公路桥梁桩基础局部缺陷问题处理

摘 要结合工程施工实践,通过局部缺陷桩基础处理前后的实验检测数据对比,探讨几种处理方案的应用效果.

关 键 词公路桥梁；桩基础；局部缺陷；问题处理；

二十世纪末至今,我国公路建设取得了巨大的成就.公路交通的大发展为公路桥梁建设带来了良好的机遇.而在公路桥梁基础选择时,桩基础以其承载力高、稳定性好、沉降量少、用料省、施工简便和改善劳动条件等优点得到了广泛应用.同时,当桩基础出现缺陷时,由于属于地下工程,在处理时有极大的难度.造成桩基础质量缺陷的因素很多,主要包括人为、机械设备、施工方法的选择、地质情况以及材料质量情况.本文重点就桩基础施工过程中存在的夹泥、断桩、空洞、离析、缩径等局部缺陷,结合笔者十来年的工作实践,提出一些探讨性的处理意见,供同仁参考,并希望与同行进行交流.

1.处理方法及实例分析

近十来年,笔者在多条高等级公路从事过设计和施工管理工作,接触与亲自处理过大量的桩身质量缺陷问题,均取得了满意的效果；采用的处理方法也多种多样,针对不同的成因,经分析研究,选择相应的方法进行处理；有代表性的处理方法与结果数据见下表：

某桥部分局部缺陷桩基数据分析表

1.1压力注浆法

压力注浆是在桩基础检测完成后,通过地质钻机在缺陷部位钻取的取芯孔或桩基础原有的预埋注浆管,将水泥或其它化学浆液采用高压注入桩中或桩侧（底）.这些浆液经过渗透、压密、固结的方式,对缺陷桩体进行补强,使桩的整体性和受力状况得到不同程度的提高以达到设计要求.本方法适用于各种直径、地层和成孔工艺的局部缺陷桩基础,在砂砾石层中尤其比较理想,处理效果也较好.如某跨海特大桥47#试桩工程,该桩位于瓯江口沙头水道主航道边,地质为淤泥、粘土为主,在灌注混凝土过程中由于输送管爆裂耽误时间以及在该段严重的扩孔（设计桩径2.2m,实际桩径为＞3m）,导致离桩顶45.5m处大面积的夹泥断桩（泥层厚度约为80cm）.经专题研究,最后采用压力注浆法对问题桩进行处理.

1.2反套护筒法

护筒材料根据地层情况可采用水泥护筒或钢护筒.水泥护筒主要用在粘土中,钢护筒可用在各种地层中.护筒外径与桩径一样大,厚度根据地质情况选择,护筒采用锤击、振动或葫芦反拉法下沉到位.采用反套护筒法可处理20m以内的各种直径桩基础.如某大桥5-3#桩.该桩位于楠溪江上游主河槽边,渗水量大,在灌注过程中,遇停电,造成离桩顶14.8m处断桩.经过方案比较,决定采用钢护筒下压法处理该桩基断桩.在钢护筒压入过程中,保持护筒上口水平.然后连接上第二节护筒,护筒连接处用电焊焊接牢固,并保证不渗水,接着用与第一节护筒相同的方法压入第二节护筒,直至全部护筒压到指定位置.护筒压到位后,即用泥浆泵抽干孔内泥浆,清理桩头浮浆,凿除砼,直至露出新鲜砼面.砼面凿成凹形,然后清除孔壁和钢筋旁的泥膏,在钢护筒四周嵌入橡皮圈止水,然后采用干浇法灌注砼至桩顶标高,并保持50cm的凿桩头高度.后经检测为合格桩.

1.3人工挖孔法

人工挖孔即是采用桩基成孔工艺中的人工挖孔成孔法处理局部缺陷桩基的方法.适用于在无水、少水且较密实地层中的桩基础.可处理缺陷深度在20m以内的各种直径桩基础.如某大桥28-4#桩,此桩采用人工挖孔工艺成孔,混凝土灌注采用干浇法.在浇筑过程中,发生机械事故,造成距桩顶18m处断桩.后经此方法进行处理后,桩基检测为Ⅰ类桩,达到设计要求.

1.4大开挖法

在地开较开阔,地表与地下水能排除的地方,如机械设备比较齐备,可采用在原桩位处大开挖,在缺陷部位处理完毕,经检测合格后,再用原状土回填捣实.采用此类方法处理,一般深度不超过10m,覆盖层较厚,有条件的桥梁基本都能采用,但一般情况下不能开挖到持力层,否则会改变地层结构,影响桩的受力.

1.5补强法

在经过处理后,经过复检桩基础质量仍不能达到设计要求时,则只能采取补强,即在原桩位处重打捞成桩或在原桩周围补桩进行补强,此法是最终处理办法,不到万不得已时轻易不使用,否则,造成的代价与时间损失是相当巨大的.

2.结语

笔者通过近十年的工程实践,接触或亲身处理过大量存在局部缺陷的桩基础.在初次检测时,这部分桩基础基本为存在严重局部缺陷桩基础.如果报废,代价太大,且影响整体工程进度；如果不经过处理,又存在质量缺陷,对桥梁的安全使用和寿命存在严重影响.从处理过案例所取得的效果来看,笔者认为在一定条件和环境下桩基缺陷处理所取得的作用是显著的.但有两点值得注意：1）处理前后均需进行低应变、声波或取芯检测等非破坏性试验,以测定处理前后桩身的变化；2）必要时采用高应变检测,以验证桩基础处理前后承载力的变化.总之,在最少的代价、最短的时间、确保质量的前题下,进行桩基础局部缺陷处理,其方式与方法值得探讨及推广.