橋梁缺陷樁形成原因及樁基加固處理

陳宇峰

摘要：橋梁樁基加固處理，一般都是事后處理，如果我們在施工勘察、設計、施工環節中注重質量，做好事前防御工作，就能大大減少樁基的缺陷問題，還能有效的降低施工成本。文章通過對缺陷樁形成原因出發，分析了幾種樁基缺陷處理辦法。

關鍵詞：橋梁；缺陷樁成因；加固處理

二十世紀末至今，我國公路建設取得了巨大的成就。公路交通的快速發展為公路橋梁建設帶來了良好的機遇。而在公路橋梁基礎選擇時，樁基礎以其承載力高、穩定性好、沉降量少、用料省、施工簡便和改善勞動條件等優點得到了廣泛應用。但也存在著局部的缺陷，筆者結合多年的工程實踐經驗，給出一些探討性的處理意見，供同仁參考，并希望與同行進行交流。

一、缺陷樁形成原因分析以下：

1.部分樁沒有根據設計進入樁底持力層部分樁沒有根據設計進入樁底的持力層，這是導致樁基工程質量差的重要原因，也是造成樁基局部缺陷的關鍵因素。以某公路為例，在該公路部分路段地層范圍內，強風化巖面在25-30m，施工記錄中顯示該工程樁基長度是符合施工要求的，但鉆孔抽芯結果和大、小應變動測結果都表明存在嚴重的缺陷，與設計要求相差甚遠，通過測量和鉆孔抽芯也表示樁端未入或者入巖的深度不夠，這些問題都導致樁基的承受能力不足。

2.部分樁樁身混凝土結構質量較差有研究表明，部分樁樁身混凝土結構質量差。這也是造成部分樁基承載力低的主要原因之一。

3.使用時間長由于橋梁的長期使用，受負荷量大，造成部分樁基局部出現混凝土脫落，鋼筋表面銹蝕。導致樁基的承載力無法達到工程使用要求。

二、在樁基澆筑過程中造成的主要缺陷

1.斷樁

1.1在灌注砼進行過程中，由于導管提漏而引發了樁基夾泥層和斷樁的問題。導管提漏的原因存在幾個方面：首先，當導管堵塞時會使用上下振搗法，把混凝土用外力逼出，但如果導管埋藏淺，就很容易出現提漏。其次，由于泥漿過于粘稠，這就很難估算或測砼面，導管埋設在泥漿中就無法確定砼澆注的高度，使導管提離砼面，也就產生提漏，引起斷樁。

1.2由于注漿的時間過長，有一部分的砼已經差不多凝結，混凝土出現硬塊，但隨著時間的推移，泥漿中的殘渣會逐漸沉積，在砼的表面就會出現很多沉淀物，這給砼的灌注帶來了極大的困難，使得堵管與導管無法拔出，最后導致斷樁。

2.吊腳樁問題

2.1如果地下水的壓力過大、樁尖活瓣受壓、預制樁尖被打壞時，水和泥漿就會進入鋼管內。

2.2由于樁尖活瓣受壓，拔管是有一定高度要求的，需要拔管達到一定高度后活瓣才能展開，這會導致樁基基礎不穩定，在長時間的使用過后，樁基周圍便會出現軟土土質。所以，我們必須在施工中預防活瓣不張開，最好采用密張慢拔的方法，先對樁基底部反復翻插幾次，再正常拔管。

2.3鋼筋籠上升灌注混凝土時鋼筋籠上升是因為混凝土沖出導管底口后，向上的頂托力把鋼筋籠上浮。為了在施工中防止鋼筋籠上升，施工人員在混凝土灌注前，鋼筋籠的頂端必須焊接在固體結構上，或者當混凝土灌注頂面與鋼筋籠底部相差距離約1m時，減緩混凝土灌注的速度；如果混凝土灌注與鋼筋底部相差4m以上，需要拉高導管，使導管底口高出鋼筋籠底2m后再進行混凝土灌注。

2.4灌注坍孔坍孔的特征與鉆孔階段出現缺陷較為相似，利用專業的探測儀可以檢測到該問題，如探頭無法達到混凝土高程，基本可以證實已經發生坍孔。導致灌注坍孔發生的主要原因如下:護筒腳漏水；地下水壓過高；孔口周圍堆放的重型機械和各種物品。發生灌注坍塌時，如果問題不嚴重，可以使用相關措施清除里面的殘渣，如果沒有繼續坍孔，就可以繼續灌注，如果坍孔不僅沒有緩解，還在繼續蔓延，那就應將導管及鋼筋骨架拔出，等清孔完成，待孔周圍土質已經穩定后再繼續灌注。

三、介紹以下幾種處理措施：

1.鑿除法。鑿除法是處理樁基缺陷的最常見方法，它的機理就是將基樁缺陷部位直接鑿除，再重新澆筑加固。對于基樁不同的缺陷部分，其鑿除法也各不相同。

2.全斷面鑿除法，如果樁基頂部出現缺陷，就可以采用這種鑿除方法。施工工藝主要是，先將已經缺陷的部分全部鑿除，保證鏈接各部分的受力平衡。鑿除后根據相應的標號進行混凝土接樁至設計樁頂標高。全斷面鑿除法解決缺陷很徹底，能及時有效的處理由于缺陷導致了橋梁質量問題，同時保證了基樁的穩定性，其施工成本較低，但缺點是適用范圍有限，只適合樁基頂部的缺陷處理。

3.側面開挖鑿除法，當樁基缺陷部位與地表層尚有一段距離，但又不是很深的時候，可以使用這種方法，在缺陷一側開挖土體至缺陷處，從側面開始鑿缺陷部位，再根據缺陷的大小加鋼筋籠進行連接，然后根據相應的標號進行混凝土接樁，這樣就能提高混凝土澆筑后的樁基質量。

4.樹根樁法。如果橋梁樁基附近有大型的開挖施工，有可能會引起地表的沉降，造成樁基的變形和損壞，從而降低樁基的承載能力，影響橋梁結構。如果變形程度高或者樁基損害嚴重，會大大影響橋梁的使用功能。為了保證橋梁能正常使用，必須加固橋梁樁基，預防樁基變形和地基下沉。樹根樁法就是解決這一問題的有效手段，樹根樁就是就地灌注的小直徑鋼筋混凝土樁直徑通常在75-300mm之間。小直徑灌注樁能豎向、橫向設置，或者網狀布置，故稱為樹根樁。樹根樁與樹根樁之間的土體以及樹根樁樁頂的聯系梁共同形成的隔斷墻，能將樁基周圍的大型開挖施工與樁基隔離，減少周圍環境對橋梁樁基施工的影響，減少樁基周圍的土體的撓動程度，控制樁基周圍土體的變形，保證樁周土體穩定，以此來達到加固的目的。

5.壓力注漿。壓力注漿是在樁基礎檢測完成后，通過地質鉆機在缺陷部位鉆取的取芯孔或樁基礎原有的預埋注漿管，將水泥或其它化學漿液采用高壓注入樁中或樁側（底）。這些漿液經過滲透、壓密、固結的方式，對缺陷樁體進行補強，使樁的整體性和受力狀況得到不同程度的提高以達到設計要求。本方法適用于各種直徑、地層和成孔工藝的局部缺陷樁基礎，在砂礫石層中尤其比較理想，處理效果也較好。

首先，通過鉆心取樣，如果發現樁底部缺陷是因混凝土離析造成，再加上樁基在地底下，用鑿除法很困難，只有通過詳細分析后再確定施工方案，對缺陷樁采用高壓水旋噴切割、氣舉排渣等補強方法加固。該方法主要是利用高壓泵產生高壓水噴射流，對抽芯孔內缺陷段進行高壓水旋噴切割清洗，讓樁基內的砂石脫落，再將脫離下來的泥土排除，然后再向內注漿，混凝土凝結后可改善樁身砼的膠結質量，達到加固的目的。

三、總結

總之，橋梁樁基加固處理，一般都是事后處理，如果我們在施工勘察、設計、施工環節中注重質量，做好事前防御工作，就能大大減少樁基的缺陷問題，還能有效的降低施工成本。

參考文獻：

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