橋梁樁基鋼筋籠偏位的處理及預防措施

陳朋飛 崔培

（中水淮河規劃設計研究有限公司 合肥 230601）

1 工程概況

某防汛交通橋為5m×20m 預應力混凝土空心板，按照整幅橋梁設計，橋梁總長為100m，全寬6m=0.5m（護欄）+5.0m（行車道）+0.5m（護欄），橋梁汽車荷載等級采用公路-Ⅱ級，設計基準期及使用年限為100 年，結構設計安全等級為一級。橋梁上部結構采用裝配式后張法預應力混凝土簡支空心板梁，空心板高95cm，預制中板1.24m，預制邊板1.745m，懸臂為0.505m。下部結構橋墩采用柱式墩，墩柱直徑1.3m，樁基直徑1.5m，橋臺采用樁接蓋梁輕型橋臺基礎，樁基直徑1.3m，鉆孔灌注樁基礎，均按照摩擦樁設計。交通橋橫斷面結構圖見圖1。

圖1 交通橋橫斷面結構圖

2 樁基偏位情況

樁基破樁頭后，在進行樁柱鋼筋籠連接施工時發現1#墩Z3 樁基鋼筋籠樁基的軸線偏位約13cm，偏移方向與橋梁橫橋向樁基軸線方向呈一定夾角。鋼筋籠主筋在樁頂嚴重彎折，對橋梁樁基受力產生影響。經發現后業主、設計、監理、施工單位緊急開會討論后建議，對樁基下挖至1～2m 深度并請檢測單位對樁基鋼筋保護層厚度進行檢測，根據檢測結果樁基保護層厚度滿足規范要求。

3 原因分析

分析樁基鋼筋籠偏位的原因，主要歸納有以下幾個方面：樁基測量放樣誤差；鉆孔傾斜度超標；擴孔嚴重，鋼筋籠入孔后未進行校正、定位、加固。根據現場Z3 樁基施工資料顯示，該樁基混凝土澆筑時實際方量遠大于設計工程量，經分析第三種情況可能性最大，由于樁基擴孔嚴重，鋼筋籠入孔后未進行二次定位加固導致樁基鋼筋籠偏位。

4 處理方案

4.1 樁位糾偏

將偏位的樁基周圍挖開，將混凝土向下鑿除，檢查下部的樁身及鋼筋籠的軸線位置。如果下部的樁身及鋼筋籠的軸線偏位在規范允許范圍內，上部的鋼筋較直，上部按照接樁處理，混凝土的強度等級提高一個等級，樁身回填土必須壓實且驗算樁長時必須考慮回填土的負摩阻力影響。該方案基本維持原設計，但返工工作量大，尤其要注意原設計摩擦樁樁長的驗算。

4.2 樁頂植筋

由于樁基軸線偏位，導致起樁柱不在同一軸線上，偏心受壓，增加附加彎矩和剪力，可以在樁頂植筋抵消這部分附加應力。具體方法是在樁基外壁正確樁位處用風鎬打眼，深度不小于鋼筋錨固長度，外露長度達深入柱底50mm 以上，植入的鋼筋型號與直徑同原設計樁基主筋，鋼筋的周圍應加固化劑，施工完成后要進行抗拉拔試驗。該方案較容易保證樁基的承載力，返工成本不大，適用于鋼筋籠偏位不大的情況。

4.3 原位重鉆

可在樁基原位置上用沖擊鉆將原樁毀除，重新施工。該方案返工成本大，施工風險高，周期長。

4.4 扁擔樁

在原設計樁兩側重新鉆孔成樁，樁頂接承臺，俗稱扁擔樁，按照群樁處理。該方案能夠保證工程質量，返工工期長，施工成本大。適用于樁位偏離太大、采用其他方案風險高的情況。

根據現場調查，1#橋墩Z3 樁基鋼筋籠偏位較大且樁基主鋼筋嚴重彎折，此樁基已經存在嚴重質量問題，作廢樁處理。故采用扁擔樁方案。具體實施方案Z3 樁基在縱橋向方向各新建一根直徑1.5m樁基上接承臺，承臺尺寸滿足構造要求，承臺頂與原樁頂保持齊平，承臺頂上接原墩柱。樁基偏位處理方案圖見圖2。

圖2 樁基偏位處理方案圖

5 預防措施

5.1 埋設固定護筒

采用全站儀現場進行樁位精確放樣，在樁中心位置做好標記，從縱橫方向引出護樁，護樁與棧橋平臺固定護好。鋼護筒下放定位時，采用導向架進行定位，護筒中心軸線應對正測量標定的樁位中心，其偏差不得大于1cm，并應嚴格保持護筒的豎直度。護筒對正位置后，采用120 振動錘施打，在施打過程中隨時觀測護筒中心位置，如偏差超過允許，則及時校正。鋼護筒施打到位后，采用固定架與鋼棧橋管樁焊接固定形成整體。鋼護筒埋設完畢后，用四個正交方向的護樁來確定樁位中心位置，然后把縱橫線恢復到護筒外壁上，用來調整錘頭的中心位置。通過采取此措施，一次放線，可多次校核，增加了可控性。

5.2 鉆孔傾斜度控制

①在鉆進過程中經常提起及放下鉆頭，若鉆頭提起及放下行動自如，則鉆孔基本垂直。

②鉆機就位基底應堅固，安裝要求水平、穩固、三點一線。

③施工中應通過觀察卷揚機擺動和吃力情況來判斷是否出現斜孔，如出現斜孔，應立即懸吊鉆頭掃孔。

5.3 鋼筋籠安裝定位

①安設保護層墊塊。為了確保鋼筋保護層的厚度，鋼筋保護層墊塊采用強度為M40 的圓餅式滾輪砂漿墊塊。沿鋼筋籠縱向每隔2m 設一組墊塊，每組4 個均勻設于樁基鋼筋四周，呈梅花型交叉布設。

②定位加固。鋼筋籠分節加工成型后，運輸到樁位現場，用吊車分節下放。鋼筋籠機械連接在孔口進行，鋼筋籠下放要平穩，避免掛傷孔壁，禁止猛起猛落、強行下放。當最后一節鋼筋籠頂部的加強箍筋和鋼護筒頂相齊平時，停止鋼筋籠下放。利用“十字交叉線法”從鋼護筒的護樁引線恢復樁位中心位置，通過鋼卷尺檢校定位加強箍筋的圓心，認真調整其位置，使定位加強箍筋圓心和樁位中心相重合。

③設置鋼筋籠吊筋。鋼筋籠吊放過程中，利用兩根吊筋將樁基鋼筋籠吊起，保證鋼筋籠底部懸空實際孔底標高5cm。連接鋼筋籠的兩根吊環一定要等長，對稱焊接在鋼筋籠的主筋上。懸吊鋼筋籠的兩根方木或槽鋼要有足夠的剛度，承放在鋼護筒頂上要保證高低一致，這樣鋼筋籠才會豎直平穩、兩吊環的受力才能一致，鋼筋籠的對中才能得到相對的控制。

6 結語

樁基的施工情況，直接制約著項目總體施工進度、成本、質量目標。鋼筋籠定位環節的控制要從思想上引起高度重視，提高技術人員的質量責任意識。樁基施工時重點在于預防偏位，從源頭上控制各道工序。當前期施工的樁基發現偏位后必須及時總結經驗，尋找發生問題的原因，制定切實可靠的預防措施。本文對類似工程的設計研究有一定參考價值