大崗山水電站下游交通橋樁基的缺陷處理

趙占超,游選成，柏 山

(中國水電顧問集團成都勘測設計研究院，四川 成都 610072)

1 前 言

大崗山水電站為大渡河中游一大型水電樞紐工程，電站下游交通橋為電站工程區下游連接大渡河兩岸的交通干線大橋，電站建設期為電站場內交通橋，滿足電站建設交通運輸需求，電站運營期為電站樞紐區省道S211線還建橋梁。

橋梁設計為60.5m+110m+60.5m預應力混凝土連續剛構橋，橋面總寬12m，設計荷載為汽車-60級，掛車-220驗算，橋墩設計為雙肢薄壁墩，橋墩群樁基礎采用2排6根樁徑2.0m的鉆孔灌注樁，樁長55m。橋梁總體布置見圖1。

2 缺陷樁基施工情況

大崗山水電站下游交通橋2號橋墩2-B樁混凝土澆筑至承臺以下24.5m標高位置時，出現樁中混凝土不能上翻現象，經多種方式處理仍無效，確認造成埋管。停止混凝土澆筑3h后，重新下放導管，埋入已澆筑混凝土頂面下方約0.5m，并采用大漏斗裝混凝土約5m3二次沖底后，繼續澆筑，完成2-B樁水下混凝土施工作業。

3 缺陷樁基檢測

2-B樁混凝土澆注完成后，考慮到施工過程中所出現的意外情況，以及可能造成的后果，特采用超聲波通過平測法和雙斜測法進行檢測，發現2-B樁存在局部夾泥現象，為此，對2-B樁布置3個鉆孔，進一步進行鉆芯取樣檢查。全面檢測結果表明：2-B樁樁頂下方24.5m標高位置附近局部夾泥，夾泥厚度約35cm，面積約1.0m2，故判定2-B樁存在缺陷，需進行相應處理。2-B樁缺陷范圍示意見圖2。

圖2 樁基缺陷范圍示意

4 缺陷成因及性質分析

4.1 缺陷成因

2-B樁缺陷檢測確定的局部夾泥缺陷位置，與樁基混凝土澆筑過程中造成埋管的混凝土澆筑頂面位置一致，說明埋管重新下放導管采用5m3混凝土大漏斗沖底時，仍有部分混凝土未上翻，導致樁內部混凝土夾泥，造成質量缺陷。

4.2 缺陷性質

該橋2號橋墩樁基共6根，直徑2m，群樁基礎均嵌入基巖。通過對2號橋墩6根樁基的全面檢測，僅2-B樁存在質量缺陷，其余樁質量良好；同時，2-B樁夾泥斷面面積僅為全樁斷面的32%，應用現有施工技術即可較好處理。因此，設計認為，2-B樁基存在的質量缺陷可通過補強處理達到2號橋墩使用要求，同意施工方采取有效措施進行缺陷處理。

5 缺陷處理方案

利用鉆芯取樣孔通過高壓清水沖洗2-B樁中夾泥及松散的混凝土碎渣，沖洗干凈后壓力注漿充填固結2-B樁縫隙。

6 缺陷處理施工工藝

6.1 注漿孔

在檢查2-B樁缺陷時，于樁基平面上呈三角形布置了3個孔，進行鉆芯取樣(見圖2)。2號孔位于缺陷位置的中部，直徑9cm，孔深于2-B樁缺陷位置，可以作為缺陷夾泥沖洗注水孔及注漿孔。

6.2 缺陷夾泥清洗

根據2-B樁缺陷檢測結果，2-B樁缺陷夾泥采用高壓水較容易清洗，即采用地質鉆機鉆桿作為沖洗水管，在鉆桿末端安裝射水管(周圍設有射水孔的鋼管)，將鉆桿放至缺陷位置以下，用不小于0.5MPa的高壓水反復清孔，壓入高壓水的同時旋轉、提升鉆桿，如此反復進行，直至孔內排出清水為止。清孔示意見圖3。

6.3 壓 漿

(1)壓漿管。鑒于鉆機鉆桿具有管壁較厚、可承受較大壓力、便于提升控制的特點，2-B樁缺陷處理采用鉆機鉆桿作為壓漿管。壓漿管的最下沿距孔底約50cm，以保證孔內的水可全部被置換；壓漿孔口設置孔口封閉器，以保證注漿中穩定和防止孔口滲漏。孔口封閉器見圖4。

(2)水泥漿配制。壓漿漿液采用425號水泥配置成水泥漿，水灰比0.5∶1，摻入FDN-R早強劑，同時為防止水泥漿固結收縮影響注漿效果，在水泥漿配置中摻入膨脹劑，摻量按1∶10 000比例控制。在施工過程中對水泥漿進行試件取樣，進行28天的抗壓強度試驗，檢測漿體強度，應不低于樁基混凝土設計強度。

圖3 清孔示意

圖4 孔口封閉示意

(3)壓漿。打開出水口閥門，向孔內壓漿，當孔口溢出的水泥漿濃度與進水口濃度一致時，關閉出水口閥門悶壓。為保證漿液得到充分的擴散，應間斷壓漿，至壓力達到1MPa時，穩壓悶漿20min后壓漿結束。

壓漿過程中出現壓漿機不能持壓、漿體外滲量大時應停止壓漿，然后在純漿中摻入少量速凝劑，再向孔內壓漿，當預計水泥漿到達樁外一部分后，停止壓漿，待混凝土初凝后，在原位鉆孔(即重新掃孔)，重復上述壓漿工序，直到能持壓1MPa時為止。

7 缺陷處理檢測

樁基缺陷處理完成后，應進行相應檢測以確定缺陷處理效果。由于鉆芯孔較小，不能同時安裝壓漿管和檢測管，因而在壓漿結束孔內漿體達到一定強度(初凝后)時，在鉆芯孔原孔位再次鉆孔至原孔深，孔徑大于5cm，作為超聲波檢測孔。

在漿體強度達到20MPa時，對樁基缺陷處理進行超聲波檢測。檢測結果表明，2-B樁局部夾泥清除干凈，壓漿回填密實，強度滿足要求，說明2-B樁缺陷處理后符合2號橋墩樁基承載要求。