为3m。
出入口为箱型长通道结构，风道为箱型外挂结构，采用明挖法施工。
本站设4个出入口，2组风亭。
车站小里程端及大里程端均为盾构区间，本站为盾构场外过站；车站端墙与区间采用内嵌式接口。
2.2围护桩分布状况
农业大车站围护结构标准段平面内包尺寸为170.5m（长）×19.7m（宽）主体结构底板埋深约17.68m，为地下二层构筑物。
本工程主体采用明挖顺做法施工，围护结构盾构端头采用Ф1000@1200钻孔灌注桩，标准段采用Ф1000@1400钻孔灌注桩，竖向采用4道钢支撑，支撑采用Φ609mm、壁厚t=16mm的钢管支撑，水平间距3m。
桩顶圈梁采用C30混凝土，尺寸为1000mm×1000mm。
坑中坑围护桩必须在坑中坑开挖完成前施工，施工工艺与基坑围护桩一致。
2.3参建单位
建设单位：
****
设计单位：
***
监理单位：
****
施工单位：
*****
3施工准备
3.1破桩头定义
浇注灌注桩时，灌注桩顶标高应高于设计桩顶标高不少于一倍桩径，以保证桩基砼强度，但高于桩顶设计标高的桩头部分在后续工序施工时必须予以凿除，凿除这部分桩头砼的工作叫作“破桩头”。
3.2破桩头的目的
（1）砼在振捣过程中，水泥浆向上返所以桩头强度难以保证；
（2）打出桩中的主筋作为冠梁的配筋；
（3）再有就是砼浇筑过程中桩头部分难免落入泥土等杂质。
所以规范规定砼桩施工时桩头标高高出设计标高500mm（本工程要求不得小于一倍桩径），此部分桩头由人工剔除以保证桩身强度；
（4）防止由土的侧向力而形成的混凝土颈缩现象对桩身直径大小的影响；
3.3施工条件
（1）应在围护结构、工程桩及立柱桩施工完成，围护体形成并达到设计强度；
（2）大面积开挖至灌梁底部后，方可进行围护桩头的破碎工作；
（3）围护灌注桩必须在坑开挖之前施工；
3.4机具准备
序号
设备名称
数量
用途
1
水准仪
1台
测量标高
2
桩头切割机
2台
切割护桩
3
空压机
2台
顶断桩头
4
吊车
1台
吊离断桩
5
自卸车
1台
运输断桩
3.5人员安排
序号
工种
数量
1
测量员
2人
2
机械工、驾驶员
10人
3
普工
15~20人
4
电工
1人
4施工工艺
4.1工艺流程
测定标高→切割护桩→打开缺口→剥出钢筋→加深缺口→加钻顶断→吊离断体→凿除残余→清洗桩头
4.2施工顺序
（1）桩头凿除施工前，先由测量班准确放出每根桩的桩顶设计高程，并做好标记；
（2）施工队施工时，在设计要求的桩顶位置一道沿圆周方向的切割线（切割线以上20cm左右的带状区域暂称为关键施工区域），使用切割机沿切割线切割，切割深度视钢筋保护层厚度而定，略小于钢筋保护层厚度（围护桩主筋保护层厚度为50mm），绝不能切到桩基钢筋。
设置切割线的目的是为了下步施工即人工凿除关键施工区域混凝土的施工中，防止破坏有效桩体（即切割线以下桩体）。
以往有的施工方法中还在上述切割线以上15~20cm处设置第二道切割线，也就是将整个关键施工区切割分离出来，但一道切割线已足以保护有效桩体，第二道切割线似乎并无必要；
（3）人工凿出关键施工区域的混凝土，形成缺口，露出钢筋。
凿除深度为钢筋的保护层厚度，凿除时不得损伤钢筋；
（4）风镐剥离缺口上侧钢筋保护层，露出钢筋，施工时要注意不得损伤钢筋。
钢筋向外侧微弯（不得超过30度），以便于施工；
（5）风镐成水平或稍向上倾斜钻进关键施工区域的中上部的混凝土，也就是设计要求桩顶10cm左右处的混凝土，不断加深该处缺口。
只所以要求在桩顶上方10cm出加深缺口，是为风镐钻进是预留可能损伤空间，防止破坏有效桩体；
（6）在缺口深度达到约30cm（根据桩径大小确定缺口深度，本工程桩径900）时，风镐加钻顶断，钻头水平或稍微向上。
该步操作是整个破桩过程的关键。
加钻顶断的原理在于：
混凝土属于脆性材料，脆性材料的特性就在于在外力的作用下，仅产生很小的变形即破坏断裂，并且断口表面平齐。
在风镐钻头顶进过程中产生的竖直向上的作用力足以上方的无效桩体断裂，且断头平齐。
也有部分施工在缺口深度达到要求时，采用千斤顶顶断上方无效桩体，这样做有一个很大的欠缺，就是很难为千斤顶找到一个很好的支撑点；
（7）吊车吊离已被顶断的无效桩体；
（8）人工凿除关键施工区域的其余桩体，达到设计要求的桩顶标高，清楚桩头浮渣，并冲洗干净；
4.3施工注意细节
（1）围护桩桩顶设计标高为138.51m；
（2）切割线施工时，桩体主筋保护层厚度为50mm，严禁切割机切到钢筋；
（3）风镐破除钢筋保护层时，钢筋可稍微弯曲，但不得超过30度；
（4）关键施工区域的施工必须由人工操作，不得对有效桩造成破坏；
（5）桩钢筋锚入压顶梁不得少于900mm
4.4破除桩头小技巧
（1）首先应计算好整桩灌注时间是否在砼初凝时间内，不能在砼初凝时间内完成灌桩的应考虑首拌混凝土掺加适量的缓凝剂。
因为破桩头凿除的就是首拌混凝土，而混凝土初凝后对其扰动会影响砼的强度，所以下面清除桩头混凝土的工作须在混凝土初凝前完成；
（2）其次在桩基混凝土灌注完成后，立即清光护筒里所有泥浆，然后人工用锹清除桩头部分混凝土，但必须保证留有10~20cm左右桩头混凝土待硬化后凿除，以确保桩顶砼质量；
剩下凿除10~20cm的桩头砼比原来全部凿除要轻松很多。
5质量控制
5.1质量要求
（1）桩头顶面必须达到设计标高（图纸设计标高为-2.150m）；
（2）桩身顶面无松散层及松散残余，桩身（保护层）无破损，保持完整；
（2）桩顶中心偏位在规定范围内；
（3）钢筋无损伤，弯折小于规定值（弯曲不得超过30度）；
（4）外露长度与设计长度比在正负5cm范围内，本工程桩筋锚入压顶梁内700mm；
5.2成品保护
（1）严禁使用重物敲击桩身，对成品桩体造成破坏；
（2）严禁使用机硬性将桩头拉断，防止断桩出现；
（3）不得随意弯曲桩体钢筋；
（4）桩头清理干净后，注意保持；
6桩头质量缺陷及处理办法
6.1常见桩头缺陷
桩头缺陷是常见和重要的钢筋混凝土钻孔灌注桩质量问题。
一般的，当基槽开挖、破桩头到设计桩顶标高时，如果设计标高以下桩身（可见部分）出现以下情形，即为桩头缺陷：
（1）主筋锚固长度不满足设计要求；
（2）夹泥、混凝土强度不够；
（3）保护层不够，漏筋。
桩头缺陷必须进行处理，否则不可以与上部结构连接处理桩头缺陷要根据缺陷的性质，有针对性的采取相应的措施；
6.2缺陷处理措施
（1）主筋锚固长度不满足设计要求
现象：
主筋断裂、主筋露出桩头过短
措施：
双面搭接焊
工艺流程：
清理桩头→凿桩→清渣→焊接→补混凝土
施工顺序：
将桩头清理干净桩头缺筋部位的混凝土用錾子凿去使原主筋露出不少于5d，凿去的混凝土地面应留成平直面或略向桩中心倾斜，不得留成向桩外倾斜的坡度，用钢丝将待焊接的钢筋刷干净，用双面搭接焊将钢筋焊接，焊接长度不小于5d。
将基槽内残留混凝土清理干净，浇筑压顶梁垫层，经监理验收后使用C35混凝土浇筑（比设计C30高出一个标号）；
（2）保护层厚度不够、漏筋
现象：
桩身主筋外漏
措施：
补浇混凝土
工艺流程：
人工挖槽→清理桩身→绑钢筋→浇筑混凝土
施工顺序：
人工挖槽，挖槽宽度沿桩身向外扩20cm，挖槽深度为露钢筋部位下10~15cm，将原桩体混凝土面用钢丝刷清理干净，将基土夯实，浇筑垫层。
经监理验收后，浇筑C35混凝土，（必要时需使用防水混凝土）；
（3）夹泥、混凝土强度不够
现象：
桩顶混凝土夹泥
措施：
清除夹泥部位并补浇混凝土
工艺流程：
凿桩→清理桩头、钢筋→浇筑混凝土
施工顺序：
将桩头夹泥部分下凿至新鲜混凝土面层，保证新鲜混凝土面层距离最低夹泥面10~15cm，将桩头凿平，并将桩头及钢筋清理干净。
再将桩底的土分层回填并夯实，人工修坡，浇筑混凝土垫层。
防止杂物进入桩坑内，经监理验收后浇筑C35混凝土；
7工期控制
为了配合总体工程工期目标的实现，基坑破桩头施工计划为20天，坑中坑围护桩破桩头计划30天完成。
为保证按期完成本工程施工任务，采取以下工期保障措施：
（1）加强领导班子建设，提高施工组织能力。
指派专人负责桩头进度的检查；
（2）加强施工组织管理，加班加点施工，做到各工序连续施工，流水作业；
（3）破桩头工程作业面充足，必要时加大人力及机械的投入；
（4）完善承包责任制，将工人奖金与施工进度挂钩，奖罚分明。
（5）加强施工机械的维修保养，投入一定量的备用设备，从而保证机械设备的完好率与利用率。
（6）加强计划控制，制定合理的施工计划，对未完成计划的要及时分析原因，调整解决，确保总工期。
8安全文明施工
（1）作业人员进入施工现场必须佩带安全帽并系好帽带；
（2）作业之前必须检查作业环境是否符合要求，机具是否完好，安全设施及安全用品是否齐全；
（3）作业机具连线必须由电工操作，严禁私自接线；
（4）操作空压机的人员必须穿绝缘鞋戴绝缘手套；保证一机一闸一漏保；
（5）空压机应在无载状态下启动，启动后低速空运转，检查各仪表指示值是否符合要求，运转正常后，逐步进入载荷运转；
（6）注意输气管的畅通，防止造成人身伤害；
（7）严禁施工现场酒后作业；
（8）严禁擅自移动、拆除、破坏安全防护措施、警示牌、安全标志；
（9）作业过程中，应安排专人对破除的桩头状态进行巡视，严禁使用挖机硬性将桩头拉断，防止断桩出现；
（10）断桩作业时，由专人指挥吊车起吊作业，施工人员严禁站在吊车起重臂和起吊后的桩头；
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