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高承台桩地面以上部分砼灌注方法

发表时间：2020/10/26 来源：《基层建设》2020年第19期作者：李晨雁王修蛟翟自强郑宝瑞

[导读] 摘要：高承台桩是指桩身上部露出地面、承台底位于地面以上的桩基础。

        河北建设勘察研究院有限公司
        摘要：高承台桩是指桩身上部露出地面、承台底位于地面以上的桩基础。介绍此技术目的在于提供一种水下灌注不留施工缝的高承台桩施工方法，用于保证水下灌注高承台桩施工质量，并解决传统工艺带来的施工缝质量、钢筋接口位置问题，同时可以有效缩短工期、节约成本。
        关键词：高承台桩；LNG储罐；施工缝；模板；平台；
        1 工程概况
        某LNG储罐区桩基采用大直径钢筋混凝土灌注桩，为高承台桩，露出地面约1.5m，桩直径1.2m，桩长约40m，砼强度等级C40，抗渗等级不低于P8。钢筋笼顶标高高出地面约3.0m（含弯钩部分）。设计要求，桩身不允许留施工缝，高出地面部分混凝土采用后支模工艺，在砼初凝前全部浇筑完成。
        2 施工顺序
        考虑到LNG储罐全部采用高承台桩，且相邻桩净间距较小，若先施工外围桩，则会导致内部工程桩无法施工，因此，工程桩施工时，需采取由中间向四周扩散或由一侧向另一侧推进的方式进行。
        3 高承台桩高出地面部分砼灌注
        根据现场实际情况及设计要求，高出地面部分砼灌注时拟在自制平台上作业，采用砼泵车进行灌注，考虑到桩身不允许留施工缝，高出地面部分混凝土拟采用后支模工艺，在砼初凝前全部浇筑完成。
        3.1地面以下砼灌注
        为确保桩身砼质量，地面以下混凝土灌注仍采用传统的水下灌注工艺。
        考虑到桩顶部与泥浆接触部分混凝土中含有泥渣等杂质，因此，混凝土灌注至地面后，拟继续灌注将含杂质的混凝土直接顶出孔口，配合人工清理，直到桩顶混凝土全部为新鲜混凝土为止。
        在灌注将近结束时，由质检员负责核对灌注高度。当确认砼灌注将含杂质的混凝土直接顶出孔口，桩顶混凝土全部为新鲜混凝土时，才可提拔最后一节导管。
        3.2护筒起拔
        砼灌注至地面后，清理出护筒上的吊环，套上钢丝绳套，利用吊车缓缓提出护筒，防止落入大土块，影响桩顶混凝土质量。护筒拔出后要及时清除掉护筒内壁的混凝土和外壁的粘土。
        起拔时先将护筒少量上提，补充一定量混凝土，确保混凝土不低于地面。
        3.3校正地面以上部分钢筋
        模板安装前，检查地面以上部分钢筋，对变形和锈蚀的钢筋进行调直和清洁处理，并安装砼导正块，确保桩身砼保护层满足设计要求。
        3.4铺设环形钢垫板、安装模板
        ①铺设环形钢垫板
        地面以上1.5m砼拟采用后支模工艺，为保证钢模板的水平和垂直度，拟在支设模板前，在地面铺设一块环形钢垫板，钢垫板内径1.2m，外径3.0m，厚2㎝。
        护筒起拔完成后，移走自制平台，采用人工清理平整场地，及时清除地表渣土、废浆，之后铺设环形钢垫板，钢垫板上预设四个高强螺栓螺杆，以便于与钢模板连接。铺设钢垫板时，采用高精度水准仪（DSZ2）调平，同时确保环形钢模板中心与桩中心对齐。

        ②安装模板
        环形钢垫板铺设完成后，安装预制成型钢模板，模板单节制作，内径1.2m，为确保模板刚度满足要求，模板拟采用1㎝钢板预制，且模板底面加宽至30㎝，模板底面示意图详见图1所示。
        模板安装前要预拼装，要求接缝严密，无错台，然后用抛光机打磨，除去表面锈迹。保证拆模后结构物外露部分美观，结构物尺寸符合设计要求。模板安装前用成品脱模剂涂刷板面，涂刷要求均匀。
        用汽车吊将组装好的模板安放在铺好的环形钢板上，钢模板中心与环形钢板中心、桩中心对齐，模板底面与环形钢板采用高强螺栓连接，连接完成后，用2台经纬仪正交架设，双向控制模板的垂直度，并通过调速螺栓垫块调节，确保垂直度满足设计要求后，继续开始进行地面以上砼灌注。
        模板安装完成示意图详见图2所示。

        混凝土灌注至地面后，及时进行桩顶混凝土清理、钢筋校正、环形钢垫板铺设、模板安装等工作，确保在1.5h～2h内完成，以保证在已浇筑砼初凝之前完成地面以上砼浇筑工作，确保桩身砼不留施工缝，质量满足设计要求。
        3.5地面以上砼浇注
        地面以上砼采用泵车浇筑，每次放料高度控制在0.5m以内，分层浇筑高度控制在30～40㎝，利于振捣。振捣混凝土采用插入式振捣器，振捣器与侧模保持10～20cm的距离，插入下层混凝土5～10cm，振捣时采取快插慢拔的方法，振捣器不能碰撞模板。
        混凝土连续浇注，一次完成，因故间断时间不超过前层混凝土初凝时间。
        砼振捣沿圆周振捣一圈，间距约25cm即可，然后在中间间隔30～40cm布置振捣点，砼振捣要求速度快，不能过振，考虑到砼坍落度较大，每点振捣时间根据现场情况确定。
        桩顶标高采用水准仪进行控制，浇筑后采用人工将桩顶砼抹平，保证混凝土桩顶的表面平整度。
        砼浇注完成初凝后，向表面洒水使砼面保持一定的湿度，促进砼强度的增长。
        3.6笼顶钢筋弯曲
        砼浇注完成并凝固后，采用LLB-36型手动弯曲机将笼顶钢筋弯曲，弯曲长度400㎜，角度满足设计要求。手动弯曲机采用高油压系统驱动，弯曲力大，可满足本工程需求。
        3.7模板拆除
        砼浇筑完成24小时后拆模，拆除模板后在裸露桩身砼外面套塑料薄膜养护，养护时间不少于7天。拆后的模板及时进行清理和维修。
        4 结语
        高承台桩一次成桩施工方法，由于其减少了凿桩头、短柱施工工序，在基桩养护期间即可进行高承台的施工准备工作，大大缩短了工期，节约了成本；且由于施工时在水下灌注高承台桩内不留置施工缝，避免了预留施工缝时新旧砼分层和短柱施工时的“烂根”现象发生；同时，提高了高承台桩中钢筋抵抗水平力作用能力。