浅析桥梁钻孔灌注桩断桩处理实例

肖德斌

（湖南省水利水电勘测设计规划研究总院有限公司，湖南 长沙 410007）

1 工程概述

金沙江上游某水电站大桥，桥梁方案为5 m×30 m装配式预应力混凝土简支T梁桥，总长160 m，布置墩台共计6个，从左至右依次为0号～5号。桩基岩土结构分层简单，上部为河床冲积砂卵砾石，下部为二叠系黑云母石英片岩，黑云母石英片岩饱和抗压强度标准值为70 kPa。桥台下部结构采用群桩基础直径1.5 m，其中0-1号桩基长26 m，为嵌岩桩，施工过程中因拌和机故障，在混凝土浇筑长度离桩底8 m的位置出现断桩，浇筑被迫停止。

2 加固处理方案

由于混凝土已经初凝，钢筋笼不能拔出，为了减少断桩处理工期和成本，采用钻桩法与桩周帷幕灌浆结合的方法处理断桩。钻桩法处理断桩，是指沿已断桩的中心钻孔钻至断桩处下方指定位置，重新下钢筋笼浇桩基混凝土的一种处理方法。这种方法的基本思路是用新浇的“桩中桩”来弥补钻孔桩的断层，传递上部的荷载。

1）0-1桩基设计桩径D=1.5 m，新钻的孔径考虑原钢筋笼位置比原设计桩径小50cm，新钻孔径为1 m。新桩的混凝土标号应比原桩高一个等级；小钢筋笼的长度要大于断桩层厚度4D（上下各2D）以上，即断桩层上下3 m；主筋采用直径28 mm的HRB400热轧带肋钢筋，间距12.7 cm，共计18根，主筋离钻孔边缘净距4 cm；螺旋筋直径10 mm，箍筋间距加密至10 cm。钻桩法处理详见图1。钻桩法处理后，用稀泥浆对孔内泥浆进行置换，再进行接桩处理。

图1 钻桩法处理断桩（单位：cm）

2）0-1桩原设计为嵌岩桩，由于断桩位置位于设计桩长1/3处，在进行钻桩法处理后的桩实际上是一根在断桩位桩径发生突变的变截面桩，断桩位置实际为桩径只有1 m。桩径的突变使断桩处可计算截面削弱，整个桩的抗推和抗弯刚度有所降低，内力较原桩会发生改变。为了尽量弥补断桩对桩的内力及抗推、抗弯刚度的影响，还应对桩基周围地基进行帷幕灌浆处理，增加地基刚度及桩侧摩阻力，减小桩的位移。钻孔深度至断桩处以下3 m，孔径为Φ80 mm，孔距为1.0 m，灌浆压力不小于0.3 MPa。详见图2。

图2 帷幕灌浆处理（单位：cm）

3 效果检测

检测方法采用超声波透射法检测桩身结构完整性。经有资质检测单位检测，1-3剖面断桩截面处声速为3 969 m/s，略小于临界值4 011 m/s，波形基本正常，1-2、2-3剖面声速大于临界值，桩身质量评判为Ⅱ类桩身。基桩超声波检测结果图如图3。

图3 基桩超声波检测结果

4 结 论

1）钻孔桩施工受地质条件及操作人员熟练程度等因素影响，一旦形成断桩，处理得当与否非常重要。对于大直径钻孔灌注桩断桩的事后处理应首先分析断桩位置，再针对具体工程情况，分别对待，科学合理制定方案，采取有效措施进行处理。

2）采用新浇的“桩中桩”来弥补钻孔桩的断层，传递上部的荷载，重点复核其承载力要求，可采用提高混凝土强度和增加小钢筋笼的方法，施工过程中，施工单位须对“桩中桩”的清孔质量特别重视。

3）为弥补断桩对桩的内力及抗推、抗弯刚度的影响，采用对桩基周围地基进行帷幕灌浆处理，增加地基刚度及桩侧摩阻力，减小桩的位移是可行的。