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

當樁基混凝土灌注量較大成樁長度較長、距離設(shè)計標高差距不大時出現(xiàn)意外導致混凝土無法灌注形成斷樁時，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）當樁基處在江水水面以下時，可下放鋼套箱作為圍堰，采用長臂挖機將鋼套箱內(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行澆筑至原設(shè)計標高，待早期強度滿足要求后拆除模板與套箱即可，具體見圖2。當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也可以采用該方法，另外當封底混凝土灌注較為困難時也可采用大功率水泵進行降水。

（2）當樁基處在灘涂或者干燥地層，無明顯涌水、滲水或積水時則處理更為簡單，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)計標高即可，需要注意的是當樁基所處地層不穩(wěn)時可用大型鋼筒進行圍擋或者支架作為支撐，對穩(wěn)定性較差的土層進行加固支撐，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行置換后仍能確保樁基滿足原定設(shè)計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)“扁擔梁”（扁擔支撐可采用在待處理樁基兩邊打下鋼護筒，要求鋼護筒與樁基中心點處在同一條直線上，架設(shè)扁擔梁對缺陷段以上混凝土結(jié)構(gòu)提供足夠支撐，扁擔梁數(shù)量規(guī)格與鋼護筒規(guī)格與入地深度均應經(jīng)過驗算后確定）。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，拆除扁擔梁即可。該方法使用過程中要特別注意扁擔梁結(jié)構(gòu)驗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險防控，且新澆筑的混凝土應特別注意振搗密實，若振搗困難時可適當對混凝土配合比進行優(yōu)化提高自密實性能，另外若缺陷段長度較長時應對置換段澆筑補償收縮混凝土。

（2）鋼護筒置換法當樁基缺陷段深度較小地層為軟土層容易開挖時采用置換法處理還可以不開挖豎井，直接夯擊打入鋼護筒。利用鋼護筒作為樁基周圍的土層圍擋并為扁擔梁提供支撐，人工進入鋼護筒內(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，待混凝土強度滿足承載要求后拆除模板、鋼護筒、扁擔梁進行回填即可。但當樁基所在位置的地質(zhì)條件不是較為軟弱的土層，則鋼護筒打入就較為困難，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)計樁長70.4m，樁徑Φ1.0m，混凝土設(shè)計為C35水下混凝土，在澆筑過程中由于操作失誤導致導管亮封，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)部置換法當樁基直徑較大，或者開挖豎井、夯擊打入鋼護筒較為困難時，可設(shè)置扁擔梁，并在樁基中心點采用風鎬人工掘進至缺陷部位，人工清除缺陷混凝土，為增加新老混凝土的搭接質(zhì)量，可適當增加構(gòu)造鋼筋，若混凝土振搗困難時可采用導管頂升法輔助灌注，同時還可以適當提高膠凝材料用量與砂率。需要注意的是人工掘進過程中只能采用風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)計等級為C30水下混凝土，在澆筑混凝土7d后進行聲測，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應特別注意對于扁擔梁-鋼護筒（在打入鋼護筒不便時可采用其他方式的支撐）承載體系的受力沉降驗算、施工豎井或者人工掘進通道的安全風險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)計變更補救處理

當樁基出現(xiàn)缺陷處理成本較高時，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行連接以彌補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樁基承載力不足，但此類方法牽涉到原有設(shè)計變更且處理成本偏高，處理周期過長，應當特別注意合理選擇具體的設(shè)計變更補救方案。

3結(jié)論

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

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