桥梁桩基钢筋笼偏位的处理及预防措施

陈朋飞 崔培

（中水淮河规划设计研究有限公司 合肥 230601）

1 工程概况

某防汛交通桥为5m×20m 预应力混凝土空心板，按照整幅桥梁设计，桥梁总长为100m，全宽6m=0.5m（护栏）+5.0m（行车道）+0.5m（护栏），桥梁汽车荷载等级采用公路-Ⅱ级，设计基准期及使用年限为100 年，结构设计安全等级为一级。桥梁上部结构采用装配式后张法预应力混凝土简支空心板梁，空心板高95cm，预制中板1.24m，预制边板1.745m，悬臂为0.505m。下部结构桥墩采用柱式墩，墩柱直径1.3m，桩基直径1.5m，桥台采用桩接盖梁轻型桥台基础，桩基直径1.3m，钻孔灌注桩基础，均按照摩擦桩设计。交通桥横断面结构图见图1。

图1 交通桥横断面结构图

2 桩基偏位情况

桩基破桩头后，在进行桩柱钢筋笼连接施工时发现1#墩Z3 桩基钢筋笼桩基的轴线偏位约13cm，偏移方向与桥梁横桥向桩基轴线方向呈一定夹角。钢筋笼主筋在桩顶严重弯折，对桥梁桩基受力产生影响。经发现后业主、设计、监理、施工单位紧急开会讨论后建议，对桩基下挖至1～2m 深度并请检测单位对桩基钢筋保护层厚度进行检测，根据检测结果桩基保护层厚度满足规范要求。

3 原因分析

分析桩基钢筋笼偏位的原因，主要归纳有以下几个方面：桩基测量放样误差；钻孔倾斜度超标；扩孔严重，钢筋笼入孔后未进行校正、定位、加固。根据现场Z3 桩基施工资料显示，该桩基混凝土浇筑时实际方量远大于设计工程量，经分析第三种情况可能性最大，由于桩基扩孔严重，钢筋笼入孔后未进行二次定位加固导致桩基钢筋笼偏位。

4 处理方案

4.1 桩位纠偏

将偏位的桩基周围挖开，将混凝土向下凿除，检查下部的桩身及钢筋笼的轴线位置。如果下部的桩身及钢筋笼的轴线偏位在规范允许范围内，上部的钢筋较直，上部按照接桩处理，混凝土的强度等级提高一个等级，桩身回填土必须压实且验算桩长时必须考虑回填土的负摩阻力影响。该方案基本维持原设计，但返工工作量大，尤其要注意原设计摩擦桩桩长的验算。

4.2 桩顶植筋

由于桩基轴线偏位，导致起桩柱不在同一轴线上，偏心受压，增加附加弯矩和剪力，可以在桩顶植筋抵消这部分附加应力。具体方法是在桩基外壁正确桩位处用风镐打眼，深度不小于钢筋锚固长度，外露长度达深入柱底50mm 以上，植入的钢筋型号与直径同原设计桩基主筋，钢筋的周围应加固化剂，施工完成后要进行抗拉拔试验。该方案较容易保证桩基的承载力，返工成本不大，适用于钢筋笼偏位不大的情况。

4.3 原位重钻

可在桩基原位置上用冲击钻将原桩毁除，重新施工。该方案返工成本大，施工风险高，周期长。

4.4 扁担桩

在原设计桩两侧重新钻孔成桩，桩顶接承台，俗称扁担桩，按照群桩处理。该方案能够保证工程质量，返工工期长，施工成本大。适用于桩位偏离太大、采用其他方案风险高的情况。

根据现场调查，1#桥墩Z3 桩基钢筋笼偏位较大且桩基主钢筋严重弯折，此桩基已经存在严重质量问题，作废桩处理。故采用扁担桩方案。具体实施方案Z3 桩基在纵桥向方向各新建一根直径1.5m桩基上接承台，承台尺寸满足构造要求，承台顶与原桩顶保持齐平，承台顶上接原墩柱。桩基偏位处理方案图见图2。

图2 桩基偏位处理方案图

5 预防措施

5.1 埋设固定护筒

采用全站仪现场进行桩位精确放样，在桩中心位置做好标记，从纵横方向引出护桩，护桩与栈桥平台固定护好。钢护筒下放定位时，采用导向架进行定位，护筒中心轴线应对正测量标定的桩位中心，其偏差不得大于1cm，并应严格保持护筒的竖直度。护筒对正位置后，采用120 振动锤施打，在施打过程中随时观测护筒中心位置，如偏差超过允许，则及时校正。钢护筒施打到位后，采用固定架与钢栈桥管桩焊接固定形成整体。钢护筒埋设完毕后，用四个正交方向的护桩来确定桩位中心位置，然后把纵横线恢复到护筒外壁上，用来调整锤头的中心位置。通过采取此措施，一次放线，可多次校核，增加了可控性。

5.2 钻孔倾斜度控制

①在钻进过程中经常提起及放下钻头，若钻头提起及放下行动自如，则钻孔基本垂直。

②钻机就位基底应坚固，安装要求水平、稳固、三点一线。

③施工中应通过观察卷扬机摆动和吃力情况来判断是否出现斜孔，如出现斜孔，应立即悬吊钻头扫孔。

5.3 钢筋笼安装定位

①安设保护层垫块。为了确保钢筋保护层的厚度，钢筋保护层垫块采用强度为M40 的圆饼式滚轮砂浆垫块。沿钢筋笼纵向每隔2m 设一组垫块，每组4 个均匀设于桩基钢筋四周，呈梅花型交叉布设。

②定位加固。钢筋笼分节加工成型后，运输到桩位现场，用吊车分节下放。钢筋笼机械连接在孔口进行，钢筋笼下放要平稳，避免挂伤孔壁，禁止猛起猛落、强行下放。当最后一节钢筋笼顶部的加强箍筋和钢护筒顶相齐平时，停止钢筋笼下放。利用“十字交叉线法”从钢护筒的护桩引线恢复桩位中心位置，通过钢卷尺检校定位加强箍筋的圆心，认真调整其位置，使定位加强箍筋圆心和桩位中心相重合。

③设置钢筋笼吊筋。钢筋笼吊放过程中，利用两根吊筋将桩基钢筋笼吊起，保证钢筋笼底部悬空实际孔底标高5cm。连接钢筋笼的两根吊环一定要等长，对称焊接在钢筋笼的主筋上。悬吊钢筋笼的两根方木或槽钢要有足够的刚度，承放在钢护筒顶上要保证高低一致，这样钢筋笼才会竖直平稳、两吊环的受力才能一致，钢筋笼的对中才能得到相对的控制。

6 结语

桩基的施工情况，直接制约着项目总体施工进度、成本、质量目标。钢筋笼定位环节的控制要从思想上引起高度重视，提高技术人员的质量责任意识。桩基施工时重点在于预防偏位，从源头上控制各道工序。当前期施工的桩基发现偏位后必须及时总结经验，寻找发生问题的原因，制定切实可靠的预防措施。本文对类似工程的设计研究有一定参考价值