淺析橋梁灌注樁的施工質(zhì)量控制與檢測

傅 勇

（江蘇現(xiàn)代工程檢測有限公司，江蘇 南京 210000）

1 目前常見的樁基質(zhì)量檢測方法介紹

橋梁樁基礎(chǔ)施工時的事故率高達(dá)5%～10%，國內(nèi)很多專家就此做過統(tǒng)計分析，抓住樁基施工質(zhì)量是橋梁建設(shè)質(zhì)量的保證。樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量檢測顯得十分重要，目前國內(nèi)外樁基礎(chǔ)檢測的常用方法有以下幾種。

1.1 橋梁樁基靜荷載試驗方法

橋梁樁基靜荷載試驗方法主要是測定橋梁單樁豎向承載力，這種方法是運用荷載一位移(p-s)曲線和沉降一時間對數(shù) (s-LGT)曲線進(jìn)行表達(dá)，這種方法測定的豎向荷載比較準(zhǔn)確，但測定的費用比較高，一般不普遍使用。

1.2 橋梁樁基鉆孔抽芯檢驗方法

這種樁基檢驗方法是一種比較直觀檢驗法，樁基施工28 d后進(jìn)行抽芯試驗，根據(jù)芯的完整性、進(jìn)尺速度，取芯率，回水顏，芯樣強(qiáng)度試驗來判斷樁身混凝土質(zhì)量。這種方法有一定的局限性，測定的時間太長、工作量大，耗資大，此法只能檢測樁基的完整性。

1.3 橋梁樁基動測法

橋梁樁基動測法是一種隨機(jī)檢測，這種方法是在樁頭裝上一個檢測振動的儀器，用來檢測樁的振動。這種方法的優(yōu)勢是可預(yù)估承載力，能通過軟件分析出的垂直承載力以及樁身的完整性等參數(shù)。該方法所測得的單樁垂直承載力與靜載承載力有一定的誤差，通常在10%左右。

1.4 橋梁樁基礎(chǔ)超聲波檢測方法

這種方法是目前國內(nèi)最成熟的一種方法，該方法比較直觀，能很好地對樁身混凝土質(zhì)量評價。這種方法的思路是：利用在混凝土灌注樁內(nèi)預(yù)埋幾根鋼管，沿一鋼管慢慢地放入發(fā)射超聲波的探頭，在另一鋼管內(nèi)同步地放入一接收探頭，通過測量超聲波在樁中的傳播速度，來判斷樁身的完整性及混凝土的質(zhì)量。

2 樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量檢測與處理措施

2.1 工程實例

某公路橋梁，每跨橋身基礎(chǔ)由1組（4根）深孔混凝土灌注樁組成，混凝土標(biāo)號為C25，樁徑為1.20 m，內(nèi)設(shè)106 cm鋼筋籠，保護(hù)層厚度為7 cm。其場地主要物理力學(xué)指標(biāo)見表1所列。

表1 場地主要物理力學(xué)指標(biāo)一覽表

2.2 樁基質(zhì)量檢測

該項樁基完整性檢測設(shè)備采用武漢巖土科研所生產(chǎn)的RSM—PRT低應(yīng)變儀，傳感器為加速傳感器，耦合劑為黃油；鑿去被檢測樁樁頂浮渣，直至露出堅硬、密實的新鮮混凝土面，打磨至水平；激振點位置選擇在樁頂中心，每根樁呈“十”字形在2R／3處布置4個檢測點，確保每根樁檢測點所檢測的有效信號點數(shù)均大于3個，如圖1所示。

本著對工程負(fù)責(zé)的精神，為了驗證接樁效果，專門邀請了相關(guān)專家對3號樁進(jìn)行了基礎(chǔ)加固效果檢測，其中發(fā)生斷樁事故的3號樁孔設(shè)計底部高程為△ -30.35 m，發(fā)生斷樁位置為 △-7.22 m。所檢測的橋梁，其樁基礎(chǔ)出現(xiàn)局部缺陷，如不經(jīng)處理，其后果均會導(dǎo)致樁身強(qiáng)度減弱和壽命縮短，因此需要作補(bǔ)強(qiáng)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。

圖1 激振點及傳感器安裝點布置示意圖

2.3 樁基礎(chǔ)局部缺陷處理方案設(shè)計

處理方案選為內(nèi)護(hù)筒法，首先對外護(hù)筒施加壓力，使得其更加深入地層一些，然后外護(hù)筒下緣高程為-4.78 m。

2.3.1 內(nèi)護(hù)筒設(shè)計

內(nèi)護(hù)筒下緣要落在斷樁處混凝土面上，而上緣則要高出外護(hù)筒下緣50 cm。內(nèi)護(hù)筒高度可按下式計算：

在實際施工過程中取整數(shù)3 m。

2.3.2 混凝土栓塞設(shè)計

混凝土標(biāo)號選用設(shè)計混凝土標(biāo)號（C25）。混凝土栓塞高度高出內(nèi)護(hù)筒50 cm左右，這樣，可以有效地保證內(nèi)外護(hù)筒搭接處不漏水。栓塞高度可按下式計算：

2.3.3 下壓外護(hù)筒

在外護(hù)筒上口橫放一型鋼，用大錘擊打型鋼通過型鋼傳力，使外護(hù)筒在地層中盡可能地均勻下沉，當(dāng)外護(hù)筒已無法再下沉?xí)r，可進(jìn)行外護(hù)筒內(nèi)排水，以便能測出外護(hù)筒下緣高程。

2.3.4 下沉內(nèi)護(hù)筒

將制好的內(nèi)護(hù)筒通過提升架提起放入外護(hù)筒與鋼筋籠之間，輔以人工配合將其沉到斷樁處混凝土面上，下沉過程中要加強(qiáng)排水、清淤工作，混凝土栓塞澆筑內(nèi)護(hù)筒沉至混凝土面后，重新下設(shè)導(dǎo)管至混凝土面上然后加強(qiáng)排水、清淤，按水下混凝土方法澆筑混凝土栓塞至設(shè)計高程為止。

2.3.5 采用8 mm鋼板卷制鋼護(hù)筒

護(hù)筒內(nèi)徑1.8 m，外徑1.816 m，護(hù)筒分節(jié)制作，總長度15.1m，每節(jié)護(hù)筒上下口各加1條高12 cm，厚1.2 mm的鋼護(hù)圈，以增加護(hù)筒鋼度。壓入時，在要壓入的護(hù)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 t手拉葫蘆，在樁基鋼筋籠上焊接4個吊環(huán)。葫蘆倒掛在吊環(huán)上，然后用人工拉動葫蘆，把護(hù)筒壓入孔內(nèi)，在鋼護(hù)筒壓入過程中，要保持護(hù)筒上口水平。樁基處理后效果檢驗結(jié)果見表2所列。

經(jīng)過復(fù)檢樁基礎(chǔ)質(zhì)量仍不能達(dá)到設(shè)計要求時，則只能采取補(bǔ)強(qiáng)，即在原樁位處重打撈成樁或在原樁周圍補(bǔ)樁進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，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(dāng)巨大的。

表2 靜載試驗結(jié)果表

3 樁基施工質(zhì)量控制的幾點建議

在進(jìn)行樁孔鉆進(jìn)時，要考慮地質(zhì)情況，根據(jù)泥漿的比重、粘度、砂率等指標(biāo)，選擇合適的鉆時速度。在鉆孔時為了減輕鉆機(jī)鉆進(jìn)時的負(fù)荷，可以采取增大泥漿泵的單位小時循環(huán)量。在鉆進(jìn)時要注意觀察土質(zhì)判明土層，記錄并和地質(zhì)剖面圖核對，及時向技術(shù)人員反饋，調(diào)整施工工藝；清孔階段，泥漿壓入換漿時間宜長一點，保證換漿徹底，清孔完畢下鋼筋籠時，應(yīng)控制好垂直度，避免鋼筋碰撞孔壁坍落泥塊；水下混凝土配合比配制，水灰比控制在0.5～0.6，含砂率宜在 45%左右，采用級配良好、含泥量少的粗細(xì)骨料?；炷潦冀K保持一定的塑性和流動性；施工前可通過試驗摻入一些緩凝劑 （如FND早強(qiáng)型緩凝劑）灌注混凝土；首灌混凝土量須足夠，澆筑過程應(yīng)確保連續(xù)進(jìn)行，且導(dǎo)管的升降不可太頻繁，否則，容易增加混凝土頂面的沉渣進(jìn)入混凝土的機(jī)會，使樁頂形成一段含泥率、含水率均較大的混凝土層，造成離析、膠結(jié)不良甚至斷樁的現(xiàn)象。

4 結(jié)語

百年大計，質(zhì)量第一。要提高樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量，除針對性地加強(qiáng)施工工藝設(shè)計計、施工中的各個環(huán)節(jié)的管理外，橋梁的基樁檢測是不可忽視的。雖然在一定程度上增加了一些檢測費用，但從排除橋梁工程樁基中的隱患，確保樁基質(zhì)量有重要作用。

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