黄小春

[摘  要]：文章结合某山区公路桥梁工程中一端承桩桩身缺陷，查找、分析原因，浅谈其处理方法，从处理后的实际效果和处理成本论证该方法的实际可行性，为类似工程提供参考价值。

[关键词]：端承桩; 桩身缺陷; 处理

U445.55+1B

在公路工程桥梁桩基础施工中难免会遇到桩身质量缺陷，比如：夹渣、夹泥、出现断桩、混凝土离析等影响成桩质量的缺陷问题。根据不同的缺陷状况，处理方法不一，处理后效果以及处理成本有所差异。结合某工程实例，浅谈山区桥梁端承桩桩身缺陷的处理方法，论证其可行性。

1 工程概况

该桥位于四川天全县境内国道干线上某山区一冲沟处，冲沟两侧自然坡度较陡，边坡坡度为1∶0.65～1∶0.8之间，岩层为中风化闪长岩，基础采用嵌岩桩，桩基有效嵌岩深度嵌入中风化岩层不小于2.5倍桩径，上部构造为：2×30 m+3×30 m 预应力混凝土（后张法）简支T梁，桥面连续，桥梁宽9 m，桥长153.8 m。5#桥台基础为2根桩径2.0 m钢筋混凝土嵌岩桩，5-0#桩基长10 m，采用人工挖孔成孔，灌注C30钢筋混凝土成桩，桩顶临崖宽度不足1 m（图1）。

2 桩身缺陷

桩基浇筑完成21天，在第三方检测单位采用超声波透射法进行桩身完整性检测后，所出具的基桩完整性检测报告显示：整桩平均声速为4.518 m/s，桩身完整性存在缺陷，缺陷位置为1-2剖面桩顶向下8.00～8.70 m，1-3剖面桩顶向下7.90～8.70 m，2-3剖面桩顶向下8.10～8.70 m，1-4剖面桩顶向下8.10～8.70 m，2-4剖面桩顶向下8.00～8.70 m，3-4剖面桩顶向下8.10～8.70 m，所有剖面8.7～10.0 m因声测管堵塞无法检测桩身完整性。桩身完整性判定为Ⅲ类，不满足设计及JTG F80/1-2017《公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程》8.5.3条中对桩身完整性的质量要求。

3 桩身缺陷成因分析及处理

首先，结合出现的质量问题进行成因查找及分析。通过对现场施工情况的了解，发现5-0#桩基成孔时孔壁无明显渗水，成孔后孔底无明显积水，在浇筑混凝土前孔内已有约1.5 m深积水，系降雨时路面散水和隧道流出的水直接流入到孔内所致。浇筑时现场未对孔内积水进行抽排，仍然采用干孔灌注方式浇筑，且在灌注了3 m3混凝土时出现堵管，出现堵管后，现场直接将导管拔出，未对积水进行抽排，也未对已浇筑的混凝土进行振捣，随着混凝土继续灌注，孔内积水部分从临崖侧裂隙渗出，部分与混凝土掺和，孔内无明显积水后，人工下孔采用插入式振捣器进行混凝土振捣，后按设计每灌注1 m振捣一次最终成桩。

通过对施工过程的了解和分析，质量缺陷的成因主要是：由于灌注前孔内积水未做抽排，灌注过程中也未及时采取补救措施（及时抽排积水），未按相关要求进行分层振捣浇筑，进而造成桩底缺陷。

其次，针对出现的缺陷问题结合实际施工环境，选择合适的处理方法。考虑桩径达2 m，若选择钻孔高压注浆的方式，钻孔偏多，注浆后效果难以保证。如果全部重新开挖，工程量较大，开挖后原有钢筋笼无法继续使用，将出现资源浪费。结合实际情况综合考虑采用水磨钻机进行局部钻孔开挖至桩底，对缺陷位置及以下至桩底的混凝土进行全部清除，加放一3 m长钢筋笼（起冗余加强、连接作用），后采用C35混凝土并按设计要求重新浇筑成桩。

4 桩身缺陷处理工艺流程

①准备工作—②钻孔点位布设—③钻机就位—④钻进取芯—⑤核心混凝土挖除—⑥孔壁鑿毛—⑦循环第2～第6步骤，至桩底、缺陷位置底（同时抽排孔内积水）—⑧凿除缺陷范围内全部混凝土—⑨孔底、缺陷范围原钢筋笼表面混凝土清理—⑩声测管处理—B11报检—B12加强钢筋笼吊装—B13混凝土浇筑—B14成桩复检，处理方式见图2～图4。

步骤2中，钻孔点位以桩位中心半径为55 cm，环向等间距布设25处，以桩位中心半径为20 cm，环向等间距布设4处，示意图见图3。

步骤3中，钻机采用150 mm钻筒，钻机初期固定采取膨胀螺栓自锚于桩顶混凝土之上，当钻机整体进入孔内后，采取在孔壁加设横向顶杆做为反力架固定钻机，逐步钻进，每循环钻进40～60 cm。

步骤5中，将扩张器放入1、3孔位或2、4孔位，先将核心混凝土劈裂开，再两两劈裂。然后，采用钢丝绳或吊带将分块混凝土分别吊出，遇较为破碎，人工装桶吊出，后底部凿平进行下一个循环钻挖。

基桩缺陷范围内混凝土应全部彻底凿除，原基桩钢筋笼表面不得附着有较大零散混凝土残余。

声测管处理时采用砂轮锯将原堵塞部分切除，后采用声测管专用接头，用液压声测管管钳，钳实加接，声测管需加接至缺陷部位底（桩底），且安装稳固，接头、堵头处应密缝严实。

成孔完成报请监理验收合格后，吊装加强钢筋笼，钢筋笼配筋及安装见图2、图4。

浇筑混凝土采用比原桩强度高一个强度等级即C35混凝土，浇筑时混凝土和易性良好，坍落度控制在140～180 mm之间。采用导管法干孔分层浇筑，分层浇筑厚度控制在1 m以内。然后人工入孔，采用插入式振捣器分层振捣密实。注意分层之间衔接处的二次振捣，特别注意新老混凝土衔接处（距桩底2.1 m高位置）的振捣。

处理后桩检结果达到满足设计及质量检验标准要求。

5 桩身缺陷处理效果

水磨钻机局部开挖处理方式用时19天，过程处理情况见图5～图7。

处理完成7天后采用超声波透射法对5-0#基桩桩身完整性进行复检，复检结果为Ⅰ类桩，满足设计及质量检验标准要求。

在不考虑处理过程耗时造成成本影响的情况下，拟采取返工、钻孔注浆法处理成本费用对比分析如见表1～表3。

返工处理方法，若全人工开挖耗费人工较多，作业时间长，进度缓慢，若采用爆破和人工开挖，过程中会涉及爆破，对原本临崖边的基桩周边围岩会造成不稳定影响，给作业工人带来一定安全风险，影响后续施工作业，造成一定的资源浪费，且成本较高。

钻孔注浆处理方法，钻孔需专业钻探设备和作业人员，注浆需专业成套设备，处理受实际问题状况影响较大，处理效果不易掌控，处理成本稍微偏高。

水磨钻机局部开挖处理方法，无需其他特殊机械设备和专业作业人员，处理过程简单，处理问题彻底，问题隐患较小，费用较低。

6 结束语

通过实践证明，水磨钻机局部开挖法，处理受施工作业面限制影响较大的端沉桩桩身缺陷，从施工工艺、人员设备要求、处理后效果、处理费用等方面，都有一定的优势。该方法有效利用资源，节约成本，充分利用原有桩身及钢筋笼形成双重护壁，为操作人员提供更好的安全防护，避免开挖过程中采用钻爆方式对桩周岩体的二次扰动，同时较全人工开挖更有效率。相比于钻孔注浆法，水磨钻机局部开挖法对人员、设备和技术要求较低，处理问题直接，就处理缺陷位置较深、范围较小稍显逊色。因该方法基于人工挖孔工艺，故考虑操作人员在孔内便于钻挖作业，且满足操作范围不小于1 200 mm和安全要求，该方法适用于平面尺寸不小于1 500 mm基桩桩底或桩身其他位置缺陷范围稍大的处理。

参考文献

[1]交通运输部公路科学研究院，公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程： JTG F80/1-2017[S].

[2] 中交一公局集团有限公司，公路桥涵施工技术规范：JTG/T 3650-2020[S].2020.