公路桥梁桩基础局部缺陷的处理方法

 我国公路工程建设从二十世纪末开始取得的成就相对显著，公路桥梁受到公路交通发展的推动作用较大。在对公路桥梁的基础进行选择时，具有稳定性好、承载力高、用料省、沉降少、劳动条件改善以及施工简便等优点存在的桩基础得到大规模普及。但同样也避免不了桩基础施工中存在的局部缺陷，例如：夹泥、离析、断桩、缩径、空洞、桩底沉淀超出设计要求等。 

　　1.公路桥梁桩基础存在局部缺陷的原因 

　　若不及时的对桩基础中存在的局部缺陷进行整治，经过发展会促使减弱桩身的强度及缩短使用寿命的现象发生。所以，对于公路桥梁桩基础中存在的局部缺陷应进行补强改善。若运用废桩重做的方法会导致工期得到大大提升，且施工成本得到增加。通常情况下，废桩重做的方法不被推崇。导致公路桥梁桩基础出现局部缺陷的原因主要包括以下几方面内容： 

　　1.1人为因素 

　　公路桥梁进行桩基础施工的过程中，无论存在多高的机械化程度，其主要角色都是人构成的。然而，导致公路桥梁桩基础出现局部缺陷的主要原因则是人为因素。主要分为两大类：主观因素及客观因素。例如：工程施工中的认真状况，工作技术的熟练程度；意识高低等因素。 

　　1.2机械因素 

　　在施工的过程中，无论施工方法是哪种，都应对不同的机械设备进行选择。无法实现采用完全人力对桩基础进行施工。所以，导致桩基础形成局部缺陷的因素也是由于机械设备的状况、设备的适用性以及施工过程中设备的运行状况等。 

　　1.3施工方法的原因 

　　由于桩基础类型的不同，其施工工艺及方法也大不相同，因此，应从地质、施工条件、环境以及工艺的熟练程度进行选择。若出现施工方法不当的现象发生时，会导致桩基础有局部缺陷存在。 

　　1.4地质因素 

　　在公路桥梁的桩基础施工之前，应对地质图纸进行详细的掌握，根据地质层的不同，进行施工方法及施工机械设备的选择。 

　　1.5材料因素 

　　施工过程中所使用的材料主要包括原材料以及采用原材料进行拌和而成的混凝土。 

　　2.公路桥梁桩基础施工中存在局部缺陷的处理方法 

　　在实际施工过程中，对于公路桥梁桩基础存在的局部缺陷的处理存在较多方法，应结合问题形成的原因进行那个分析，对合理有效的方法进行缺陷的处理。其方法主要包括以下几方面： 

　　2.1压力灌浆法施工 

　　在桩基础完成以后，采用水泥或其他化学浆液，在缺陷部位采用钻地机所钻取的取芯孔及桩基础原有的预埋注浆管内运用高压灌注的方法对桩内及桩侧进行注入。促使浆液实现压密、渗透及固结，从而达到对桩基础中存在的缺陷进行补强。提升桩基础的整体性及受力状况，进一步满足设计要求。该方法通常在各种直径、地层及成孔工艺的桩基础中存在的局部缺陷进行适用，特别是在砂砾石层中使用，其效果尤为显著。 

　　2.2反套护筒法施工 

　　应结合地层的实际情况进行水泥护筒或钢护筒的施工。一般在粘土中对水泥护筒进行应用。而钢护筒的应用范围相对较广，在各种地层中都可以适用。通常护筒的外径和桩径的大小相同，应结合需要对厚度进行选择，运用锤击、葫芦反拉法及振动的方式对护筒压进行下沉作业。在对20米以内的各种直径桩基础进行处理时，应采用反套护筒法进行施工。例如：某高速公路三期工程，沿某大桥5-3#桩进行施工。该桩的设置主要在河槽边部，具有较大的渗水量。在灌注的过程中，当有停电现象发生时，会促使距离桩顶14.8m位置形成断桩。通过对锤方案的对比，最终确定运用钢护筒下压法对5-3桩的断桩进行处理。具体操作方法如下：钢护筒采用8mm的钢板卷制构成，是护筒的内径保持在1.8m，外径保持在1.816m，采用分节的方法对护筒进行制作，总长度保持在15.1m。采用高12cm，厚1.2mm的钢护圈对每节护筒的上下口分别进行设置，促使护筒的刚度得到提升。在压入的过程中，运用两条25号的工字钢在护筒上口进行设置，再采用2条26号工字钢在工字钢上进行设置。根据圆周等距对四只10吨的手拉葫芦进行悬挂，并对桩基础的钢筋笼上进行4个吊环的焊接。在吊环上对葫芦进行倒挂。采用人员对葫芦进行拉动，将护筒在孔内压入。在钢护筒压入的过程中，应确保护筒上口处于水平位置。其次对第二节护筒进行连接，采用点焊焊接的方式对护筒连接位置实现固定，确保不会有渗水出现。然后采用对第一节护筒的方法对第二节护筒进行压入，直至全部护筒压至指定的位置。在护筒压入的过程中，若有护筒刚度出现不足的现象发生时，会有变形现象出现。可以通过采用千斤顶的方式对工字钢下进行设置，从而实现护筒的压力减少。在护筒压实到位以后，应采用泥浆泵对孔内存在的泥浆进行抽出，并清除桩头存在的浮浆，直到新的混凝土面露出即可。在对混凝土济宁凿除的过程中，应采用边抽水边对钢护筒进行压入。应使混凝土路面的开凿形成凹形，其次在对孔壁及钢筋旁的泥膏进行清除。运用橡皮圈对钢护筒四周实现嵌入，从而达到止水效果。并运用干浇法对混凝土进行灌注，直到达到桩顶标高即可。使其凿桩头的高度保持在不低于50cm，并运用振捣棒对其压实。 

　　2.3人工挖孔法的施工 

　　运用桩基成孔工艺中存在的人工孔的开挖，对桩基础中存在的局部缺陷得到整治，该方法则被称之为人工挖孔。通常在无水、少水且地层较密实的桩基础中适用。能够对缺陷深度在20m以内的各种直径桩基础进行处理。通过人工挖孔的应用，结合干浇法对混凝土进行灌注。在混凝土浇筑的过程中，若有停电事故发生，会促使与桩顶距离18m的位置出现断桩，该方法的应用以后实现桩基的检测达到Ⅰ类桩要求。 

　　2.4大开挖法的施工 

　　对于地面广阔、且能对地表及地下水进行排除的位置，若有齐全的机械设备存在时，应大开挖的方式对原桩位进行施工。当缺陷位置处理结束以后，若达到检测要求，运用原状土进行回填压实。该方法的应用，通常深度不高于10m，具有较厚的覆盖层。条件较好的桥梁工程中，该方法的应用都能满足。通常情况下，在开挖的过程中，避免开挖至持力层，否则会导致地层结构发生改变，从而对桩的受力造成影响。 

　　2.5补强法的应用 

　　当通过处理以后，通过复检桩基础的质量仍未满足设计要求，则应通过补强措施进行处理。也就是在原桩位进行重新成桩或对原桩周围的补桩实施补强处理，该方法作为最终处理方法，不是在特殊情况下是不能轻易使用。否则，则会导致出现较大的代价以及时间的浪费。例如：某大桥5-1桩在主河槽内设置，在进行施工的过程中采用筑岛、河道改移的方法，在对水下混凝土进行灌注的过程中，若有上游出现洪水发生时，由于较大的水流速度，洪水会导致筑岛底部的泥沙出现冲刷，导致桩身有较为严重的离析形成。通过分析对桩基础的补桩方法进行确定，最终实现桩基础中存在的局部缺陷进行改善。 

　　3.结语 

　　通过对桩基础存在局部缺陷进行消除，促使钻孔灌注桩施工的安全度得到提升。结合桩基础实际施工效果，在一定条件及环境作用下，具有较为显著的作用存在。其次，还应对以下两点事项进行关注：首先，在对局部缺陷进行处理前后，应采用低应变、取芯检测及声波等非破坏性试验，从而对桩身处理前后的变化进行测定。再者，特殊情况下，还应进行高应变检测作业，对桩基础处理前后的承载力变化进行验证。通过在最短的时间、最少的付出及工程质量保证的要求下，对公路桥梁的桩基础存在的局部缺陷进行处理，并进一步对处理方法进行完善及推广。