朱啟標(biāo)

（上杭縣公路工程管理站，上杭 364200）

1 引言

橋梁樁基在施工的過(guò)程中很容易受到周邊環(huán)境或者施工工藝等方面的影響，出現(xiàn)較多的質(zhì)量問(wèn)題。橋梁在建成運(yùn)營(yíng)過(guò)程中， 樁基部分尤其是樁基上半部分持續(xù)受到河水沖刷，會(huì)產(chǎn)生外露等問(wèn)題，對(duì)樁基受力造成影響，甚至引發(fā)安全事故。為此，根據(jù)樁基實(shí)際情況制定有效的措施處治外露的樁基部分，并切實(shí)做好樁基加固，提高樁基整體強(qiáng)度，延長(zhǎng)其使用壽命。

本文以玉女犁角橋?yàn)槔?介紹樁基露筋病害采用人工圍堰注砼加固法的處治方案， 為類似工程病害處理提供參考。

2 工程概況

圖1 橋梁平面圖

玉女犁角橋跨越上杭縣舊縣河， 橋梁全長(zhǎng)132m，為6×20m 預(yù)應(yīng)力空心板橋，下部結(jié)構(gòu)橋臺(tái)采用肋板臺(tái)，橋墩采用柱式墩，墩臺(tái)采用樁基礎(chǔ)。 該橋梁平面圖見圖1。 該橋河寬約90m，施工時(shí)常水深2～3m，橋梁樁基礎(chǔ)采用筑島圍堰施工， 多年來(lái)由于上下游水電站蓄水放水及下游撈砂等因素影響，河床覆蓋層（砂礫層）被沖刷至巖層，造成河床標(biāo)高下降嚴(yán)重，出現(xiàn)裸樁現(xiàn)象。 1#、2#、3#、4# 橋墩河床巖石已裸露，其中2# 橋墩處于河床落槽部位，落槽處水深約4～5m，樁基一半在巖層上，一半外懸，產(chǎn)生空樁不受力，同時(shí)樁基產(chǎn)生受力偏壓，長(zhǎng)期外露和沖刷也將影響橋梁使用的耐久性。

圖2 現(xiàn)場(chǎng)勘查圖

現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)果如圖2 所示。 該橋系梁以下部分結(jié)構(gòu)情況為：（1）河床覆蓋層被沖刷，導(dǎo)致河床標(biāo)高降低，樁基出現(xiàn)裸露，裸露長(zhǎng)度按系梁底至地面高度分別為1# 樁基2.3m，2#樁基7.0m，3#樁基2.6m，4#樁基2.1m；（2）2#，3#樁基出現(xiàn)露筋，鋼筋保護(hù)層不夠；（3）2# 橋墩處于河床落槽處， 落槽深度約4～5m， 樁基暴露約7m （水面以上約2.5m，水面以下約4.5m）。

3 樁基露筋的原因分析

3.1 樁基露筋的內(nèi)因

在橋梁樁基施工過(guò)程中， 影響樁基質(zhì)量的因素較為復(fù)雜。根據(jù)以往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為造成樁基露筋的內(nèi)因主要有以下幾個(gè)方面。

3.1.1 護(hù)筒施工不當(dāng)

護(hù)筒在樁基施工中起著定位的作用， 隔絕周圍松軟的泥土，防止泥土塌落；其次在澆筑過(guò)程中能防砼滲出，保證河床面水中樁基定型等功能。因此，護(hù)筒的制作要嚴(yán)格滿足尺寸的要求。樁基露筋原因與護(hù)筒尺寸、護(hù)筒漏水密不可分。 （1）護(hù)筒漏水，當(dāng)護(hù)筒內(nèi)水泥漿壓力比護(hù)筒外水壓力大時(shí)，樁基就會(huì)出現(xiàn)局部水泥外滲的現(xiàn)象，外部保護(hù)層骨料將離析，再由流水沖洗，造成鋼筋外露[1]；（2）護(hù)筒埋填深度不足，如果護(hù)筒長(zhǎng)度不足(正常情況下大于或等于3m)， 砂土的透水性能在孔中水泥漿的水頭壓力較大情況下，其水份向外滲透，致使砂層孔周圍產(chǎn)生一層粘土膠層，造成樁徑變小，樁基最外層的水泥砂漿和粘土膠層護(hù)壁，經(jīng)流水沖刷，護(hù)壁層剝落后出現(xiàn)露筋[2]。

3.1.2 鋼筋籠定位偏差

鋼筋籠位置偏離或者出現(xiàn)固定不牢等情況， 樁基澆筑時(shí)因?yàn)榛炷恋臎_擊， 受到大小不一壓力的作用而發(fā)生位置偏移， 致使樁基一側(cè)保護(hù)層厚度逐漸減少或保護(hù)層直接脫落， 這樣， 經(jīng)過(guò)流水沖擊而出現(xiàn)鋼筋外露的現(xiàn)象。 因此，樁基在澆筑混凝土前鋼筋籠應(yīng)確保準(zhǔn)確安裝，精準(zhǔn)定位， 牢固可靠。 同時(shí)護(hù)筒的長(zhǎng)度需要滿足規(guī)范要求，使鋼筋籠位置能夠牢固，同時(shí)要保證護(hù)筒段鋼筋籠保護(hù)層厚度要滿足規(guī)范[3]。

3.1.3 灌注樁頂預(yù)留長(zhǎng)度

樁頂預(yù)加標(biāo)高正常需高于設(shè)計(jì)高度0.5m 到1m 之間（預(yù)加高度后期可除去）。如果澆筑的樁頂標(biāo)高不足時(shí)，樁頂上的混凝土因?yàn)閺?qiáng)度較低，經(jīng)流水長(zhǎng)期沖擊和侵蝕，弱夾層被掏空。為了防止該隱患存在，必須嚴(yán)格對(duì)樁頭混凝土的強(qiáng)度和質(zhì)量進(jìn)行檢查并做好記錄[4]。

3.1.4 混凝土導(dǎo)管的施工影響

橋涵施工規(guī)范要求： 澆筑過(guò)程中導(dǎo)管埋深為2～6m；末期漏斗底應(yīng)高出泥漿面大約4～6m。倘若在橋梁樁基施工過(guò)程中，導(dǎo)管深度超過(guò)規(guī)范要求，導(dǎo)管出口處混凝土流動(dòng)壓力將減少(見圖3)，其流動(dòng)壓力計(jì)算式為[5]

P=Ph1-Ph2-Pw-K

式中,P——導(dǎo)管出口處混凝土流動(dòng)壓力；

Ph1——導(dǎo)管內(nèi)混凝土流動(dòng)壓力；

Ph2——孔內(nèi)混凝土相對(duì)導(dǎo)管出口處混凝土的壓力；

Pw——孔內(nèi)泥漿壓力；

K——綜合阻力。

圖3 導(dǎo)管出口處壓力圖

3.2 樁基露筋的外因

橋梁樁基露筋的外因主要與樁基外部的環(huán)境有關(guān)，如河水時(shí)起時(shí)落對(duì)樁基產(chǎn)生沖刷力， 河床變淺以及河道變化等水文條件的影響， 也會(huì)加劇水流對(duì)樁基的沖刷作用，加快樁基露筋的形成[6]。

4 樁基露筋病害處理方法

橋梁樁基露筋病害的處理方法有靜力壓漿修補(bǔ)法、高壓壓漿修補(bǔ)法以及人工圍堰灌注法， 人工圍堰灌注法又分為人工圍堰注砼加固法和人工圍堰噴射砼加固法。人工圍堰灌注法工藝流程：（1）設(shè)置導(dǎo)流渠。 先設(shè)置多根混凝土管，對(duì)河水進(jìn)行引流；（2）設(shè)置圍堰。在存有病害樁基的周圍采用橫向的方式設(shè)置截水圍堰， 用編織袋裝滿粘土，并壘砌大約0.5m 寬的小堤。 將防水布鋪于圍堰迎水側(cè)，最后在防水布上覆蓋一層編制袋裝土；（3）抽水。圍堰設(shè)置完，抽取圍堰現(xiàn)存積水；（4）清理樁基。必須清理樁基周圍泥土雜物和表層松散混凝土， 并對(duì)露筋進(jìn)行除銹處理；（5）安置模板。安置的模板必須滿足緊密、牢固等要求；（6）澆注混凝土。 模板安裝后，往模板內(nèi)澆注混凝土，且需要充分?jǐn)嚢鑹簩?shí)， 保證水泥漿充滿碎石空隙；（7）圍堰拆除。 在確保混凝土充分凝固時(shí)，方可拆除模板，同時(shí)要求做好施工記錄[7-8]。

4.1 樁基露筋病害處理

根據(jù)橋梁現(xiàn)狀病害及經(jīng)濟(jì)合理性， 該橋樁基病害處理采用人工圍堰注砼加固法。 主要處理方法如下：

（1）本次露筋處理設(shè)計(jì)主要采用C30 砼（2# 樁基采用C30 水下砼）；（2）1#，3#，4# 橋墩處于干處， 可不采用圍堰施工，干處立模施工即可；(3)先對(duì)2#，3# 樁基露筋進(jìn)行除銹后，并清洗樁基暴露部分表面雜質(zhì)再澆筑砼；(4)2#水中樁基施工前應(yīng)先對(duì)上游河水進(jìn)行截水圍堰， 再采用細(xì)部樁基圍堰，然后抽干水鑿去除雜質(zhì)，立模施工。 圍堰具體形式和尺寸見圖4。

圖4 圍堰形式及尺寸

4.2 樁基露筋病害處理保障措施

（1）根據(jù)各橋墩為控制點(diǎn)，準(zhǔn)確地放樣；

（2）外包C30 砼應(yīng)嵌入巖層20～30cm；

（3）可先對(duì)干處樁基進(jìn)行施工，施工順序（干處）：清除樁基表面雜質(zhì)→對(duì)露筋進(jìn)行除銹→對(duì)外包C30 砼處巖層挖深20～30cm→樁基周圍巖層找平→立模→澆筑砼；

（4）2# 水中樁基施工前應(yīng)先對(duì)上游河水進(jìn)行截水圍堰，施工順序同干處；

（5）截水圍堰及施工便道布置可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況做一些調(diào)整；

（6）立模前應(yīng)先對(duì)樁基周圍進(jìn)行C30 砼找平。

5 結(jié)語(yǔ)

本文案例中橋梁樁基露筋病害處理至今已有半年多，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察，處理過(guò)后的橋梁樁基已不再出現(xiàn)露筋病害，確保了橋梁正常安全使用，達(dá)到了預(yù)期目的，效果較為理想。