淺談公路橋梁樁基礎局部缺陷的處理方法論文

　　摘要：結合樁基礎施工中存在一些局部缺陷問題，探討了幾種處理方法，并就處理前后效果對比分析各處理方案的應用效果。

　　關鍵詞：公路橋梁；樁基礎；局部缺陷；問題處理

　　前言

　　二十世紀末至今，我國公路建設取得了巨大的成就。公路交通的大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。擬就樁基礎施工過程中大量存在的夾泥、斷樁、空洞、離析、縮徑、樁底沉淀超設計值等局部缺陷，結合十多年的工程實踐，提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。

　　1樁基礎局部缺陷的成因

　　樁基礎各種局部缺陷，如不經處理，其后果均會導致樁身強度減弱和壽命縮短，因此需要作補強處理；而采取廢樁重做的辦法，則工期損失與費用太大，一般在萬不得已時是不采取這種措施的。公路橋梁樁基礎局部缺陷，其主要是由以下幾方面原因造成的：

　　1.1人

　　在公路橋梁樁基礎施工時，無論機械化程度有多高，人始終是其中的主要角色。造成樁基礎局部缺陷的成因中，人為因素也是主要原因；其中主要包括主觀與客觀因素，如工作過程中的認真程度，工作的熟練程度，是否有意識等方面。

　　1.2機械

　　無論采用何種施工方法施工，都要選擇不同的機械設備，完全采用人力進行樁基礎施工的行為，已是不可能的了，因此，機械設備狀況的好環、設備的適用性、施工過程中運行情況都可能造成質量問題。

　　1.3施工方法

　　對于不同類型的樁基礎，需要從地質、環境、施工條件、工藝的熟練程度去選擇合適的施工工藝與方法，如果施工方法選擇不當，則很容易造成質量問題。

　　1.4地質

　　在每個公路工程樁基礎施工前，均應仔細閱讀地質圖，對不同的地質層，需要采用不同的施工方法和施工機械。

　　1.5材料

　　材料包括原材料和用原材料拌和成的混凝土。

　　2處理方法及實例分析

　　在實際工作中對局部缺陷樁基礎所采用的處理方法也多種多樣，針對不同的成因，經分析研究，選擇相應的方法進行處理；有代表性的處理方法與結果分析如下：

　　2.1壓力注漿法

　　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。

　　2.2反套護筒法

　　護筒反套根據地層情況可采用水泥護筒或鋼護筒，水泥護筒主要用在粘土中，鋼護筒可用在各種地層中，護筒外徑與樁徑一樣大，厚度根據需要選擇，護筒壓采用錘擊、振動或葫蘆反拉法下沉到位。采用么套護筒法可處理20為以內的各種直徑樁基礎。如某高速公路三期工程沿江特大橋5-3#樁。該樁位于主河槽邊，滲水量大，在灌注過程中，遇停電，造成離樁頂14.8米處斷樁；經過方案比較，決定采用鋼護筒下壓法處理5-3樁基斷樁，其具體方法是：采用8mm鋼板卷制鋼護筒，護筒內徑1.8m，外徑1.816m，護筒分節制作，總長度15.1m，每節護筒上下口各加1條高12cm，厚1.2mm的鋼護圈，以增加護筒鋼度。壓入時，在要壓入的護筒上口，放置2條25號工字鋼，工字鋼上再放2條26號工字鋼，沿圓周等距懸掛4只10噸手拉葫蘆，在樁基鋼筋籠上焊接4個吊環。葫蘆倒掛在吊環上，然后用人工拉動葫蘆，把護筒壓入孔內，在鋼護筒壓入過程中，要保持護筒上口水平。然后連接上第二節護筒，護筒連接處用電焊焊接牢固，并保證不滲水，接著用與第一節護筒相同的方法壓入第二節護筒，直至全部護筒壓到指定位置。在壓入護筒過程中，如發生護筒鋼度不足，變形現象，可在工字鋼下加設千斤頂，以減少對護筒的壓力。護筒壓到位后，即用泥漿泵抽干孔內泥漿，清理樁頭浮漿，鑿除砼，直至露出新鮮砼面，在鑿除砼的過程中，應一邊抽水，一邊壓入鋼護筒。砼面應鑿成凹形，然后清除孔壁和鋼筋旁的泥膏，在鋼護筒四周嵌入橡皮圈止水，然后采用干澆法灌注砼至樁頂標高，并保持至少50cm的鑿樁頭高度。在砼灌注時，應加設串筒，串筒下口至砼面高度不超過2m，分層澆筑砼厚度不超過50cm，并用振搗棒振搗密實。 2.3人工挖孔法

　　人工挖孔即是采用樁基成孔工藝中的人工挖孔成孔法處理局部缺陷樁基的方法。適用于在無水、少水且較密實地層中的樁基礎。可處理缺陷深度在20米以內的各種直徑樁基礎。采用此種辦法處理過的有代表性樁是金麗溫高速公路二期工程溪口特大橋28-4#樁，此樁采用人工挖孔工藝成孔，混凝土灌注采用干澆法，在澆筑過程中，發生停電事故，造成距樁頂18米處斷樁，后經此方法進行處理后，樁基檢測為Ⅰ類樁，達到設計要求。

　　2.4大開挖法

　　在地開較開闊，地表與地下水能排除的地方，如機械設備比較齊備，可采用在原樁位處大開挖，在缺陷部位處理完畢，經檢測合格后，再用原狀土回填搗實。采用此類方法處理，一般深度不超過10米，覆蓋層較厚，有條件的橋梁基本都能采用，但一般情況下不能開挖到持力層，否則會改變地層結構，影響樁的受力。

　　2.5補強法

　　在經過處理后，經過復檢樁基礎質量仍不能達到設計要求時，則只能采取補強，即在原樁位處重打撈成樁或在原樁周圍補樁進行補強，此法是最終處理辦法，不到萬不得已時輕易不使用，否則，造成的代價與時間損失是相當巨大的。上例大橋5-1樁由于位于主河槽內，采用筑島、改移河道的方法進行施工，在灌注水下混凝土過程中，由于遇上游暴發洪水，水流速度增大，筑島底部泥砂被水沖走，造成樁身嚴重離析，經分析后確定在原樁位重新補樁的方法完成本樁的事故處理。

　　結束語

　　通過近十年的施工實踐，接觸或親身處理過大量局部缺陷樁基礎，在初次檢測時，這部分樁基礎局部均存在缺陷，基本為存在嚴重局部缺陷樁基礎，如果報廢，代價太大，且影響工期，但不經過處理，又存在質量缺陷，對橋梁的安全使用和壽命周期有影響；但經過處理，消除了存在的缺陷后，提高了鉆孔灌注樁施工的安全度。從處理過的樁基礎所取得的效果來看，在一定條件和環境下所取得的作用是顯著的。但有兩點值得注意，一是處理前后均需進行低應變、聲波或取芯檢測等非破壞性試驗，以測定處理前后樁身的變化；二是必要時采用高應變檢測，以驗證樁基礎處理前后承載力的變化。總之，為在最少的代價、最短的時間、確保質量的前題下，進行樁基礎局部缺陷處理，其方式與方法值得探討及推廣。

　　參考文獻

　　[1]交通部第一公路工程總公司.公路施工手冊-橋涵[M].北京：人民交通出版社，2002.

　　[2]劉金礪，李大展，陳凡.樁基工程技術發展與應用[M].北京：中國建筑工業出版社，2003.

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