桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的处治实践

1.基本情况
焦郑高速公路是一条全长56.274km的地方高速公路，由焦作公路局自筹资金投资建设。它将分两个阶段建造。一期工程包括43.6公里的路基工程、桥涵及其他结构物，共计711根钻孔桩。项目区地貌主要为黄河、沁河冲积平原，地质不稳定。在0 ~ K20范围内，20m以内的地层土主要为黄土状粘性粉土、亚粘土、细砂和中砂，地下水位埋深约1.0m。黄土状粘质粉土，松软或流塑，中细砂以松散为主，局部密实，属不良地质段。本工程出现的18根缺陷桩集中在该区域，占总数的2.53%。
2。几种缺陷桩的形成及处理
2.1断桩
2.1.1断桩原因分析
断桩是严重的质量事故。对于诱发断桩的因素，必须在施工前期彻底消除隐患，同时必须做好相应的对策，防止事故发生或在发生事故时及时采取补救措施。断桩的原因有:
(1)在浇筑混凝土过程中，对已浇筑混凝土表面标高的测量存在误差，导致导管埋深过小，出现拉脱漏桩现象，造成层间断桩。特别是钻孔灌注桩后期，在超压不高或检测仪器不准确的情况下，很容易将混在泥浆中的坍塌土层误认为是混凝土表面。因此，必须严格按照规定用规定的体锤测量孔内混凝土表面高度，并仔细核对，确保冒口无差错。
(2)在浇筑过程中，导管的埋设深度是一个重要的施工指标。导管埋深过大，浇筑时间过长，导致浇筑的混凝土流动性降低，从而增加混凝土与导管壁之间的摩擦力。此外，当导管由向后且具有很大提升阻力的法兰连接时，连接螺栓被拉断或导管断裂，导致断桩。
(3)卡钻现象也是断桩的重要原因之一。由于人工配料的随意性和责任心差(部分机械配料未及时核对)，混凝土配合比在执行过程中误差较大，坍落度波动较大。当混合混合物时，混合物是稀薄和干燥的。坍落度过大时会产生离析，使粗骨料相互挤压，堵塞导管；坍落度过小或浇筑时间过长，会缩短混凝土初凝时间，增加混凝土的下落阻力而堵管，导致卡管事故和断桩。因此，严格控制混凝土配合比，缩短浇筑时间是减少和避免此类断桩的重要措施。
(4)崩溃。由于工程地质条件差，施工单位对施工的组织不够重视，甚至转包或分包，施工方没有经验。在注浆过程中，井壁坍塌严重或出现流砂和软塑质，造成淤泥状断桩。这种现象在本工程中占了相当大的比例，比较严重。而且位置较深，难以处理，是导致工期无限拖延和大量经济浪费的重要因素之一。
(5)另外，管道漏水、机械故障、停电等都有可能导致施工连续失败，井内水位骤降有可能导致断桩。因此，应重视灌注前的准备工作，这对保证桩基质量至关重要。
2.1.2处理断桩的几种方法
(1)原位换桩。对于施工中及时发现的断桩，经超声波检测，彻底清理后，就地灌注新桩，以便彻底处理。这种方法效果好，难度大，周期长，成本高。可根据工程的重要性、地质条件、缺陷数量等因素选择。如K32+6，865，000分离花立交桥1#-3号桩、K19+110共产主义干渠大桥7#-6号桩分别采用先沉淀孔内回填土，再用冲击锥二次成孔或直接用冲击锥对已浇筑的不良桩二次成孔，再重新浇筑灌注桩的方法。
(2)接桩。如K7+954.5小桥0#-6号桩，导管接头在浇筑过程中开裂，裂缝长30cm，宽0.5cm。设计桩长26m，当时水下混凝土已灌注17m。为了保证工程质量，混凝土停止浇筑，导管提前拔管。确定接桩方案。首先对桩进行声波测试，确定具体位置；其次，根据设计提供的地质资料，桩顶以下10m为粘土层，确定采用井点降水-开挖-20#素混凝土护壁，护壁采用12道钢箍加固，间距20cm，墙间连接钢筋间距20cm，直径12根钢筋。第三，挖至合格处后，采用人工凿毛，按照挖孔法混凝土施工方法进行混凝土浇筑。
(3)桩芯下沉法。这种方法说起来容易做起来难，就是在降水的同时，用风镐在缺陷桩中心打一口直径80cm的井，井深至少超过缺陷部分，然后封闭清理淤泥，放置钢筋笼，用挖孔混凝土施工法浇筑膨胀混凝土。该方法日进度0.6m如果单桩水处理不好，会更加困难，造成质量、工期、经济上的巨大损失。如K19+110共产主义大桥6#-3、3#-4、1#-2桩，K12+087乔庙分离式立交桥3#-1桩均采用此法，单桩工期近6个月，造价20万元。