公路橋梁樁基施工質(zhì)量影響因素分析及防治措施

劉昊棟

（四川公路橋梁建設(shè)集團有限公司大橋工程分公司，四川 成都 610071）

0 引言

近年來，我國高速公路建設(shè)發(fā)展很快，從平原到山區(qū)，從沙漠到高原，跋山涉水，地形多樣，復(fù)雜多變。在這些工程中，高速公路橋梁樁基施工幾乎覆蓋了幾種常見的樁基施工，包括旋挖成孔技術(shù)、沖擊鉆成孔技術(shù)、人工挖孔施工技術(shù)，這些技術(shù)已經(jīng)非常成熟。盡管如此，在實際施工中成渣厚度過大、導(dǎo)管拔空、樁頂浮漿過厚、接樁不到位等問題依然會影響樁基施工質(zhì)量。本文就公路橋梁樁基施工質(zhì)量影響因素進行分析并提出防治措施。

1 影響樁基施工質(zhì)量的因素

1.1 沉渣厚度過大

由于地質(zhì)原因，或者由于成孔后浮渣太多，清理不徹底，成孔之后的樁基可能會出現(xiàn)塌孔。因此，樁基澆樁前一定要檢查樁基沉渣厚度，對于樁徑不超過1.5m的摩擦樁沉渣厚度不宜大于20cm，對于樁徑大于1.5m 或樁長大于40m 以及土質(zhì)較差的摩擦樁沉渣厚度不宜大于30cm，對于支承樁沉渣厚度不宜大于5cm。

以某工程為例，對樁基樁底沉渣過厚的樁基采用超聲波透射法進行檢測，檢測結(jié)果見圖1、圖2所示。

圖1 樁基樁底沉渣過厚的檢測曲線圖

圖2 樁基樁底沉渣過厚的檢測波列圖

從圖1、圖2 可知，樁底約0.5m 范圍內(nèi)有缺陷。根據(jù)現(xiàn)場反映，該樁采用旋挖成孔，所處地質(zhì)條件較差，澆筑前清空后靜止1～2h 再次用測繩測沉渣厚度約50cm，下完鋼筋籠、清完孔后，由于后場不及時，等待了一個多小時才開始澆筑混凝土。極有可能在這一個多小時內(nèi)，因孔壁不穩(wěn)再次掉渣。這就驗證了該樁超聲波透射法檢測結(jié)果。

1.2 導(dǎo)管拔空

采用導(dǎo)管澆筑時，由于沒有計算好導(dǎo)管的埋置深度或者猛提導(dǎo)管造成導(dǎo)管拔空，使導(dǎo)管內(nèi)混凝土連續(xù)下落與表面浮漿、泥土相結(jié)合，形成夾泥層。

以某工程為例，采用超聲波透射法對導(dǎo)管拔空時的樁基進行檢測[2]，檢測結(jié)果見圖3、圖4，從圖3、圖4可知，樁身約17.4～17.8m 范圍內(nèi)有缺陷。樁檢反映存在缺陷時，查看澆筑記錄，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管埋置深度計算錯誤，在樁身17.3m往上導(dǎo)管處于拔漏狀態(tài)。這驗證了導(dǎo)管拔空位置跟檢測出來的缺陷位置相符。

圖3 樁基澆筑導(dǎo)管拔空的檢測曲線圖

圖4 樁基澆筑導(dǎo)管拔空的檢測波列圖

1.3 樁頂浮漿過厚

在樁基澆筑接近樁頂時，由于導(dǎo)管內(nèi)混凝土壓力減小，樁頂混凝土密實性較差，導(dǎo)致樁頂混凝土質(zhì)量得不到保障。以某工程為例，采用超聲波透射法對浮漿過厚的樁基進行檢測，檢測結(jié)果見圖5、圖6[2]。從圖5、圖6可知，樁頂約50cm范圍內(nèi)有缺陷。根據(jù)現(xiàn)場反映，樁基澆筑到設(shè)計標高時，未超灌混凝土也未采取振動棒作業(yè)。因此，樁頂浮漿較厚以致樁檢結(jié)果顯示樁頂有缺陷。

圖5 樁基頂部浮漿過厚的檢測曲線圖

圖6 樁基頂部浮漿過厚的檢測波列圖

1.4 接樁不到位

由于突然暴雨，樁基出現(xiàn)斷樁等情況，導(dǎo)致混凝土澆筑中斷，再次接樁時，沒有處理好新舊混凝土結(jié)合面，從而影響樁基質(zhì)量。以某工程為例，采用超聲波透射法對接樁不到位的樁基進行檢測，檢測結(jié)果見圖7、圖8[2]。

圖7 樁基接樁不到位的檢測曲線圖

圖8 樁基接樁不到位的檢測波列圖

圖7、圖8結(jié)果顯示，樁身18.25～18.75m范圍內(nèi)有缺陷。根據(jù)現(xiàn)場反映，該樁澆筑到18.5m左右時，由于下大暴雨不得不停止?jié)仓?，再次接樁由于沒有控制好新舊混凝土結(jié)合面，樁檢結(jié)果顯示此區(qū)域有缺陷。

2 樁基施工質(zhì)量控制措施

2.1 控制樁底沉渣厚度

樁基成孔之后，要進行第一次清孔處理；在下鋼筋籠之前，要進行第二次清孔，確保沉渣厚度滿足規(guī)范要求。

施工時盡量增大混凝土首盤澆灌量，首盤混凝土至少保證導(dǎo)管埋置深度1.0m以上，且保證第二盤混凝土連續(xù)澆筑，以增大混凝土對孔底殘余沉渣的沖擊力，使孔底沉渣在沖擊力下順利排出孔外。

2.2 控制導(dǎo)管埋置深度

首批灌注混凝土的數(shù)量應(yīng)滿足導(dǎo)管首次埋置深度1.0m以上的需要，首批混凝土用量可用下式計算：

式中：V——灌注首批混凝土所需數(shù)量，m3；

D——樁孔直徑，m；

H1——樁孔底至導(dǎo)管底端間距，m，一般為0.3～0.4m；

H2——導(dǎo)管初次埋置深度，m；

D——導(dǎo)管內(nèi)徑，m；

h1——樁孔內(nèi)混凝土達到埋置深度H2時，導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱平衡導(dǎo)管外壓力所需的高度，m，即h1=Hwyw/yc。

首批混凝土入孔后，應(yīng)保證混凝土連續(xù)澆筑，不得中斷。在澆筑過程中，導(dǎo)管埋置深度宜控制在2～6m；在確保能將導(dǎo)管順利提升的前提下，方可根據(jù)現(xiàn)場的實際情況適當放寬導(dǎo)管的埋深，但最大埋深應(yīng)不超過9m。

2.3 控制樁頂浮漿厚度

混凝土灌注接近樁頂時，導(dǎo)管內(nèi)混凝土的壓力減小，若不采取措施，則樁頂部分混凝土的密實性較差，導(dǎo)致浮漿厚度過大。因此，一是要嚴格控制混凝土的質(zhì)量，二是在澆筑至樁頂時，采用人工振搗，保證振搗到位?；炷两K凝后，采用人工剝樁，宜肉眼見到石子為止。

2.4 控制接樁質(zhì)量

混凝土澆筑接樁，在新舊結(jié)合面易出現(xiàn)質(zhì)量問題。因此，在接樁時，一定要注意以下兩點：首先，采用人工鑿除結(jié)合面直至露出粗骨料，再采用空壓機把結(jié)合面的渣子吹干凈；再次澆筑時，先檢查結(jié)合面是否滿足要求，滿足要求時再采用同等級混凝土繼續(xù)澆筑完成。

3 樁基施工注意事項

（1）埋設(shè)護筒時，保證護筒的底部和外側(cè)四周填壓密實。

（2）在鉆孔排渣、提鉆頭除土或因故停鉆時，需將鉆頭提出孔外。

（3）不能以加深鉆孔深度產(chǎn)生較厚的沉渣來滿足設(shè)計樁底高程。

（4）澆筑過程中需固定好鋼筋籠，避免鋼筋籠上浮。

4 結(jié)束語

樁基施工是一道重要的施工工序，關(guān)系到整個工程的質(zhì)量。通過分析樁基施工容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題，提出了一些控制措施，主要從沉渣厚度、導(dǎo)管埋置深度、樁頂浮漿厚度、接樁質(zhì)量等幾個方面，都需要做好施工質(zhì)量控制，才能確保樁基的整體施工質(zhì)量。