浅谈桥梁缺陷桩基成因及常见加固方法_pdf

浅谈桥梁缺陷桩基成因及常见加固方法　
何润景　
（香港合和公路基建有限公司）　

摘要：结合工作经验和实践，分析了桥梁缺陷桩基的形成原因，介绍了缺陷桩基的常见加固方法，并对各种　
方法的适用性和特点进行了分析。　
关键词：缺陷；桩基；成因；加固　
中图分类号￣Ｕ４４５．７　２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００８—３３８３（２ＯＯ８）０７－００６８—０２　

１概述　
近年来，随着交通事业的飞速发展，特别是在超限运输　
的作用下。部分已有旧桥的桩基础破损，已不能满足承载力　
要求。而部分新建桥梁的桩基施工质量较差，是缺陷桩基。　
如何在经济性，适用性，耐久性原则基础上，选择合适的加固　
方法，是一个现实的重要问题。本文就将分析，讨论缺陷桩　
形成原因和介绍常见加固方法及其特点，适用性。　
２缺陷桩形成原因　
（１）部分桩未按设计要求进入桩底持力层。　
部分桩未按设计要求进入桩底持力层，这是桩基工程　
不合格的最主要原因。以一条高速公路为例，该高速公路　
部分地段地层范围内其强风化岩面在２５—３０　ｍ，而其上面　
的土层相当软弱，虽然施工资料记录桥梁桩长均符合规范　
要求。但钻孔抽芯结果和大、小应变动测结果表明该工程部　
分桩长与施工记录明显不符，相差较多，动测信号和钻孔　
抽芯也表明桩端未人岩或人岩（强风化）深度不够，这就导　
致了桩基承载力严重不足。据统计，这种原因造成的缺陷桩　基占总缺陷桩基的４２％之多。　（２）部分桩桩身混凝土结构质量较差。　检测结果表明，部分桩桩身混凝土结构质量较差。这　也是部分桩单桩承载力过低的重要因素，在加固施工的钻　孔抽芯校核中也证实了这一点。　（３）工程地质岩层埋深大，岩面斜，软弱层厚。给施工　带来了相当大的难度，也是工程桩身质量差的客观原因。　（４）桩基长期服役后，部分地方的混凝土脱落，钢筋表　面锈蚀。导致桩基承载力达不到设计要求。　３桩基常见加固方法　３．１补桩法　原桩基破损，或者因交通量增大引起桥梁的活载增大，导　致原桩基承载力不足，而原桩基本身又不宜进行加固时，可以考　虑采用增补桩基的方案加固原桩基。桥梁桩基加固分为桥台桩　基补桩加固　图１桥台台桩基补桩加固　图２立柱桩基补桩加固　在采用该方法加固缺陷桩基时，应该注意以下两点。　（１）采用此方法加固基础时，应对原承台和加固后的承　台的直剪应力、主拉应力、受弯强度分别进行检算。　（２）应对新增加桩的配筋、混凝土强度进行检算。　３．２注浆加固法　注浆加固技术是指在成桩后通过桩体预先埋设的钻孔　
注浆管或者钻孔后埋设管，用一定的压力把水泥浆或其他浆　
液压人桩底，桩身和桩侧，在桩底形成扩大桩头，桩身（侧）　
形成置换包裹体，并使水泥浆对桩侧泥皮，桩身和桩端的沉　
渣，桩周土层起到冲蚀，渗透，填充，劈裂，压密和固结的作　
用，增加了桩和土体的侧摩擦阻力和端阻力，从而改善桩身　
质量，提高桩的承载力。笔者认为，目前有多种注浆工艺，但　
是工艺先进，值得推广的注浆方法，主要有以下两种。　
（１）复合注浆法。　
复合注浆法是将静压注浆法和高压旋喷注浆法进行时　
序上的结合，分别发挥两种注浆加固方法各自的优点，又可　
克服各自的缺点的一种新型的基础及地基处理加固技术。　
实际工程中是先采用高压旋喷注浆形成桩柱体。再采用静压　
注浆增强旋喷效果，扩散加固浆液，防止固结收缩。消除注　
浆盲区。将复合注浆方法应用在桩基加固中。能充分发挥静　
压注浆法和高压旋喷注浆法的优点，克服其缺点，适用地层　
范围广，加固效果好。工程实践表明，该法在处理桩身蜂窝、　
桩底沉渣、桩底持力层未达到设计要求、桩底溶洞等桩基质　
量问题时具有良好的加固效果，且工程成本低，工期短，值得　
大力推广应用。　
（２）双液注浆法。　
普通的注浆工艺，往往只选用一种浆液。而双液注浆　
法，是在进行配比和效果检测试验的基础上，选用效果更佳　
的两种浆液混合注浆的一种施工工艺。相比起单液注浆，双　
液注浆在桥梁桩基加固中，具有更好的浆液流动性，触变性　和扩散性，更好的浆液速凝性能，可以调节时间和缩短沉降　周期，并能在瞬时间内起到强化和加固作用，可以达到更好　的控制桥梁结构下沉的效果。　双液注浆法具有以下特点：　（１）当桥梁缺陷桩基处在软土地基或者岩基断裂破碎　带时，加固效果尤其好；　（２）经过研制的浆液具有良好的流动性、触变性和扩散　性，浆液初凝快且具可调性能，能适时提高强度、缩短土体沉　降稳定时间及克服注浆中引起的扰动和软化效应；　（３）对地下工程施工控制地面不均匀沉降具有简易灵　活、经济实用的明显效果；　（４）施工安全、简便、快速，工期短，质量好，效果极佳。　（５）施工设备仪器体积小，调动灵活，适用于市区狭窄　的施工场区和不同深度层次要求加固，对周围环境影响小。　３．３锚杆静压桩　锚杆静压桩是一种静压力沉桩的施工方法，是利用原基　础或桩基加固承台及上部结构传递来的重量作为沉桩反力，　通过预埋的锚杆，反力支架，千斤顶等压桩设备，将柱段从压　桩孔处压人地基土中，然后通过封桩将基础或者桩基承台连　成整体，使新旧桩基共同承担荷载，提高桩基承载力，达到阻　止或减少建筑物沉降的目的。　锚杆静压桩一般多用于粉土，黏土，人工填土，淤泥质土　等地基土的施工，常用在建筑物及厂矿构造物的地基结构　中，也常用于地基加固处理，在桥梁施工中应用较少。利用　锚杆静压沉桩这项新技术，充分利用桥梁与地面的净孔，合　理使用不同长度桩段，在桩基加固补强施工中取得成功，为　桥梁桩基病害处理提出一种方便，有效，经济的加固方法。　锚杆静压桩可以避免冲击力对原桩周土体的积压，降低挤压　作用对原桩的影响。该工艺所需空间较小，施工简单方便，　对原桩无破坏作用，且施工无振动，无噪声，无污染，对周围　环境影响较小，安全可靠，效果明显直观。它不仅适用于建　筑工程的基础工程，对桥梁加固工程也同样适用。　锚杆静压桩的方案特点：　（１）该方案在技术上完全可以满足对承载力和沉降的　要求；　（２）可立即进行基础施工，且上部结构施工与锚杆静压　
桩的压桩可同步进行，不影响施工工期；　
（３）具有较好的经济性。根据实际沉降观测情况确定　
压桩与否，可最大限度地利用原有工程桩，将损失降至最低　
程度；　
（４）锚杆静压桩技术成熟，可靠性高，承载力有保证。　
３．４树根桩法　
当桥梁桩基周围有大的开挖施工时，将会引起地表的沉　
降，导致桩基的沉降和变形，导致桩基的承载力降低，造成桥　
梁上部结构变形，当变形过大时将危及桥梁结构的使用功　
能。为了确保桥梁正常使用，必须对桥梁桩基进行加固，阻　
止桥梁地基的沉降与变形，确保桥梁的正常使用。而树根桩　
法就是解决这一难题的有效途径。　
确保树根桩（亦成为微型桩），它是就地灌注的小直径　
钢筋混凝土桩，直径为７５—３００　Ｉｎｒｎ，在２Ｏ世纪３Ｏ年代由　
意大利的Ｌｉｚｚｉ首创。小直径灌注桩可以竖向，斜向设置，网　
状布置如树根形状，故称为树根桩。树根桩与树根桩之间的　
土体以及树根桩桩顶的联系梁共同形成的隔断墙将就有灌　
注桩桩基周围的土体与周围开挖作业影响区域进行隔开，减　
少桩基周围的土体的挠动程度，控制桩基周围土体的位移和　
变形，保证桩周土体稳定，达到加固桩基的目的。　
４结语　
桥梁桩基加固，毕竟是事后补救措施。如果在勘察，设　
计，施工时能更为仔细，严把质量关，做好事前预防工作，则　
可有效的减少部分缺陷桩的产生，减少人力，财力和物力的　
投入，这才是处理桥梁桩基缺陷的最好办法。　

参考文献：　
［１］陈开利，等．桥梁工程鉴定与加固手册［Ｍ］．北京：人民交通　
出版社．　
［２］李自明，等．复合注浆法在桩基加固处理中的应用［Ｊ］．工程　
建设，２００７，（２）．　
［３］张荣．锚杆静压桩在公路桥梁桩基加固补强中的应用［Ｊ］．科　
技情报开发与经济，２００４，（５）．　
【４］许允．双液注浆工艺在既有广深桥桩基加固中的应用［Ｊ］．铁　
路工程造价与管理，２００５，（４）．