公路桥梁钻孔灌注桩质量检测及缺陷处理
2015-12-29
一、钻孔灌注桩的施工特点
钻孔灌注桩是通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。钻孔灌注桩的施工特点包括:①可以建造直径远大于预制桩的桩型；②适用范围广，在各种地基上都可以使用；③桩体的承载能力直接受到施工质量的影响，并且影响非常巨大；④与沉入桩中的锤击法相比，施工噪声和震动要小的多，因此对环境和周边建筑物危害小；⑤由于混凝土的灌注需要在泥水中进行，因此很难对混凝土的质量进行有效控制；⑥施工周期长，成孔速度慢，钻出的泥渣如果不能有效处理，会对环境造成污染。
二、钻孔灌注桩质量检测
1、钻芯检测法
钻芯检测法是在桩身取样，对样品进行观察、检测来判定灌注桩质量的方法。这种检测方法只对桩体的小部分混凝土质量进行检测，而且成本较为昂贵、设备体积较大，不适用于大面积范围的桩体质量的检测。
2、振动检测法
振动检测法主要通过在桩体的顶端施加激振力，使桩体内部产生振动，对桩体的振动波动和参数进行分析，可以判定桩体混凝土质量和桩体的总承载力。
3、射线法
射线法是指用射线通过桩体缓凝土，根据接收器记录射线同位素在混凝土中的吸收、衰减和散射的情若变化情况来判断桩体混凝土的质量。
三、桥梁钻孔灌注桩施工中的常见病害及处理
1、坍孔
坍孔指桩孔孔壁的坍塌，在成孔过程中或者成孔后，由于土质相对松散，泥浆护壁质量较差，或者护筒埋设不好、钻进速度过快等原因，会导致桩孔孔壁出现不同程度的塌落现象，影响钢筋笼吊放和混凝土灌注施工的顺利进行。
2、孔底沉渣
孔底如果沉渣过多，会影响整个灌注桩的质量，影响工程的施工进度。而造成孔底沉渣过多的原因包括:泥浆粘度不足，没有对桩孔进行全面清理；清孔使用的泥浆比重过小；在对钢筋笼进行吊放时，没有保持垂直对中，与孔壁发生碰撞，导致泥土坍落等。
3、钢筋笼移位
钢筋笼的移位包括上浮和下沉，造成这种现象的原因是多方面的，主要包括:在放置时，初始位置偏高或偏低；导管提升速度过快，混凝土下沉过快；钢筋笼质量不合格，或者桩孔出现变形，增加混凝土上升的阻力。
4、断桩
断桩产生的原因主要有:混凝土质量不合格，在成桩过程中产生离析，导致桩身中断；在灌注混凝土的过程中，出现导管堵塞的现象，但是并没有及时进行处理，或者处理措施不当；在灌注过程中，导管卡在钢筋笼上，出现严重坍孔，如果处理不当，就可能导致淤泥进入桩身，造成桩身强度不足，在重力和应力的作用下断裂；施工过程中，灌注时间过长，超出混凝土的初凝时间，导致混凝土的结合不严密，强度不足。
5、串桩
串桩是指混凝土进入相邻桩孔的现象，不仅会增加孔内沉渣的厚度，还会加大成孔难度，影响工程整体的施工进度。造成串桩的原因是主要包括:在对原有基础进行开挖时，造成桩位在浅部连通；大量淤泥杂质填充抽水渗井，导致井体周围土质相对松散，容易造成一定范围内桩位连通的情况；孔位设置不合理，间距过小，在施工中混凝土通过侧向挤压，进入相邻桩孔；没有对孔斜过大以及坍孔的问题进行及时处理，使得桩位出现深部连通。
四、缺陷处理技术
1、原位复桩法
对于在施工过程中就检测有断桩现象的桩体可采用原位复桩法，对缺陷断桩进行彻底清理，在断桩的原位灌注新桩，这种方法具有处理彻底的优点，但在缺陷修复施工过程中工期较长，成本较高，操作难度也较大，因此在选用的过程中应当与工期、工程当地的地质条件以及缺陷程度等多种因素相结合考虑。
2、接桩法
接桩法首先对桩体混凝土进行声测，判断断桩程度和位置，若检测结果显示断桩发生在浅表位置，则可采用接桩法处理。首先进行清理工作，对桩体的缺陷部位进行凿除，将断桩导致的夹泥以及状体内不密实的混凝土进行清理并将桩体表面的凿毛进行清洗。其次对缺陷桩体绑扎模板、钢筋，使接桩与灌注桩成为一体。最后进行混凝土的灌注，在混凝土的调配上应当尽量选择比原来标号更高的混凝土。
3、钻孔高压注浆法
钻孔高压注浆法主要针对于桩体出现桩长不够、桩体底部沉渣较厚或桩体混凝土有离析、蜂窝现象。对于桩长不够、桩体底部沉渣较厚的缺陷，首先要做好缺陷处理的准备工作，使工作面平整并准备好机具；其次进行桩体钻孔，钻孔过程中要保证钻机的机身平衡，在钻孔过程中不断调整，避免由于钻孔操作倾斜导致无法钻孔到桩体底部；然后对钻孔进行清理，在钻孔过程中会不断有混凝土的沉渣从底部溢出，要及时对沉渣进行清理，清理工作应当持续到进行高压注浆操作；最后进行高压注浆，在注浆前，应当仔细测量、计算灌注所需混凝土的用量，在混凝土的配置过程中，应当选择原标号更高的混凝土进行配置，在高压灌注操作中要注意封闭钻孔口壁，防止泥浆过多流出。对于桩体混凝土有离析、蜂窝现象的缺陷处理，在进行混凝土配置和高压灌注之前，对桩体进行压水试验。
4、补桩法
补桩法适用于灌注桩出现承载力不能满足原有的设计标准或出现断桩的现象，主要操作为在原有的混凝土灌注桩的两侧增加灌注 2 个桩体，加注的桩体与原有桩体的标高一致，同时采用连系梁将 3 个桩体连系，可以共同承载公路桥梁的负荷。
5、直接凿除法
直接凿除法用于断桩现象，与原位复桩法相比，都是对缺陷断桩进行彻底清理，但直接凿除法不再在原位进行灌注，而是重新混凝土灌注新桩。这种方法同样施工过程中工期较长，成本较高，操作难度也较大，但处理效果较为彻底，在选用过程中应担仔细考虑，该种方法常用于高速公路的建设施工工程中。
6、增大灌注桩截面的方法
增大灌注桩截面的方法主要用于桩体有缩径缺陷、桩体承载力无法满足原有设计指标的情况。在完成准备工作和清理工作后，在桩体缺陷部位按一定的长度分别的上下两侧进行钻孔，将有存在缺陷部位的桩体上下部分用较长的钢筋进行焊接，并按照原有的设计标准进行灌注，在完成养护后拆模、加固，使桩体的截面和承载力达到设计指标。
结束语
综上所述，在公路桥梁建设钻工灌注桩的施工过程中存在的缺陷都具有相应的处理办法，但这些缺陷会导致工程成本增高、工期延迟等不利影响，因此施工队伍在严格了解相应桩体缺陷处理技术的基础上，应当对施工的各个环节进行严格把关，做到预防为主；引进先进的设备和技术，提高操作水平，降低桩体缺陷的发生的概率；严格桩体检测和验收指标，保证灌注桩质量。在发现有缺陷问题时，及时报告，将原始情况进行记录并仔细分析，诊断存在缺陷并及时采取有效的解决措施，从而确保公路桥梁工程灌注桩施工安全性。
