能源再利用：桥梁嵌岩桩基桩底部沉渣的处理

摘 要：桩基嵌岩桩对底部沉淀层厚度要求严格，在实际施工进程中常常由于操作不当，致使桩基底部沉淀层厚度超过规范要求，造成桩基质量事故。

关键词：桥梁；嵌岩桩；沉渣；处理

1 引言

在公路桥梁建设中，桩基嵌岩桩已成为较为广泛的基础情势，由于桩基嵌人岩层中，单桩轴向允许承载力取决于桩基底处岩石的强度和嵌人岩层的深度，桩基的外力需要传至桩底岩层，因此对沉淀层厚度有严格要求。嵌岩桩的成孔有钻机成孔或人工挖孔，成桩的方式有水下灌注或空气灌注法。现就工作中所遇到的桩基采取挖孔水下灌注成桩时，由于施工工艺的操作不当，造成桩基底部沉淀层超厚，采取吹孔压浆进行补强处理的施工工艺进行介绍。

2 工程实践

2.1 工程介绍

大桥的上部结构为12 x 20m宽幅空心板，左右幅均为16.75m。设计标准为汽车-超20级，挂车⑴20，人群3. 5 KN/㎡，下部结构桥墩采取4柱墩，桩径叭1.5m，桩设计长度21m。桥台为肋式桥台，桩径叨1.2m，桩设计长度18m。桩基设计为嵌岩桩。

2.2 桩基施工与检测

由于地质勘察报告标识大桥桥址地质条件较好，综合分析后，决定采取人工挖孔的方法成孔。施工时天气干旱，地下渗水量小;但9#⑴桩基终孔后的天气连降暴雨，孔壁渗水量较大，只好3天后的暴雨停止空隙实践灌注混凝土桩；现场未对终孔3天的桩基孔底再次清渣检查；但为了保证灌注质量，采取水下灌注混凝土的方法成桩。

成桩后经检测单位超声波无破损检测发现9#⑴桩基底部波形异常，经分析认为多是现场排水不顺畅，使挖孔堆弃于孔口的沉渣连同黄泥随暴雨由孔口流人桩基孔而至。

取芯后发现其底存在5cm左右的夹层，由沉渣和黄泥组成，结果显示整桩其他部份混凝土的均匀性、完全性、胶结性良好，对底部桩身芯样混凝土试件进行单轴向压强实验，显示抗压强度均满足设计强度等级的要求。

2.3 产生夹层的缘由

为了解决缺点的性质，认真分析其构成的缘由，原来9#⑴桩基成孔后，天气晴好，孔内渗水量小，决定采取空气灌注法成桩。后由于连日暴雨，孔内渗水量较大，改用水下灌注混凝土法成桩。在现场排水不顺畅、降水量急骤增大的情况下，由于雨水将护壁台阶上的清孔沉渣及挖孔堆弃于孔口的沉渣连冲人孔底，构成软弱沉淀层。

3处理方案

桩底软弱夹层的存在，大大下降嵌岩桩基的单桩承载力。为确保9#⑴桩的轴向允许承载力满足设计要求，对该桩桩底进行了补强处理。桩基补强的处理措施是清除底部软弱夹层后，压注高标号水泥沙浆，使桩基础通过注人的水泥沙浆将荷载传递到基岩上，从而使桩基能满足单桩承载力的要求。

3.1 钻芯成孔

为清除底部的软弱夹层，采取吹孔压浆至桩基底部软弱层的办法进行补强处理。在本来9#⑴桩基随钻芯取样的1#孔对称处又钻1个2#孔，孔径为10cm。

3.2 清孔

将桩顶的浮浆、杂物清除，往孔内注满清水，做1个直径为6cm的钢管与空压机主管连接，在钢管的出气端做1个2cm的弯头，以便能在孔底横向吹孔。把空压机的出气管阀门开启，开始缓慢放气压，将吹气管从I#孔内渐渐伸人桩基底部，边吹边加压，此时桩基底部沉渣物将随水流从孔内吹出，最后钢管伸到桩基底部，接上弯头转动钢管横吹，将沉渣物全部吹出，待吹出的水含砂少且较清时，可认为沉渣物已清除。

3.3 制备沙浆

所制备的水泥沙浆标号为30#，高于桩基混凝土标号，沙浆具有1定的和易性、膨胀性，以保证混凝土密实且不离析，水灰比控制在0.410.45之间，使用425#的硅酸盐水泥，在水泥浆中掺人了适当的膨胀剂和减水剂，制备水泥浆沁水率小于3%，拌和后3小时沁水率小于2%，不受束缚自由膨胀率小于10%，稠度控制在14⑴8s之间。

为确保水泥沙浆的质量，对水泥沙浆要留取试样实验。

3.4 压浆

将压浆管放至2#孔的底部，开动压浆泵压浆，水泥浆在1#, 2#孔内同时上升，由于压力差水泥浆首先会从1#孔压出，当水泥浆压至1#孔口时，为保证孔内充满沙浆，待1#孔口冒出原样沙浆时，梗塞1"孔，这时候缓缓提升压浆管，边拔边压。将压浆管提至2#孔口时，保持1个稳压闷浆期，直至压浆泵自动停止压浆，同时封闭2#孔。压浆进程应缓慢、均匀地进行，不得中断。

当时气温为25℃左右，压浆实践不容易超过45min，在此期间水泥浆要连续搅动，以避免离析，如因时间太长而致使活动性下降，必须放弃，不得通过加水来增加水泥浆的活动性。

3.5 施工安全

施工操作进程中，施工工人应配戴眼镜。以防空压机之外吹伤眼睛。

4处理效果

处理完成后7天，再次进行超声波检测，从结果中判断桩身完好，能满足使用性能。