橋梁工程灌注樁基斷樁處理方法分析

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1灌注成型后的斷樁處理

1.1接樁處理

當(dāng)樁基混凝土灌注量較大成樁長度較長、距離設(shè)計(jì)標(biāo)高差距不大時(shí)出現(xiàn)意外導(dǎo)致混凝土無法灌注形成斷樁時(shí)，則可以采用此方法處理，根據(jù)樁基所處環(huán)境不同具體措施為。

（1）當(dāng)樁基處在江水水面以下時(shí)，可下放鋼套箱作為圍堰，采用長臂挖機(jī)將鋼套箱內(nèi)河床松軟砂礫層清除后灌注水下封底混凝土，將樁基與江水隔絕后采用水泵將套箱內(nèi)水排凈，將斷樁部位樁頭松散部分清理，安裝模板后采用相同配合比進(jìn)行澆筑至原設(shè)計(jì)標(biāo)高，待早期強(qiáng)度滿足要求后拆除模板與套箱即可，具體見圖2。當(dāng)樁基不在江水中但所處地層地下水位較高，涌水與積水也較明顯時(shí)也可以采用該方法，另外當(dāng)封底混凝土灌注較為困難時(shí)也可采用大功率水泵進(jìn)行降水。

（2）當(dāng)樁基處在灘涂或者干燥地層，無明顯涌水、滲水或積水時(shí)則處理更為簡單，直接開挖至斷樁處，將樁頭鑿毛清理干凈后直接關(guān)模采用相同配合比澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高即可，需要注意的是當(dāng)樁基所處地層不穩(wěn)時(shí)可用大型鋼筒進(jìn)行圍擋或者支架作為支撐，對穩(wěn)定性較差的土層進(jìn)行加固支撐，可以增加放坡度開挖從而節(jié)約開挖量，降低處理成本。

1.2缺陷段混凝土置換處理

當(dāng)樁基混凝土灌注完成后經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)樁身某段混凝土灌注出現(xiàn)缺陷（例如由于泥漿混入混凝土內(nèi)部或者混凝土出現(xiàn)離析導(dǎo)致該段混凝土膠結(jié)不夠等）甚至已形成斷樁，一般可將缺陷段混凝土進(jìn)行置換后仍能確保樁基滿足原定設(shè)計(jì)要求與使用的功能需求，常用的處理方法有三種。

（1）豎井置換法架設(shè)“扁擔(dān)梁”（扁擔(dān)支撐可采用在待處理樁基兩邊打下鋼護(hù)筒，要求鋼護(hù)筒與樁基中心點(diǎn)處在同一條直線上，架設(shè)扁擔(dān)梁對缺陷段以上混凝土結(jié)構(gòu)提供足夠支撐，扁擔(dān)梁數(shù)量規(guī)格與鋼護(hù)筒規(guī)格與入地深度均應(yīng)經(jīng)過驗(yàn)算后確定）。為樁基缺陷段以上鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自重提供足夠的支撐，然后在盡量靠近樁基的位置開挖豎井至缺陷斷面處，人工通過豎井抵達(dá)缺陷斷面處將缺陷段清除后安裝模板重新灌注混凝土，待混凝土強(qiáng)度滿足缺陷段上部結(jié)構(gòu)中自重承載要求后拆除模板回填豎井，拆除扁擔(dān)梁即可。該方法使用過程中要特別注意扁擔(dān)梁結(jié)構(gòu)驗(yàn)算是否滿足承載要求，豎井內(nèi)是否有涌水，如何降水以及施工豎井的開挖與使用過程的安全風(fēng)險(xiǎn)防控，且新澆筑的混凝土應(yīng)特別注意振搗密實(shí)，若振搗困難時(shí)可適當(dāng)對混凝土配合比進(jìn)行優(yōu)化提高自密實(shí)性能，另外若缺陷段長度較長時(shí)應(yīng)對置換段澆筑補(bǔ)償收縮混凝土。

（2）鋼護(hù)筒置換法當(dāng)樁基缺陷段深度較小地層為軟土層容易開挖時(shí)采用置換法處理還可以不開挖豎井，直接夯擊打入鋼護(hù)筒。利用鋼護(hù)筒作為樁基周圍的土層圍擋并為扁擔(dān)梁提供支撐，人工進(jìn)入鋼護(hù)筒內(nèi)開挖至混凝土缺陷處，清除缺陷段后安放模板重新澆筑混凝土，待混凝土強(qiáng)度滿足承載要求后拆除模板、鋼護(hù)筒、扁擔(dān)梁進(jìn)行回填即可。但當(dāng)樁基所在位置的地質(zhì)條件不是較為軟弱的土層，則鋼護(hù)筒打入就較為困難，那么則可以采用另外兩種方法。某高速鐵路的橋梁工程鉆孔樁基84-3#樁基，設(shè)計(jì)樁長70.4m，樁徑Φ1.0m，混凝土設(shè)計(jì)為C35水下混凝土，在澆筑過程中由于操作失誤導(dǎo)致導(dǎo)管亮封，灌注完成后經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)在樁頂以下6.0～6.3m段出現(xiàn)約30cm的泥石夾層，評定為Ⅳ類，經(jīng)該方法處理后經(jīng)檢測評定為Ⅰ類樁。

（3）樁基內(nèi)部置換法當(dāng)樁基直徑較大，或者開挖豎井、夯擊打入鋼護(hù)筒較為困難時(shí)，可設(shè)置扁擔(dān)梁，并在樁基中心點(diǎn)采用風(fēng)鎬人工掘進(jìn)至缺陷部位，人工清除缺陷混凝土，為增加新老混凝土的搭接質(zhì)量，可適當(dāng)增加構(gòu)造鋼筋，若混凝土振搗困難時(shí)可采用導(dǎo)管頂升法輔助灌注，同時(shí)還可以適當(dāng)提高膠凝材料用量與砂率。需要注意的是人工掘進(jìn)過程中只能采用風(fēng)鎬等對樁基擾動較小的方式，不得采用爆破、膨脹破壞等對原始樁基影響較大的方式進(jìn)行處理。在貴州省境內(nèi)“遵義-赤水高速公路”某大橋12-1#樁基，樁長39.5m，樁徑Φ2.5m，混凝土設(shè)計(jì)等級為C30水下混凝土，在澆筑混凝土7d后進(jìn)行聲測，發(fā)現(xiàn)距離樁頂18.5m～21m段混凝土存在離析現(xiàn)象，樁身結(jié)構(gòu)存在缺陷，評定為Ⅲ類樁，施工單位采用該方法進(jìn)行處理后重新檢測評定為Ⅰ類樁，處理十分成功。使用此類方法處理缺陷樁基時(shí)應(yīng)特別注意對于扁擔(dān)梁-鋼護(hù)筒（在打入鋼護(hù)筒不便時(shí)可采用其他方式的支撐）承載體系的受力沉降驗(yàn)算、施工豎井或者人工掘進(jìn)通道的安全風(fēng)險(xiǎn)防控以及為增加新老混凝土膠結(jié)質(zhì)量所采取的構(gòu)造措施等。

2缺陷樁基設(shè)計(jì)變更補(bǔ)救處理

當(dāng)樁基出現(xiàn)缺陷處理成本較高時(shí)，可以采用在原樁基附近增加若干數(shù)量的小型樁基并澆筑小型承臺或者底系梁進(jìn)行連接以彌補(bǔ)原樁基的承載力不足，也可增加樁基直徑縮短樁基長度的做法來彌補(bǔ)樁基承載力不足，但此類方法牽涉到原有設(shè)計(jì)變更且處理成本偏高，處理周期過長，應(yīng)當(dāng)特別注意合理選擇具體的設(shè)計(jì)變更補(bǔ)救方案。

3結(jié)論

鉆孔樁基施工特別是混凝土灌注時(shí)極易受到各種因素的影響，斷樁事故時(shí)有發(fā)生，對此應(yīng)根據(jù)質(zhì)量事故特點(diǎn)綜合考慮選擇技術(shù)科學(xué)可行、處理成本經(jīng)濟(jì)合理的處理方法，對事故樁基進(jìn)行處理后還是能夠滿足原有的設(shè)計(jì)與使用要求。

作者：高彬彬 盤松林 張魯 單位：重慶建工新型建材有限公司 中交二航局二公司質(zhì)量檢測所