淺談山區(qū)橋梁端承樁樁身缺陷處理方法

黃小春

[摘? 要]：文章結(jié)合某山區(qū)公路橋梁工程中一端承樁樁身缺陷，查找、分析原因，淺談其處理方法，從處理后的實(shí)際效果和處理成本論證該方法的實(shí)際可行性，為類似工程提供參考價(jià)值。

[關(guān)鍵詞]：端承樁; 樁身缺陷; 處理

U445.55+1B

在公路工程橋梁樁基礎(chǔ)施工中難免會遇到樁身質(zhì)量缺陷，比如：夾渣、夾泥、出現(xiàn)斷樁、混凝土離析等影響成樁質(zhì)量的缺陷問題。根據(jù)不同的缺陷狀況，處理方法不一，處理后效果以及處理成本有所差異。結(jié)合某工程實(shí)例，淺談山區(qū)橋梁端承樁樁身缺陷的處理方法，論證其可行性。

1 工程概況

該橋位于四川天全縣境內(nèi)國道干線上某山區(qū)一沖溝處，沖溝兩側(cè)自然坡度較陡，邊坡坡度為1∶0.65～1∶0.8之間，巖層為中風(fēng)化閃長巖，基礎(chǔ)采用嵌巖樁，樁基有效嵌巖深度嵌入中風(fēng)化巖層不小于2.5倍樁徑，上部構(gòu)造為：2×30 m+3×30 m 預(yù)應(yīng)力混凝土（后張法）簡支T梁，橋面連續(xù)，橋梁寬9 m，橋長153.8 m。5#橋臺基礎(chǔ)為2根樁徑2.0 m鋼筋混凝土嵌巖樁，5-0#樁基長10 m，采用人工挖孔成孔，灌注C30鋼筋混凝土成樁，樁頂臨崖寬度不足1 m（圖1）。

2 樁身缺陷

樁基澆筑完成21天，在第三方檢測單位采用超聲波透射法進(jìn)行樁身完整性檢測后，所出具的基樁完整性檢測報(bào)告顯示：整樁平均聲速為4.518 m/s，樁身完整性存在缺陷，缺陷位置為1-2剖面樁頂向下8.00～8.70 m，1-3剖面樁頂向下7.90～8.70 m，2-3剖面樁頂向下8.10～8.70 m，1-4剖面樁頂向下8.10～8.70 m，2-4剖面樁頂向下8.00～8.70 m，3-4剖面樁頂向下8.10～8.70 m，所有剖面8.7～10.0 m因聲測管堵塞無法檢測樁身完整性。樁身完整性判定為Ⅲ類，不滿足設(shè)計(jì)及JTG F80/1-2017《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn) 第一冊 土建工程》8.5.3條中對樁身完整性的質(zhì)量要求。

3 樁身缺陷成因分析及處理

首先，結(jié)合出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行成因查找及分析。通過對現(xiàn)場施工情況的了解，發(fā)現(xiàn)5-0#樁基成孔時(shí)孔壁無明顯滲水，成孔后孔底無明顯積水，在澆筑混凝土前孔內(nèi)已有約1.5 m深積水，系降雨時(shí)路面散水和隧道流出的水直接流入到孔內(nèi)所致。澆筑時(shí)現(xiàn)場未對孔內(nèi)積水進(jìn)行抽排，仍然采用干孔灌注方式澆筑，且在灌注了3 m3混凝土?xí)r出現(xiàn)堵管，出現(xiàn)堵管后，現(xiàn)場直接將導(dǎo)管拔出，未對積水進(jìn)行抽排，也未對已澆筑的混凝土進(jìn)行振搗，隨著混凝土繼續(xù)灌注，孔內(nèi)積水部分從臨崖側(cè)裂隙滲出，部分與混凝土摻和，孔內(nèi)無明顯積水后，人工下孔采用插入式振搗器進(jìn)行混凝土振搗，后按設(shè)計(jì)每灌注1 m振搗一次最終成樁。

通過對施工過程的了解和分析，質(zhì)量缺陷的成因主要是：由于灌注前孔內(nèi)積水未做抽排，灌注過程中也未及時(shí)采取補(bǔ)救措施（及時(shí)抽排積水），未按相關(guān)要求進(jìn)行分層振搗澆筑，進(jìn)而造成樁底缺陷。

其次，針對出現(xiàn)的缺陷問題結(jié)合實(shí)際施工環(huán)境，選擇合適的處理方法。考慮樁徑達(dá)2 m，若選擇鉆孔高壓注漿的方式，鉆孔偏多，注漿后效果難以保證。如果全部重新開挖，工程量較大，開挖后原有鋼筋籠無法繼續(xù)使用，將出現(xiàn)資源浪費(fèi)。結(jié)合實(shí)際情況綜合考慮采用水磨鉆機(jī)進(jìn)行局部鉆孔開挖至樁底，對缺陷位置及以下至樁底的混凝土進(jìn)行全部清除，加放一3 m長鋼筋籠（起冗余加強(qiáng)、連接作用），后采用C35混凝土并按設(shè)計(jì)要求重新澆筑成樁。

4 樁身缺陷處理工藝流程

①準(zhǔn)備工作—②鉆孔點(diǎn)位布設(shè)—③鉆機(jī)就位—④鉆進(jìn)取芯—⑤核心混凝土挖除—⑥孔壁鑿毛—⑦循環(huán)第2～第6步驟，至樁底、缺陷位置底（同時(shí)抽排孔內(nèi)積水）—⑧鑿除缺陷范圍內(nèi)全部混凝土—⑨孔底、缺陷范圍原鋼筋籠表面混凝土清理—⑩聲測管處理—B11報(bào)檢—B12加強(qiáng)鋼筋籠吊裝—B13混凝土澆筑—B14成樁復(fù)檢，處理方式見圖2～圖4。

步驟2中，鉆孔點(diǎn)位以樁位中心半徑為55 cm，環(huán)向等間距布設(shè)25處，以樁位中心半徑為20 cm，環(huán)向等間距布設(shè)4處，示意圖見圖3。

步驟3中，鉆機(jī)采用150 mm鉆筒，鉆機(jī)初期固定采取膨脹螺栓自錨于樁頂混凝土之上，當(dāng)鉆機(jī)整體進(jìn)入孔內(nèi)后，采取在孔壁加設(shè)橫向頂桿做為反力架固定鉆機(jī)，逐步鉆進(jìn)，每循環(huán)鉆進(jìn)40～60 cm。

步驟5中，將擴(kuò)張器放入1、3孔位或2、4孔位，先將核心混凝土劈裂開，再兩兩劈裂。然后，采用鋼絲繩或吊帶將分塊混凝土分別吊出，遇較為破碎，人工裝桶吊出，后底部鑿平進(jìn)行下一個循環(huán)鉆挖。

基樁缺陷范圍內(nèi)混凝土應(yīng)全部徹底鑿除，原基樁鋼筋籠表面不得附著有較大零散混凝土殘余。

聲測管處理時(shí)采用砂輪鋸將原堵塞部分切除，后采用聲測管專用接頭，用液壓聲測管管鉗，鉗實(shí)加接，聲測管需加接至缺陷部位底（樁底），且安裝穩(wěn)固，接頭、堵頭處應(yīng)密縫嚴(yán)實(shí)。

成孔完成報(bào)請監(jiān)理驗(yàn)收合格后，吊裝加強(qiáng)鋼筋籠，鋼筋籠配筋及安裝見圖2、圖4。

澆筑混凝土采用比原樁強(qiáng)度高一個強(qiáng)度等級即C35混凝土，澆筑時(shí)混凝土和易性良好，坍落度控制在140～180 mm之間。采用導(dǎo)管法干孔分層澆筑，分層澆筑厚度控制在1 m以內(nèi)。然后人工入孔，采用插入式振搗器分層振搗密實(shí)。注意分層之間銜接處的二次振搗，特別注意新老混凝土銜接處（距樁底2.1 m高位置）的振搗。

處理后樁檢結(jié)果達(dá)到滿足設(shè)計(jì)及質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求。

5 樁身缺陷處理效果

水磨鉆機(jī)局部開挖處理方式用時(shí)19天，過程處理情況見圖5～圖7。

處理完成7天后采用超聲波透射法對5-0#基樁樁身完整性進(jìn)行復(fù)檢，復(fù)檢結(jié)果為Ⅰ類樁，滿足設(shè)計(jì)及質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求。

在不考慮處理過程耗時(shí)造成成本影響的情況下，擬采取返工、鉆孔注漿法處理成本費(fèi)用對比分析如見表1～表3。

返工處理方法，若全人工開挖耗費(fèi)人工較多，作業(yè)時(shí)間長，進(jìn)度緩慢，若采用爆破和人工開挖，過程中會涉及爆破，對原本臨崖邊的基樁周邊圍巖會造成不穩(wěn)定影響，給作業(yè)工人帶來一定安全風(fēng)險(xiǎn)，影響后續(xù)施工作業(yè)，造成一定的資源浪費(fèi)，且成本較高。

鉆孔注漿處理方法，鉆孔需專業(yè)鉆探設(shè)備和作業(yè)人員，注漿需專業(yè)成套設(shè)備，處理受實(shí)際問題狀況影響較大，處理效果不易掌控，處理成本稍微偏高。

水磨鉆機(jī)局部開挖處理方法，無需其他特殊機(jī)械設(shè)備和專業(yè)作業(yè)人員，處理過程簡單，處理問題徹底，問題隱患較小，費(fèi)用較低。

6 結(jié)束語

通過實(shí)踐證明，水磨鉆機(jī)局部開挖法，處理受施工作業(yè)面限制影響較大的端沉樁樁身缺陷，從施工工藝、人員設(shè)備要求、處理后效果、處理費(fèi)用等方面，都有一定的優(yōu)勢。該方法有效利用資源，節(jié)約成本，充分利用原有樁身及鋼筋籠形成雙重護(hù)壁，為操作人員提供更好的安全防護(hù)，避免開挖過程中采用鉆爆方式對樁周巖體的二次擾動，同時(shí)較全人工開挖更有效率。相比于鉆孔注漿法，水磨鉆機(jī)局部開挖法對人員、設(shè)備和技術(shù)要求較低，處理問題直接，就處理缺陷位置較深、范圍較小稍顯遜色。因該方法基于人工挖孔工藝，故考慮操作人員在孔內(nèi)便于鉆挖作業(yè)，且滿足操作范圍不小于1 200 mm和安全要求，該方法適用于平面尺寸不小于1 500 mm基樁樁底或樁身其他位置缺陷范圍稍大的處理。

參考文獻(xiàn)

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