植筋加固技術在橋梁樁基施工中的運用

戴選鋒

摘要：通過對某新建高速公路某標段的橋梁樁基問題進行加扁擔樁處理的實踐，采用植筋的方法進行連接，介紹了橋梁加固中植筋的施工工藝流程、施工方法、施工步驟，以及施工技術要點，為植筋在橋梁樁基加固中提供了一個實例。

關鍵詞：橋梁工程；樁基加固；植筋；施工工藝；施工方法；步驟；施工技術要點

隨著橋梁建設的迅速發展，橋梁施工的新技術、新工藝不斷得到引進、改進、創造和發展。橋梁施工是野外作業，受作業條件和地質條件等多種因素的影響，在施工過程或運營過程中或多或少的會存在一些問題；而當這些問題不足于對橋梁產生很大影響時，一般可以采用技術處理的措施加以解決。這樣不需對整個結構進行報廢處理，不但問題得到了解決；同時，節省了資金、爭取了時間，有時甚至比原設計的安全系數大大提高。

工程情況簡介

某高速公路作為該省重要的高速出省通道之一，在一片崇山峻嶺間延伸，它穿越群山，跨過深溝，施工難度艱險萬分。該項目有一個顯著特點和難點：一是地形、地質復雜。該段屬東南地槽系南嶺地槽東向斜的邊緣活動帶，區域構造經歷了長期頻繁的活動而發育形成北東向、南北向、北西向構造體系。在中一新生代出現了更為強烈的活動，并引起了地殼下算性熔巖的多次侵入。受此影響，區內的巖層產狀變化很大，斷裂構造多。某標段正處于該復雜的地形、地質條件中，其中一座互通橋的樁基礎全部采用人工挖孔樁。挖孔樁的設計深度一般在20m至25m之間，施工全部采用混凝土護壁。

1問題的產生

該橋的某根挖孔樁按設計要求為嵌巖樁并定為鉆孔抽芯檢驗樁。設計樁徑φ1500mm，混凝土設計強度等級為C25，，嵌巖為3m，樁端持力層為弱風化花崗巖。按規定要求鉆芯取樣應超過樁底1m。鉆芯結果樁身本身完好，但鉆至樁底以下60cm時發現有軟弱夾層，于是繼續鉆進結果是軟弱夾層為5m厚，再往下又是弱風化巖層。問題出現后業主即安排專家和設計代表及其它有關單位進行會診，原因很明顯，由于該樁正處于節理、風化裂隙較發育復雜的地質結構層上，而在設計時只對該基礎的另外一根樁作了地質鉆探，在挖孔過程中各項指標合格，沒能發現樁底60cm以下的軟弱夾層。所以采取有效的措施對該樁基進行處理。

2方案的選擇

由于該樁所屬的橋是該項目的控制性工程，而且該樁又是影響該橋進度的關鍵性工序，其結構為雙樁雙柱。所以，如何在確保質量的前提下經濟合理的加快處理速度尤其顯得重要。監理工程師認為進行返工，從時間上考慮不允許，而且樁長25m從施工難度和經濟上也不合理；有人提出采用高壓旋噴注漿法進行樁底軟弱夾層的處理，但因軟弱夾層厚，旋噴的施工難度大、且效果未必理想；設計代表提出進行加樁，這樣在處理樁基的同時也可進行墩柱的施工，為下一步的工作贏得了寶貴的時間。

其主要原理是通過系梁連接把原樁與新加樁基連接在一起，這樣本應由原樁基承受的來自墩柱的力通過系梁轉換由兩根新加樁來承受。由于新增系梁起到了很重要的傳力作用，因此能否牢固的連接墩柱是很關鍵，由于做系梁時墩柱已經施工完成，故需采用植筋的方法來使墩柱與系梁結合成一個很好的整體。對于加樁與系梁的施工這里不做介紹，本文主要介紹植筋的施工技術和要點。

3植筋的施工方法

3.1基本原理

植筋的基本原理是利用鉆孔設備在混凝土中鉆孔，通過一定的技術措施保證成孔合格并鉆至規定的深度，再對孔道進行清理、烘干，然后注射植筋膠，并及時進行植筋，經過一定時間的固化使鋼筋牢牢的固定在混凝土里面，從而使鋼筋在混凝土受力中起到重要的作用。

3.2植筋的施工工藝流程

放線定位→鉆孔→清孔→烘干→鋼筋處理→配膠→注膠→植筋→固化

3.3施工步驟

3.3.1放線定位，根據設計圖紙準確定出鉆孔位置，并作出標記，鉆孔中心位置與設計要求偏差≯2mm。當遇有鋼筋時，應將鉆孔位置稍作移動，移動距離≯20mm。

3.3.2鉆孔 根據植筋直徑大小選擇鉆孔直徑，孔徑應較植筋鋼筋直徑大，采用水鉆(該鉆機均具有產品成熟，可導向定位，震動小，不損害結構表面，孔徑、孔深準確等特點, 一般電鉆不能達到該效果)。本次植筋直徑有25和28兩種直徑的螺紋鋼筋，其鉆孔直徑分別為：32mm、36mm兩種；鉆孔深度分別為：38cm、42cm兩種。成孔水鉆需用鋼管搭設操作支架，使鉆機機身與眼孔軸線平行，成孔時在鉆桿上標明鉆孔深度，鉆身與眼孔軸線平行鉆進，隨時復核孔深，確保孔深不大于設計深度的0.5cm。施工時不得隨意增大鉆孔直徑，防止超鉆、偏鉆現象發生。鑿除5cm厚墩身混凝土，露出粗骨料，清除混凝土殘渣（在鉆孔之前應完成）。

3.3.3清孔、烘干鉆孔完畢后，用硬毛刷刷孔壁再用干凈無油的壓縮空氣清除孔內雜物及灰塵，如此反復進行≮3次。必要時可用干凈棉布沾少量丙酮或酒精擦凈孔壁用高壓氣體，保持孔內干燥，若孔內有水，則采用自然烘干或用烘干器將孔內水烘干。

3.3.4鋼筋處理。首先根據設計圖紙尺寸對鋼筋進行加工，配料時應注意相鄰左右、上下的鋼筋應當錯位處理；然后對鋼筋表面用丙酮或酒精擦拭干凈，保證鋼筋與膠的黏結性能。對于鋼筋表面則尚須進行除銹處理并標記埋深。

3.3.5配膠、注膠。植筋膠采用GOOLIT固立特WZJI型植筋錨固膠，該產品技術成熟，具有強度高，高觸變性、粘結力特強，耐久性優異等特點。將植筋膠外包裝打開，打開前檢查其生產日期和有效日期。植筋膠還有一防護包裝，其單位以支計量，每支的長度與直徑又根據孔徑的大小有不同的規格；取出后把植筋膠放入水中浸泡至無氣泡冒出。

本次使用的固立特植筋膠規格為φ30×250(mm)，其浸水時間為60±10s；每孔植筋膠的用量分別為1支和1.3支。當植筋膠達到所規定的浸水時間時，應迅速的取出植筋膠將泡好的植筋膠放入待植筋孔內，劑量多少以鋼筋植入時微有溢出為宜。

3.3.6植筋。為了不使植筋受影響，當植筋膠注入完成后，應立即將加工好的直徑為28mm、25mm，長度為42cm和38cm的鋼筋分別緩緩插入孔內至埋植深度，轉動鋼筋，使膠與鋼筋以及膠與孔壁之間充分粘貼，必要時也可用錘子錘擊進入；以免時間長增加植筋的難度和影響植筋的效果。同時，必須保證孔口溢膠并將溢膠刮凈，使得鋼筋與孔壁間沒有空隙。膠層是否飽滿，將直接影響錨固力的大小。

3.3.7固化。鋼筋植好后需保養24h，進行固化，；期間不得晃動或擾動鋼筋。

3.4施工技術要點

3.4.1施工前試驗。在開始施工前應進行抗拔試驗，檢查其錨固力是否滿足設計要求。也可取得相應的操作經驗和施工參數。本工程在結構條件類似的墩柱上做了2根植筋試驗。3天后進行拉拔試驗其結果完全符合設計要求，在拉拔到設計拉拔力時試驗植筋沒有一點拔出的跡象，再用大于設計力5t拉拔時，仍沒有反應，至此沒有再繼續拉。充分證明其錨固力符合規定要求。

3.4.2 成孔控制。在成孔過程中一定要控制好成孔的質量。把握好成孔的位置、孔距、孔徑大小、孔的深度等指標，這些指標直接影響植筋質量的好壞；同時要做好清孔的工作，并在注膠前保持孔內干燥，清孔不徹底和孔內不干燥容易影響植筋的質量。

3.4.3 注膠控制。植筋膠是一種化學產品，容易變質直接影響錨固力；因此在施工前應當檢查植筋膠的有效性，不能使用變質和過期產品。在施工過程中也要注意防潮工作。在浸泡時間上應按要求控制好時間，不能少泡也不能多泡。同時，植筋膠注孔內應飽滿，如有溢出應及時補充。

3.4.4 植筋控制。在注膠好后應及時進行植筋，植筋

鋼筋在植入前應做好除銹工作，并做好植入深度標記。植筋完成后應至少保證24h不能搖動或晃動，保證其固化。

結語

通過本項目2根加樁共200多根直徑為25mm和28mm的按上述步驟和要求進行植筋，2臺鉆機進行鉆孔施工，每天一般可植筋60-80根，并經過施工前的兩根試驗筋和施工完成后的抽樣檢查，植筋的各項指標和抗拔力均大于設計要求，合格率達百分之百。通過植筋使新加樁基與墩柱進行了很好的連接，為樁基處理提供了很好的技術保障。

本項目運用植筋對新加樁基與墩柱進行了很好的連接。同時，植筋也可運用于橋梁和其它建筑物的缺陷加固，為提高結構物的安全系數和使用壽命起到了很好的作用。