对公路桥梁桩基础局部缺陷问题处理的探讨
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摘要：结合工程施工实践，通过局部缺陷桩基础处理前后的实验检测数据对比，探讨几种处理方案的应用效果。
二十世纪末至今，我国公路建设取得了巨大的成就。公路交通的大发展为公路桥梁建设带来了良好的机遇。而在公路桥梁基础选择时，桩基础以其承载力高、稳定性好、沉降量少、用料省、施工简便和改善劳动条件等优点得到了广泛应用。同时，当桩基础出现缺陷时，由于属于地下工程，在处理时有极大的难度。造成桩基础质量缺陷的因素很多，主要包括人为、机械设备、施工方法的选择、地质情况以及材料质量情况。本文重点就桩基础施工过程中存在的夹泥、断桩、空洞、离析、缩径等局部缺陷，结合笔者十来年的工作实践，提出一些探讨性的处理意见，供同仁参考，并希望与同行进行交流。
1、压力注浆法
压力注浆是在桩基础检测完成后，通过地质钻机在缺陷部位钻取的取芯孔或桩基础原有的预埋注浆管，将水泥或其它化学浆液采用高压注人桩中或桩侧(底)。这些浆液经过渗透、压密、同结的方式，对缺陷桩体进行补强，使桩的整体性和受力状况得到不同程度的提高以达到设计要求。本方法适用于各种直径、地层和成孔工艺的局部缺陷桩基础，在砂砾石层中尤其比较理想，处理效果也较好。如某跨海特大桥47#试桩工程，该桩位于欧江口沙头水道主航道边，地质为淤泥、粘土为主，在灌注混凝土过程中由于输送管爆裂耽误时间以及在该段严重的扩孔(设计桩径2.2m，实际桩径为>3m)，导致离桩顶45.5m处大面积的夹泥断桩(泥层厚度约为80Cm)。经专题研究，最后采用压力注浆法对问题桩进行处理。具体步骤如下:
(1)钻孔。在桩的中心位置钻一个直径为10cm，深度为47一50米的孔，然后按50cm等边在中心孔周围布置3个同样直径的孔，结合检测单位的检测报告确定孔2、3、4的位置。为确保该断面的压浆质量，在钻孔过程中要精确测量出断桩的准确位置及范围，以确定高压切割的顺序及范围。
(2)压浆孔完成后，先采用压浆泵压水进行清洗断面处的泥浆，将压浆管定位在孔1位置，将3、4孔上口封闭。采用SMpa的水压进行清洗，如孔下泥浆从孔4溢出，表示清洗通道畅通，直至压出清水为止，则孔1与孔2范围清洗成功。同样的方法封闭孔2、孔4，进行孔1和孔3范围的泥浆清除。同样工序完成孔1和孔4范围的泥浆清除。
(3)高压水下切割待断桩处泥浆的清除基本完成后，采用高压水枪进行高压切割，以使泥浆与水泥的胶结物被高压冲散，切割的顺序与位置，根据钻芯结果来具体确定。割过程中每scm为一个控制段，进行360度的切割。
(4)清渣。切割完成后，采用13m3空压机将断桩处的泥浆混合物排除桩外，排渣过程中留一进气孔和一排气孔(排渣孔)，其余2个孔密封。清渣利用4个孔通过6个断面来有效完成。具体为孔2一l、孔3一l、孔4一l(孔l为排气孔):孔3一2、孔4一2(孔2为排气孔)、孔3一4(孔4为排气孔)。
(5)压浆。在孔l内插人一根直径4omm钢管(两端开口)至桩身缺陷部位以下，在2-4号地质孔口安装出浆管阀门，打开阀门，由l号地质孔压人水泥净浆。为防止将水泥浆过多的注人桩周土层，造成土体物理性状的改变，影响试验检测的效果，压浆泵压力不宜过大，可视注浆实际情况，宜低压缓慢注人，以排气孔排出的浆液浓度判断注浆是否饱满。哪个排气孔内流出的浆液与压进的浆液一致时，则关闭该排气孔阀门，继续压浆直至最后一个排气孔关闭后，用略高于注浆压力稳压10min，romin后逐渐减压至0，完成压浆工作。后经检测单位垂直静载抗压试验检测显示:该试桩为合格桩，在缺陷段能对上部荷载进行有效的传导。
2、反套护筒法
护筒材料根据地层情况可采用水泥护筒或钢护筒。水泥护筒主要用在粘土中，钢护筒可用在各种地层中。护筒外径与桩径一样大，厚度根据地质情况选择，护筒采用锤击、振动或葫芦反拉法下沉到位。采用反套护筒法可处理20m以内的各种直径桩基础。如某大桥5一3#桩。该桩位于楠溪江上游主河槽边，渗水量大，在灌注过程中，遇停电，造成离桩顶14.8米处断桩。经过方案比较，决定采用钢护筒下压法处理该桩基断桩。其具体方法是:采用10mm钢板卷制钢护筒，护筒内径2.0m，外径2.016m，护筒分节制作，总长度16m，每节护筒4m长，上下口各加l条高12em，厚1.2mm的钢护圈，以增加护筒钢度。压人时，在要压人的护筒上口，放置10吨重的振动锤进行震动下压。在钢护筒压人过程中，保持护筒上口水平。然后连接上第二节护筒，护筒连接处用电焊焊接牢固，并保证不渗水，接着用与第一节护筒相同的方法压人第二节护筒，直至全部护筒压到指定位置。护筒压到位后，即用泥浆泵抽干孔内泥浆，清理桩头浮浆，凿除硷，直至露出新鲜硷面。硷面凿成凹形，然后清除孔壁和钢筋旁的泥膏，在钢护筒四周嵌人橡皮圈止水，然后采用干浇法灌注硷至桩顶标高，并保持50cm的凿桩头高度。后经检测为合格桩。
3、人工挖孔法
人工挖孔即是采用桩基成孔工艺中的人工挖孔成孔法处理局部缺陷桩基的方法。适用于在无水、少水且较密实地层中的桩基础。叮处理缺陷深度在20米以内的各种直径桩基础;如某大桥28一桩，此桩采用人工挖孔工艺成孔，混凝土灌注采用干浇法。在浇筑过程中，发生机械事故，造成距桩顶18米处断桩。后经此方法进行处理后，桩基检测为I类桩，达到设计要求。
4、大开挖法
在地开较开阔，地表与地下水能排除的地方，如机械设备比较齐备，可采用在原桩位处大开挖，在缺陷部位处理完毕，经检测合格后，再用原状1.回填捣实。采用此类方法处理，一般深度不超过10米，覆盖层较厚，有条件的桥梁基本都能采用，但一般情况下不能开挖到持力层，否则会改变地层结构，影响桩的受力。
5、补强
法在经过处理后，经过复检桩基础质量仍不能达到设计要求时，则只能采取补强，即在原桩位处重打捞成桩或在原桩周围补桩进行补强，此法是最终处理办法，不到万不得已时轻易不使用，否则，造成的代价与时间损失是相当巨大的。
参考文献：
[l]胡双全，杨子君，齐鹏.湿陷性黄土地基强夯处理后地基承载力的确定.河北软件职业技术学院学报，2010，(01).
[2]陈四平.联合检测钻孔灌注桩的完整性研究.淮北职业技术学院学报，2010，(0l).