張曉華

（福州潮洋工程試驗(yàn)檢測有限公司，福建 福州 350000）

1 工程概況

某高速公路橋梁全長為3 068 m，橋?qū)挒?6.5 m，其中主橋?yàn)橐宦?lián)12跨（45 m+10 m×90 m+45 m）預(yù)應(yīng)力混凝土變截面箱梁，分離式左右幅，單幅上部結(jié)構(gòu)采用單向預(yù)應(yīng)力單箱單室混凝土箱梁，梁寬12.5 m，箱寬6.0 m，箱梁頂部為2.5%的單向橫坡，采用懸澆施工。

主橋橋墩為混凝土雙柱式橋墩，樁基為雙排4根鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。主墩及交界墩的支座分別采用GPZ-15000DX和GPZ-3000DX盆式支座，主引橋交界處采用GQF-MZL模數(shù)式橋梁伸縮縫。本文檢查了大橋主橋左幅第4號，5號，6號，7號，8號，9號，10號墩樁基的外觀，選取其中15個樁基進(jìn)行了專項檢查［1］。

2 大橋主橋樁基外觀檢查

檢查該橋主橋左幅4號～10號橋墩樁基的外觀，表1為檢查具體結(jié)果，圖1，圖2展示了樁基混凝土露筋、孔洞、不密實(shí)概況。

表1 大橋主橋左幅樁基缺陷統(tǒng)計

圖1 樁基病害

圖2 樁基凹洞、露筋

3 大橋主橋左幅樁基保護(hù)層測量

在大橋主橋左幅選取15個樁基礎(chǔ)并依據(jù)《混凝土舊橋材質(zhì)狀況與耐久性檢測評定指南及工程實(shí)例》評價結(jié)構(gòu)鋼筋耐久性［2］。利用CM9鋼筋保護(hù)層測定儀測量大橋主橋左幅橋梁樁基保護(hù)層厚度，測試結(jié)果見表2。

表2 大橋主橋左幅樁基保護(hù)層厚度測試結(jié)果

由表2檢測結(jié)果表明Dne/Dnd在0.6～1.6之間，Dne為實(shí)測混凝土保護(hù)層厚度值；Dnd為混凝土保護(hù)層厚度設(shè)計值［3］。檢測結(jié)果顯示大部分樁基礎(chǔ)的混凝土保護(hù)層對其具有較好的防護(hù)效果，僅極個別樁基礎(chǔ)混凝土保護(hù)層發(fā)生破壞。分析結(jié)果顯示7-1樁基混凝土護(hù)層厚度偏低和鋼筋籠偏位，8-1樁基和10-1樁基混凝土保護(hù)層偏薄且鋼筋籠偏位，圖3，圖4展示了樁基的鋼筋籠的偏位情況。

圖3 左幅7-1樁基鋼筋籠偏移示意圖

圖4 左幅8-1樁基鋼筋籠偏移示意圖

4 大橋主橋左幅橋墩樁基強(qiáng)度檢測

對大橋主橋左幅橋墩3根樁基強(qiáng)度檢測滿足要求，大橋主橋左幅橋梁樁基混凝土強(qiáng)度檢測結(jié)果如表3所示［4］。

表3 大橋主橋左幅樁基混凝土強(qiáng)度檢測結(jié)果

5 耐久性檢測評定

通過現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)大橋主橋左幅樁基存在著不同程度的凹洞、不密實(shí)、露筋等問題，依據(jù)JTG 5120—2021公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范評定大橋主橋左幅單根樁基缺損狀況結(jié)果見表4［5］。

表4 大橋主橋左幅樁基缺損狀況評定結(jié)果

依據(jù)《混凝土舊橋材質(zhì)狀況與耐久性檢測評定指南及工程實(shí)例》和大橋主橋左幅樁基的專項檢驗(yàn)成果對樁基進(jìn)行耐久性評估具體內(nèi)容詳見表5。

表5 大橋主橋左幅樁基的耐久性評定結(jié)果

6 病害原因分析

大橋的樁基存在混凝土露筋、孔洞、不密實(shí)、鋼筋籠偏位等問題，因此需要對橋梁的樁基病害進(jìn)行原因分析為加固工作奠定基礎(chǔ)。

造成混凝土露筋、孔洞和不密實(shí)的原因是：1）鋼筋放置位置和間距等不當(dāng)。2）在施工過程中模板隔離劑的噴灑不均勻。3）由于混凝土內(nèi)部的配筋太密從而造成混凝土的下料困難。4）混凝土澆筑時未進(jìn)行分層或過厚的混凝土澆筑未按照施工規(guī)范進(jìn)行。5）混凝土的坍落度較低從而影響了和易性。6）混凝土因澆筑的高度超過設(shè)計要求而未采取有效的處理措施從而導(dǎo)致混凝土的離析。

引起樁基礎(chǔ)鋼筋籠偏移的原因是：1）鋼筋在進(jìn)行現(xiàn)場翻樣時沒有考慮到各主筋的位置與避讓關(guān)系。2）鋼筋籠未按照要求尺寸進(jìn)行施工。3）在混凝土澆筑時造成的鋼筋變形而未能在混凝土凝結(jié)前對鋼筋進(jìn)行校正。4）樁基保護(hù)層襯墊的大小尺寸和安裝不正確。在工程建設(shè)過程中，應(yīng)嚴(yán)格遵守工程技術(shù)規(guī)程和設(shè)計程序。

7 加固措施

防止露筋、孔洞和不密實(shí)的方法措施：1）在澆筑混凝土?xí)r應(yīng)保證鋼筋的定位精確并加強(qiáng)檢查。2）選用顆粒組成合適的集料并保證混凝土流動性。3）在模板上噴灑隔離劑要均勻，若澆筑的高度超過了設(shè)計的規(guī)定時必須立即進(jìn)行處置，以防止發(fā)生離析。4）在工程施工中要防止踩踏鋼筋，如出現(xiàn)鋼筋壓彎等現(xiàn)象必須及時糾正。5）出現(xiàn)露筋時要清洗干凈，再在其上涂抹1∶2或1∶2.5的水泥砂漿使其平整。如有混凝土的松散部位，必須先挖掉松散混凝土然后再用高一個等級標(biāo)號混凝土進(jìn)行填筑。

防止樁基鋼筋籠偏位的方法措施：1）鋼筋綁扎必須牢固且固定鋼筋的措施必須可靠有效。2）鋼筋在現(xiàn)場進(jìn)行施工翻樣時要充分考慮到鋼筋與混凝土的相互避開關(guān)系。3）混凝土保護(hù)層厚度要準(zhǔn)確且墊塊要沿主筋方向擺放，位置和數(shù)量要準(zhǔn)確。4）在混凝土澆筑時要注意避免與鋼筋發(fā)生沖撞，嚴(yán)禁砸、壓、踩、撬等。5）在混凝土澆筑期間必須安排專門人員進(jìn)行現(xiàn)場檢驗(yàn)并進(jìn)行糾偏［6］。

本文中此高速公路橋梁樁基處于潮差區(qū)，其受到了強(qiáng)烈的波浪和潮差影響。因此該橋樁基需要進(jìn)行改造和加固，對于因露筋、孔洞、不密實(shí)和鋼筋籠偏移等的樁基采用如下措施：

采取 “鑿舊補(bǔ)新” 對樁基表層有缺陷且疏松的混凝土進(jìn)行鑿除并對樁基表面進(jìn)行鑿毛處理，然后再對銹蝕的鋼筋進(jìn)行除銹處理并根據(jù)修復(fù)區(qū)域的大小及深度采用以下措施：1）樁表面修補(bǔ)面積小于0.1 m2或樁表面孔洞修補(bǔ)深度小于5 cm處，在樁基表面上涂抹1∶2.5的水泥砂漿使其表面平整并在樁身噴一次防腐蝕涂層；2）樁表面修補(bǔ)面積大于0.1 m2或樁表面孔洞修補(bǔ)深度大于5 cm處，用高一級標(biāo)號的細(xì)石混凝土澆筑并在樁身噴一次防腐蝕涂層［7］。

對大橋主橋左幅5-2號，5-4號，9-3號病害嚴(yán)重的樁基需要進(jìn)行專項加固，具體措施如下：首先清除表面松散的混凝土和夾泥，然后對樁基表面進(jìn)行鑿毛處理和鋼筋除銹處理，采用了加大樁徑的加固方法并進(jìn)行水下導(dǎo)管法澆筑混凝土［8］。

8 結(jié)語

橋梁樁基礎(chǔ)的質(zhì)量檢驗(yàn)一直是橋梁工程一個關(guān)鍵的問題，樁基礎(chǔ)產(chǎn)生的病害會影響到橋梁使用壽命。本文利用現(xiàn)有檢測手段和評估方法，針對高速公路大橋下部鉆孔灌注樁產(chǎn)生病害的部位、種類、原因進(jìn)行統(tǒng)計并分析橋梁的樁基礎(chǔ)產(chǎn)生病害的原因，以便為今后施工中預(yù)防此類病害的發(fā)生及橋梁樁基加固工作提供些參考建議。