大橋樁基缺陷探析及加固處理

吳巖威，陳基武

丹東誠達(dá)公路工程監(jiān)理咨詢有限公司，遼寧 丹東 118002

0 引言

橋梁樁基的質(zhì)量受到地理環(huán)境、機(jī)械設(shè)備、人為因素等的影響，在橋梁建造樁基的施工過程中，如果出現(xiàn)地質(zhì)較差、溫度變化不定，或設(shè)備不夠精良等情況，則很難保證不會出現(xiàn)缺陷樁基。缺陷樁基有不同的類型，每種類型各有不同的原因造成，因此，根據(jù)橋梁樁基缺陷的不同程度，可采取合理的加固處理方法。

1 橋梁樁基缺陷類型及成因

樁基缺陷類型有兩種劃歸方法，從樁基缺陷的不同部位來說，有樁基頂部缺陷、樁基中部缺陷、樁基底部缺陷；從樁基缺陷的性質(zhì)來說，有斷樁、縮頸、井壁坍落等。下面就以第一種劃歸方法為主；第二種劃歸方法為輔，來探析橋梁樁基缺陷的幾種類型和成因。

1.1 大橋樁基頂部缺陷

大橋樁基頂部缺陷的出現(xiàn)主要是由于混凝土超灌不足或拆拔鋼護(hù)筒時用力不均衡所致。橋梁的樁基有一部分是深入水底的，在用鋼護(hù)筒灌注這一部分的混凝土?xí)r，難免夾帶著沉淀的泥漿，這些泥漿經(jīng)沉淀之后，會造成樁基頂部的混凝土下沉、真空，影響橋梁樁基質(zhì)量；或者在施工過程中，混凝土灌注完畢，拆拔鋼護(hù)筒時，用力不均衡，導(dǎo)致樁基頂部的混凝土攪動，同樣影響橋梁樁基的質(zhì)量；或者在鑿除樁基頂部多出的混凝土?xí)r，用力的不均衡同樣會擾動周圍的混凝土，影響樁基頂部的質(zhì)量；另外，在灌注混凝土過程中，已灌混凝土表面標(biāo)高出現(xiàn)測定錯誤，數(shù)據(jù)顯示灌滿，但事實上并沒有灌滿，導(dǎo)致樁基頂部虛空；尤其是在鉆孔灌注樁之后，探測儀器設(shè)備不精良，將泥漿中混合的坍土也誤認(rèn)為是混凝土表面，這些坍土并無實際承載能力，久而久之，混凝土下料，樁基頂部就出現(xiàn)了缺陷。所以，要跟個按照規(guī)定和程序來測量混凝土表面高度，并仔細(xì)校對，在拆拔鋼護(hù)筒的時候不出現(xiàn)失誤，則就會保證大橋樁基頂部的質(zhì)量。

1.2 大橋樁基中部缺陷

大橋樁基中部缺陷的出現(xiàn)主要是由于地質(zhì)條件的影響或拆拔鋼護(hù)筒時用力不均造成的。由于地質(zhì)的不穩(wěn)定、移動或變遷，樁基內(nèi)的混凝土?xí)霈F(xiàn)局部的塌孔，給樁基中部缺陷留下隱患；或者在拆拔鋼護(hù)筒時，用力不均衡，攪動了混凝土的均衡性、密度不均，內(nèi)外壓強不均等，都會阻礙混凝土下料。樁基中部缺陷最容易引起斷樁現(xiàn)象。在樁基灌注混凝土的過程中，導(dǎo)管的埋置深度的測量十分重要，埋深過大，或灌注時間過長，都會導(dǎo)致混凝土凝滯，流動性降低，從而增大了混凝土與管壁的摩擦力，如果導(dǎo)管質(zhì)量落后抵御不了摩擦力，則在拆拔導(dǎo)管時會拉斷連接螺栓，致使導(dǎo)管破裂，樁基中部留下缺陷；另一方面，卡管現(xiàn)象也會導(dǎo)致樁基中部缺陷。由于混凝土人工配料比較隨意，如果員工責(zé)任心差，會很容易造成混凝土的配料比出現(xiàn)誤差，混凝土稀少且干，坍落度大，混凝土里的粗糙配料導(dǎo)致導(dǎo)管阻塞，流動性差，致使混凝土很快凝結(jié)，在拆拔導(dǎo)管的時候拔不出，結(jié)果導(dǎo)管斷裂，造成斷樁。而且，施工單位沒有經(jīng)驗，重視不夠，混凝土中摻雜太多流砂、軟塑質(zhì)泥沙等，加之因?qū)Ч苈┧?、機(jī)械停電等故障使施工不連續(xù)。這些因素都很容易導(dǎo)致樁基中部缺陷，出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。所以，在樁基施工過程中，員工要有高度的責(zé)任心，嚴(yán)格依照規(guī)格來配置混凝土，保證混凝土的質(zhì)量和延長混凝土的初凝時間。

1.3 大橋樁基底部缺陷

大橋樁基底部缺陷的出現(xiàn)主要是由于地質(zhì)變動引起的。地質(zhì)或多或少會發(fā)生細(xì)微的變動，尤其是在承受樁基底部的地質(zhì)，由于其巨大的承載力，會使樁基底部的地質(zhì)發(fā)生細(xì)微的高低變化，從而影響到樁基底部混凝土的密度和強度，影響樁基底部的質(zhì)量。當(dāng)樁基底部的地層有膨脹的軟土、粘土、泥巖等，會出現(xiàn)縮孔現(xiàn)象。

2 梁樁基缺陷預(yù)防及處理

橋梁樁基出現(xiàn)的諸種缺陷，主要是由于地理環(huán)境的不穩(wěn)定、機(jī)械設(shè)備的不精準(zhǔn)、施工過程中人為的不負(fù)責(zé)任等造成的。樁基的缺陷很難避免，但是預(yù)防橋梁樁基缺陷卻不是不可能的，首先在施工之前，就要對樁基所在地的地理位置進(jìn)行勘測和檢查，對地理的基本情況有所了解；在施工過程中，盡量使用設(shè)備精良的測量儀器，以保障測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度；作為施工人員，要以人民的安全為保障，樹立起職業(yè)道德和社會責(zé)任心，做到一絲不茍的工作，反對粗糙濫制。盡量做到在施工之前就消除樁基缺陷的隱患。預(yù)防只是第一步，如果出現(xiàn)樁基缺陷現(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)，則要進(jìn)行及時、有效的補救。如何處理已經(jīng)出現(xiàn)的橋梁樁基缺陷呢？

2.1 樁基頂部缺陷處理

如果樁基頂部出現(xiàn)缺陷，不能盲目的直接在頂部灌注混凝土來補救。而是首先要查明樁基頂部出現(xiàn)缺陷的原因，一般來說，樁基頂部缺陷，有可能是混凝土內(nèi)部有泥漿、軟質(zhì)泥沙等存在，致使混凝土下料，所以，出現(xiàn)樁基頂部缺陷，要繼續(xù)向下鑿去樁頭混凝土，一直到質(zhì)量完好的混凝土表面。在向下鑿去混凝土的過程中，處理人員要注意觀察，看混凝土是否有異常，及時發(fā)現(xiàn)樁基缺陷原因，同時也要注意保護(hù)樁基鋼筋，不能用力過猛而損壞了鋼筋。當(dāng)看到質(zhì)量完好的混凝土表面時，說明下面的混凝土質(zhì)量是有所保障的，然后與檢測資料進(jìn)行核對，采用與樁基原來同標(biāo)號的混凝土進(jìn)行接樁。

2.2 樁基中部缺陷處理

樁基中部缺陷不像樁基頂部缺陷那樣比較好處理，一般情況下，樁基中部缺陷會出現(xiàn)斷樁、井壁坍落等現(xiàn)象，其補救和處理要依據(jù)缺陷的程度來定，缺陷程度小的，可以采用注漿方法處理；缺陷程度大的，需要注漿兩米以上的缺陷樁基，一般是廢棄處理，拔去缺陷樁，在原來的位置重新沖孔，插入鋼筋籠，澆筑混凝土，這叫做原位復(fù)樁，在原位重新澆筑一根新的樁基，這種處理方法比較徹底，雖然難度大、周期長、費用高，但是效果很好。除此方法之外，如果中部缺陷樁還有補救的可能，還可以采用樁芯鑿井法，即利用風(fēng)鎬在缺陷樁中心鑿一深井，直徑不少于80cm，深度一定要超過缺陷部位，然后封閉清洗泥砂，安裝鋼筋籠，澆筑膨脹混凝土。另外，井壁坍落現(xiàn)象通常出現(xiàn)在灌注過程中，在灌注混凝土?xí)r，因樁芯局部夾帶泥沙或中部真空，混凝土出現(xiàn)坍孔現(xiàn)象，這時，應(yīng)將導(dǎo)管迅速拔出，用粘土回填；若井壁坍落現(xiàn)象輕微，則可采用高標(biāo)號混凝土補救，或采用壓漿法、旋噴法來處理，保證樁基的完整性。

2.3 樁基底部缺陷處理

樁基底部缺陷的處理也要視情況而定，一般根據(jù)樁基受應(yīng)力度來判斷是否對樁基底部缺陷進(jìn)行處理。假如樁基的摩擦受力很強，底部雖缺陷，缺陷的具體位置和長度并不影響橋梁的整體荷載能力，也就是說，即使除去樁基底部受缺陷的那部分，樁基的摩擦力仍能滿足橋梁的荷載需求，那么就不用處理底部缺陷樁；反之，則必須處理；如果樁基是嵌巖樁，因這種樁基的摩擦力不是很強，底部一旦缺陷，則會影響橋梁的整體承載能力，因此也必須及時處理。對樁基底部缺陷的處理可采用樁基底部注漿法，首先有必要對樁基的巖層地質(zhì)、地下水質(zhì)、周圍環(huán)境及缺陷程度等進(jìn)行詳細(xì)的檢測分析，科學(xué)配制注漿漿液，確定注漿壓力等參數(shù)。在注漿的工序上，首先從頂部鉆孔，埋設(shè)注漿管，在進(jìn)行壓水試驗之后才正式開始注漿，同時要注意控制注漿參數(shù)，力求良好的注漿效果。這種樁基注漿的方法，可以改善樁基底部的地質(zhì)條件，提升樁基的摩擦阻力和整體承載能力。

3 結(jié)論

上述所說的橋梁樁基缺陷類型、成因、預(yù)防及加固處理，是一些基本的概括，實際上橋梁樁基缺陷還有待進(jìn)一步的探索，需要我們仔細(xì)勘察，找出原因，采用低成本高效益的方法來處理。

[1]劉斌.樁基缺陷的成因及處理[J].建筑施工.

[2]陳秋南，張永興.橋梁樁基礎(chǔ)缺陷復(fù)合檢測及其加固新方法[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2004(20).