植筋加固技術(shù)在橋梁樁基施工中的運(yùn)用

戴選鋒

摘要：通過(guò)對(duì)某新建高速公路某標(biāo)段的橋梁樁基問(wèn)題進(jìn)行加扁擔(dān)樁處理的實(shí)踐，采用植筋的方法進(jìn)行連接，介紹了橋梁加固中植筋的施工工藝流程、施工方法、施工步驟，以及施工技術(shù)要點(diǎn)，為植筋在橋梁樁基加固中提供了一個(gè)實(shí)例。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；樁基加固；植筋；施工工藝；施工方法；步驟；施工技術(shù)要點(diǎn)

隨著橋梁建設(shè)的迅速發(fā)展，橋梁施工的新技術(shù)、新工藝不斷得到引進(jìn)、改進(jìn)、創(chuàng)造和發(fā)展。橋梁施工是野外作業(yè)，受作業(yè)條件和地質(zhì)條件等多種因素的影響，在施工過(guò)程或運(yùn)營(yíng)過(guò)程中或多或少的會(huì)存在一些問(wèn)題；而當(dāng)這些問(wèn)題不足于對(duì)橋梁產(chǎn)生很大影響時(shí)，一般可以采用技術(shù)處理的措施加以解決。這樣不需對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行報(bào)廢處理，不但問(wèn)題得到了解決；同時(shí)，節(jié)省了資金、爭(zhēng)取了時(shí)間，有時(shí)甚至比原設(shè)計(jì)的安全系數(shù)大大提高。

工程情況簡(jiǎn)介

某高速公路作為該省重要的高速出省通道之一，在一片崇山峻嶺間延伸，它穿越群山，跨過(guò)深溝，施工難度艱險(xiǎn)萬(wàn)分。該項(xiàng)目有一個(gè)顯著特點(diǎn)和難點(diǎn)：一是地形、地質(zhì)復(fù)雜。該段屬東南地槽系南嶺地槽東向斜的邊緣活動(dòng)帶，區(qū)域構(gòu)造經(jīng)歷了長(zhǎng)期頻繁的活動(dòng)而發(fā)育形成北東向、南北向、北西向構(gòu)造體系。在中一新生代出現(xiàn)了更為強(qiáng)烈的活動(dòng)，并引起了地殼下算性熔巖的多次侵入。受此影響，區(qū)內(nèi)的巖層產(chǎn)狀變化很大，斷裂構(gòu)造多。某標(biāo)段正處于該復(fù)雜的地形、地質(zhì)條件中，其中一座互通橋的樁基礎(chǔ)全部采用人工挖孔樁。挖孔樁的設(shè)計(jì)深度一般在20m至25m之間，施工全部采用混凝土護(hù)壁。

1問(wèn)題的產(chǎn)生

該橋的某根挖孔樁按設(shè)計(jì)要求為嵌巖樁并定為鉆孔抽芯檢驗(yàn)樁。設(shè)計(jì)樁徑φ1500mm，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C25，，嵌巖為3m，樁端持力層為弱風(fēng)化花崗巖。按規(guī)定要求鉆芯取樣應(yīng)超過(guò)樁底1m。鉆芯結(jié)果樁身本身完好，但鉆至樁底以下60cm時(shí)發(fā)現(xiàn)有軟弱夾層，于是繼續(xù)鉆進(jìn)結(jié)果是軟弱夾層為5m厚，再往下又是弱風(fēng)化巖層。問(wèn)題出現(xiàn)后業(yè)主即安排專(zhuān)家和設(shè)計(jì)代表及其它有關(guān)單位進(jìn)行會(huì)診，原因很明顯，由于該樁正處于節(jié)理、風(fēng)化裂隙較發(fā)育復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)層上，而在設(shè)計(jì)時(shí)只對(duì)該基礎(chǔ)的另外一根樁作了地質(zhì)鉆探，在挖孔過(guò)程中各項(xiàng)指標(biāo)合格，沒(méi)能發(fā)現(xiàn)樁底60cm以下的軟弱夾層。所以采取有效的措施對(duì)該樁基進(jìn)行處理。

2方案的選擇

由于該樁所屬的橋是該項(xiàng)目的控制性工程，而且該樁又是影響該橋進(jìn)度的關(guān)鍵性工序，其結(jié)構(gòu)為雙樁雙柱。所以，如何在確保質(zhì)量的前提下經(jīng)濟(jì)合理的加快處理速度尤其顯得重要。監(jiān)理工程師認(rèn)為進(jìn)行返工，從時(shí)間上考慮不允許，而且樁長(zhǎng)25m從施工難度和經(jīng)濟(jì)上也不合理；有人提出采用高壓旋噴注漿法進(jìn)行樁底軟弱夾層的處理，但因軟弱夾層厚，旋噴的施工難度大、且效果未必理想；設(shè)計(jì)代表提出進(jìn)行加樁，這樣在處理樁基的同時(shí)也可進(jìn)行墩柱的施工，為下一步的工作贏得了寶貴的時(shí)間。

其主要原理是通過(guò)系梁連接把原樁與新加樁基連接在一起，這樣本應(yīng)由原樁基承受的來(lái)自墩柱的力通過(guò)系梁轉(zhuǎn)換由兩根新加樁來(lái)承受。由于新增系梁起到了很重要的傳力作用，因此能否牢固的連接墩柱是很關(guān)鍵，由于做系梁時(shí)墩柱已經(jīng)施工完成，故需采用植筋的方法來(lái)使墩柱與系梁結(jié)合成一個(gè)很好的整體。對(duì)于加樁與系梁的施工這里不做介紹，本文主要介紹植筋的施工技術(shù)和要點(diǎn)。

3植筋的施工方法

3.1基本原理

植筋的基本原理是利用鉆孔設(shè)備在混凝土中鉆孔，通過(guò)一定的技術(shù)措施保證成孔合格并鉆至規(guī)定的深度，再對(duì)孔道進(jìn)行清理、烘干，然后注射植筋膠，并及時(shí)進(jìn)行植筋，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的固化使鋼筋牢牢的固定在混凝土里面，從而使鋼筋在混凝土受力中起到重要的作用。

3.2植筋的施工工藝流程

放線定位→鉆孔→清孔→烘干→鋼筋處理→配膠→注膠→植筋→固化

3.3施工步驟

3.3.1放線定位，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙準(zhǔn)確定出鉆孔位置，并作出標(biāo)記，鉆孔中心位置與設(shè)計(jì)要求偏差≯2mm。當(dāng)遇有鋼筋時(shí)，應(yīng)將鉆孔位置稍作移動(dòng)，移動(dòng)距離≯20mm。

3.3.2鉆孔 根據(jù)植筋直徑大小選擇鉆孔直徑，孔徑應(yīng)較植筋鋼筋直徑大，采用水鉆(該鉆機(jī)均具有產(chǎn)品成熟，可導(dǎo)向定位，震動(dòng)小，不損害結(jié)構(gòu)表面，孔徑、孔深準(zhǔn)確等特點(diǎn), 一般電鉆不能達(dá)到該效果)。本次植筋直徑有25和28兩種直徑的螺紋鋼筋，其鉆孔直徑分別為：32mm、36mm兩種；鉆孔深度分別為：38cm、42cm兩種。成孔水鉆需用鋼管搭設(shè)操作支架，使鉆機(jī)機(jī)身與眼孔軸線平行，成孔時(shí)在鉆桿上標(biāo)明鉆孔深度，鉆身與眼孔軸線平行鉆進(jìn)，隨時(shí)復(fù)核孔深，確?？咨畈淮笥谠O(shè)計(jì)深度的0.5cm。施工時(shí)不得隨意增大鉆孔直徑，防止超鉆、偏鉆現(xiàn)象發(fā)生。鑿除5cm厚墩身混凝土，露出粗骨料，清除混凝土殘?jiān)ㄔ阢@孔之前應(yīng)完成）。

3.3.3清孔、烘干鉆孔完畢后，用硬毛刷刷孔壁再用干凈無(wú)油的壓縮空氣清除孔內(nèi)雜物及灰塵，如此反復(fù)進(jìn)行≮3次。必要時(shí)可用干凈棉布沾少量丙酮或酒精擦凈孔壁用高壓氣體，保持孔內(nèi)干燥，若孔內(nèi)有水，則采用自然烘干或用烘干器將孔內(nèi)水烘干。

3.3.4鋼筋處理。首先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙尺寸對(duì)鋼筋進(jìn)行加工，配料時(shí)應(yīng)注意相鄰左右、上下的鋼筋應(yīng)當(dāng)錯(cuò)位處理；然后對(duì)鋼筋表面用丙酮或酒精擦拭干凈，保證鋼筋與膠的黏結(jié)性能。對(duì)于鋼筋表面則尚須進(jìn)行除銹處理并標(biāo)記埋深。

3.3.5配膠、注膠。植筋膠采用GOOLIT固立特WZJI型植筋錨固膠，該產(chǎn)品技術(shù)成熟，具有強(qiáng)度高，高觸變性、粘結(jié)力特強(qiáng)，耐久性?xún)?yōu)異等特點(diǎn)。將植筋膠外包裝打開(kāi)，打開(kāi)前檢查其生產(chǎn)日期和有效日期。植筋膠還有一防護(hù)包裝，其單位以支計(jì)量，每支的長(zhǎng)度與直徑又根據(jù)孔徑的大小有不同的規(guī)格；取出后把植筋膠放入水中浸泡至無(wú)氣泡冒出。

本次使用的固立特植筋膠規(guī)格為φ30×250(mm)，其浸水時(shí)間為60±10s；每孔植筋膠的用量分別為1支和1.3支。當(dāng)植筋膠達(dá)到所規(guī)定的浸水時(shí)間時(shí)，應(yīng)迅速的取出植筋膠將泡好的植筋膠放入待植筋孔內(nèi)，劑量多少以鋼筋植入時(shí)微有溢出為宜。

3.3.6植筋。為了不使植筋受影響，當(dāng)植筋膠注入完成后，應(yīng)立即將加工好的直徑為28mm、25mm，長(zhǎng)度為42cm和38cm的鋼筋分別緩緩插入孔內(nèi)至埋植深度，轉(zhuǎn)動(dòng)鋼筋，使膠與鋼筋以及膠與孔壁之間充分粘貼，必要時(shí)也可用錘子錘擊進(jìn)入；以免時(shí)間長(zhǎng)增加植筋的難度和影響植筋的效果。同時(shí)，必須保證孔口溢膠并將溢膠刮凈，使得鋼筋與孔壁間沒(méi)有空隙。膠層是否飽滿，將直接影響錨固力的大小。

3.3.7固化。鋼筋植好后需保養(yǎng)24h，進(jìn)行固化，；期間不得晃動(dòng)或擾動(dòng)鋼筋。

3.4施工技術(shù)要點(diǎn)

3.4.1施工前試驗(yàn)。在開(kāi)始施工前應(yīng)進(jìn)行抗拔試驗(yàn)，檢查其錨固力是否滿足設(shè)計(jì)要求。也可取得相應(yīng)的操作經(jīng)驗(yàn)和施工參數(shù)。本工程在結(jié)構(gòu)條件類(lèi)似的墩柱上做了2根植筋試驗(yàn)。3天后進(jìn)行拉拔試驗(yàn)其結(jié)果完全符合設(shè)計(jì)要求，在拉拔到設(shè)計(jì)拉拔力時(shí)試驗(yàn)植筋沒(méi)有一點(diǎn)拔出的跡象，再用大于設(shè)計(jì)力5t拉拔時(shí)，仍沒(méi)有反應(yīng)，至此沒(méi)有再繼續(xù)拉。充分證明其錨固力符合規(guī)定要求。

3.4.2 成孔控制。在成孔過(guò)程中一定要控制好成孔的質(zhì)量。把握好成孔的位置、孔距、孔徑大小、孔的深度等指標(biāo)，這些指標(biāo)直接影響植筋質(zhì)量的好壞；同時(shí)要做好清孔的工作，并在注膠前保持孔內(nèi)干燥，清孔不徹底和孔內(nèi)不干燥容易影響植筋的質(zhì)量。

3.4.3 注膠控制。植筋膠是一種化學(xué)產(chǎn)品，容易變質(zhì)直接影響錨固力；因此在施工前應(yīng)當(dāng)檢查植筋膠的有效性，不能使用變質(zhì)和過(guò)期產(chǎn)品。在施工過(guò)程中也要注意防潮工作。在浸泡時(shí)間上應(yīng)按要求控制好時(shí)間，不能少泡也不能多泡。同時(shí)，植筋膠注孔內(nèi)應(yīng)飽滿，如有溢出應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充。

3.4.4 植筋控制。在注膠好后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行植筋，植筋

鋼筋在植入前應(yīng)做好除銹工作，并做好植入深度標(biāo)記。植筋完成后應(yīng)至少保證24h不能搖動(dòng)或晃動(dòng)，保證其固化。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本項(xiàng)目2根加樁共200多根直徑為25mm和28mm的按上述步驟和要求進(jìn)行植筋，2臺(tái)鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔施工，每天一般可植筋60-80根，并經(jīng)過(guò)施工前的兩根試驗(yàn)筋和施工完成后的抽樣檢查，植筋的各項(xiàng)指標(biāo)和抗拔力均大于設(shè)計(jì)要求，合格率達(dá)百分之百。通過(guò)植筋使新加樁基與墩柱進(jìn)行了很好的連接，為樁基處理提供了很好的技術(shù)保障。

本項(xiàng)目運(yùn)用植筋對(duì)新加樁基與墩柱進(jìn)行了很好的連接。同時(shí)，植筋也可運(yùn)用于橋梁和其它建筑物的缺陷加固，為提高結(jié)構(gòu)物的安全系數(shù)和使用壽命起到了很好的作用。