橋梁樁基礎綜合檢測的方法及運用

鄭朝宇

摘 要：近年來，我國橋梁建設成果較為顯著，進一步推動了我國交通行業(yè)與建筑行業(yè)的發(fā)展，但在施工過程中樁柱缺陷較為常見，嚴重影響了橋梁建設的質量。因此，在施工過程中必須采用動測驗與靜荷載試驗等多種檢測方式明確存在缺陷的樁柱，并結合施工的具體特點選擇相應的處理方法，本文就以某工程為例，對這一問題進行了詳細的探討與分析。

關鍵詞：樁基礎；問題樁加固；混凝土回灌

中圖分類號：TU473 文獻標志碼：A

0 引言

為了使橋梁建設的質量得到保障，最重要的是將樁基礎工程處理到位，因此就需要在施工過程中檢查樁柱的質量，在發(fā)現缺陷之后必須結合地質資料與檢測結果明確樁柱缺陷的原因，進而在此基礎上采取高壓噴射注漿法進行處理，并徹底清洗樁底沉渣及回灌混凝土。本文就對此進行了具體分析。

1 綜合檢測要點

本次工程處于江河面，南北兩岸分別為一二級階地，地勢起伏較大。其中鹽漬巖呈白色團塊狀，破碎情況較為嚴重，并且內部硬石膏含量較高，局部區(qū)域還包括氯化鈉晶體。另外，巖石具有易擊斷的特性；巖芯以碎塊狀呈現，厚度不高于5.9m；施工場地內部的地下水含量相對較少，水位處于地表以下4m之內。通過對水質進行檢測，發(fā)現其具有腐蝕混凝土的特性，侵蝕性較為顯著。

1.1 樁基種類選擇

通過對施工場地的地質勘查結果進行全面分析，發(fā)現端承樁基礎與本次施工的情況較為符合，因此選擇該類型的樁基礎。在操作過程中首先需要在成巖較好的泥灰?guī)r中緩慢嵌入樁尖，嵌入深度應大于2.5m且小于5m。另外，樁長普遍介于25m～30m，考慮到這一因素，最終選擇鉆孔灌注樁且需要達到一樁一柱的基本要求。另外，樁的直徑分為兩種情況，分別是1.5m、2m，之后需要在岸邊設立30根樁柱，同時，本次工程隊樁身混凝土的強度也有著嚴格要求，需要選擇等級為C25的混凝土。在施工過程中必須將這些要點處理到位，否則就會影響施工質量。

1.2 工程質量控制

由于岸邊總共設立32根樁且為上孔灌注樁，因此首先需要對這些樁柱的樁身進行全面檢測。在檢測過程中，考慮到工程的特點，主要選擇反射波法與阻抗法，進而通過繪制曲線確定樁身的完整性。經檢測發(fā)現其中有兩根樁柱的樁身存在一定缺陷，除此之外的其他樁柱質量均達到了施工要求。通過對曲線進行分析，發(fā)現存在問題的其中一根樁柱在斷裂處存在著重復反射的問題，并且斷樁位置約在9m處，通過進一步嚴格計算，發(fā)現斷樁的準確位置在11m處。在完成此環(huán)節(jié)的處理之后，需要以樁基技術的操作規(guī)范作為基本原則，并以任意選擇的方式抽取3根樁柱且確保樁徑為2.0m，進而在此基礎上進行單樁靜載試驗。試驗結果顯示，其中有兩根樁柱與設計要求不相符合，其各自的承載極限分別為7500kN與7780kN，而另外一根樁柱與設計要求相符，其最高承載力接近9000kN。為了了解問題樁柱存在缺陷的具體部位，需要進行鉆孔抽芯檢測。檢測結果顯示，其中一根樁柱的問題為斷樁不膠結，缺陷位置約在10m處，另外一根樁柱的問題同樣也是斷樁不膠結，缺陷位置約在12m處，并且其中存在芯樣不成塊的問題，但由于在鉆進過程中整塊已經被破壞，因此無法通過分析了解破碎段的總長。另外，通過對樁身整體進行檢測，發(fā)現其他部位完好，并且樁身的混凝土強度也與設計要求完全符合。

1.3 事故檢測分析

結合檢測結果與地質報告，可判斷造成樁柱缺陷的原因主要包括以下幾點。第一，將其中一根缺陷樁柱的荷載加至7560kN時，沉降量在短時間內急劇增加，使得荷載難以保持穩(wěn)定狀態(tài)，動測結果顯示樁柱存在斷裂缺陷且位于9m處，之所以會出現沉降量急劇增加的問題，主要包括兩個原因。首先是未能準確測量孔口泥漿比重，進而導致孔底的殘渣量過大，與規(guī)范值55m不相符合，甚至遠超過規(guī)范值。其次，可能與樁底基巖的特性有關，即樁端在遇到灰?guī)r溶洞之后會發(fā)現淤積現象，進而使樁端產生沉渣。第二，針對另外一根存在缺陷的樁柱，在進行靜載試驗的過程中將荷載加至7800kN時時沉降量急劇增加且荷載難以保持穩(wěn)定狀態(tài)，并且動態(tài)檢測結果顯示樁柱存在斷裂及膠結等多種缺陷，同時，混凝土還出現了離析現象，缺陷位置在11m處。第三，混凝土之所以會產生離析與膠結問題，主要與地下水位有關，由于水位過高會進一步增大水壓，因此影響了混凝土的質量。另外，在對兩根缺陷樁柱施工的過程中，當混凝土澆筑位置處于9m與11m處時因突然斷電導致施工不得不暫時停止。最終使得隔水層形成硬殼，進而難以灌入混凝土，進而形成斷裂缺陷。

2 問題樁加固

2.1 高壓噴射注漿

結合樁柱缺陷類型，在處理時最好選擇高壓噴射法，具體的操作步驟如下。首先需要選擇材料，分別為硅酸鹽、水泥、化學劑、氯化鈉，并且應將水灰比控制在0.4左右。其次，在施工過程中首先需要在缺陷部位鉆孔，在完全穿過缺陷處之后還要進入樁身約2m左右，并且需要時刻觀察孔內的水量；在孔口處預埋巖心管且位于樁頂以上0.4m處，養(yǎng)護時間約為一周，并且需要對強度進行檢測，達標之后就可使用；將注漿管插入孔內，與孔底距離保持15cm左右，并且需要進行變接頭的安裝；將高壓泵車與漿管上部進行連接，并確保兩者處于接通狀態(tài)；在不封閉孔口的狀態(tài)下以低壓的方式向孔內注漿并突出清水，待濃漿溢出后可加大壓力注漿并將預埋管做封閉處理，在此過程中，需要將泵壓保持在10MPa左右。另外，需要對施工過程中的注漿量及操作時間等各項要素進行明確記錄，待漿液溢出并留有20min的穩(wěn)定時間即可停止操作。最后是釋放管內壓力，抽出注漿管并用清水沖洗，之后需要將水泥漿灌入孔中并投入適量碎石，在此過程中需要用鋼筋作攪動處理。

2.2 樁底沉渣處理

在缺陷樁柱原本處理好的中心孔增設用于排水與排漿的孔道，并且在中心與排水兩個孔道處分別埋置巖芯管與帶接箍，前者的長度為1m，后者的直徑應控制在0.075m左右。另外，需要將鉆機安裝在孔口部位，之后啟動高壓泵并持續(xù)旋轉噴射，進而使孔底的沉渣在高壓作用下從兩個孔道中排出。

2.3 混凝土回灌

在樁底沉渣排出量達到施工要求的情況下即可停止噴射，之后進入混凝土的回灌環(huán)節(jié)，在此過程中對混凝土有以下幾項基本要求。第一，坍落度為15cm；第二，混凝土強度為C25；第三，混凝土應為瓜子片碎石的形態(tài)。

3 問題處理效果

在完成缺陷處理之后對樁身質量進行了全面檢測，在此過程中所選擇的是低應變法。檢測結果顯示兩根樁柱的長度分別是為26m與28m，代表缺陷已經修復。之后通過靜載試驗測得兩根樁柱的最高承載力均在8000kN以上，表明所選擇的缺陷修復方法是十分有效的。但需要注意的，在進行靜載試驗的過程中必須充分考慮地質資料與設計要求等多項因素。

結語

總而言之，橋梁建設的質量與樁基礎工程是否處理到位有著直接關聯，因此必須通過檢測發(fā)現存在缺陷的樁柱，并在明確原因的基礎上制定出相應的解決策略，確保樁身長度與實際要求相符，本文就對此進行了深入探究。

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