大岗山水电站下游交通桥桩基的缺陷处理

赵占超,游选成，柏 山

(中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，四川 成都 610072)

1 前 言

大岗山水电站为大渡河中游一大型水电枢纽工程，电站下游交通桥为电站工程区下游连接大渡河两岸的交通干线大桥，电站建设期为电站场内交通桥，满足电站建设交通运输需求，电站运营期为电站枢纽区省道S211线还建桥梁。

桥梁设计为60.5m+110m+60.5m预应力混凝土连续刚构桥，桥面总宽12m，设计荷载为汽车-60级，挂车-220验算，桥墩设计为双肢薄壁墩，桥墩群桩基础采用2排6根桩径2.0m的钻孔灌注桩，桩长55m。桥梁总体布置见图1。

2 缺陷桩基施工情况

大岗山水电站下游交通桥2号桥墩2-B桩混凝土浇筑至承台以下24.5m标高位置时，出现桩中混凝土不能上翻现象，经多种方式处理仍无效，确认造成埋管。停止混凝土浇筑3h后，重新下放导管，埋入已浇筑混凝土顶面下方约0.5m，并采用大漏斗装混凝土约5m3二次冲底后，继续浇筑，完成2-B桩水下混凝土施工作业。

3 缺陷桩基检测

2-B桩混凝土浇注完成后，考虑到施工过程中所出现的意外情况，以及可能造成的后果，特采用超声波通过平测法和双斜测法进行检测，发现2-B桩存在局部夹泥现象，为此，对2-B桩布置3个钻孔，进一步进行钻芯取样检查。全面检测结果表明：2-B桩桩顶下方24.5m标高位置附近局部夹泥，夹泥厚度约35cm，面积约1.0m2，故判定2-B桩存在缺陷，需进行相应处理。2-B桩缺陷范围示意见图2。

图2 桩基缺陷范围示意

4 缺陷成因及性质分析

4.1 缺陷成因

2-B桩缺陷检测确定的局部夹泥缺陷位置，与桩基混凝土浇筑过程中造成埋管的混凝土浇筑顶面位置一致，说明埋管重新下放导管采用5m3混凝土大漏斗冲底时，仍有部分混凝土未上翻，导致桩内部混凝土夹泥，造成质量缺陷。

4.2 缺陷性质

该桥2号桥墩桩基共6根，直径2m，群桩基础均嵌入基岩。通过对2号桥墩6根桩基的全面检测，仅2-B桩存在质量缺陷，其余桩质量良好；同时，2-B桩夹泥断面面积仅为全桩断面的32%，应用现有施工技术即可较好处理。因此，设计认为，2-B桩基存在的质量缺陷可通过补强处理达到2号桥墩使用要求，同意施工方采取有效措施进行缺陷处理。

5 缺陷处理方案

利用钻芯取样孔通过高压清水冲洗2-B桩中夹泥及松散的混凝土碎渣，冲洗干净后压力注浆充填固结2-B桩缝隙。

6 缺陷处理施工工艺

6.1 注浆孔

在检查2-B桩缺陷时，于桩基平面上呈三角形布置了3个孔，进行钻芯取样(见图2)。2号孔位于缺陷位置的中部，直径9cm，孔深于2-B桩缺陷位置，可以作为缺陷夹泥冲洗注水孔及注浆孔。

6.2 缺陷夹泥清洗

根据2-B桩缺陷检测结果，2-B桩缺陷夹泥采用高压水较容易清洗，即采用地质钻机钻杆作为冲洗水管，在钻杆末端安装射水管(周围设有射水孔的钢管)，将钻杆放至缺陷位置以下，用不小于0.5MPa的高压水反复清孔，压入高压水的同时旋转、提升钻杆，如此反复进行，直至孔内排出清水为止。清孔示意见图3。

6.3 压 浆

(1)压浆管。鉴于钻机钻杆具有管壁较厚、可承受较大压力、便于提升控制的特点，2-B桩缺陷处理采用钻机钻杆作为压浆管。压浆管的最下沿距孔底约50cm，以保证孔内的水可全部被置换；压浆孔口设置孔口封闭器，以保证注浆中稳定和防止孔口渗漏。孔口封闭器见图4。

(2)水泥浆配制。压浆浆液采用425号水泥配置成水泥浆，水灰比0.5∶1，掺入FDN-R早强剂，同时为防止水泥浆固结收缩影响注浆效果，在水泥浆配置中掺入膨胀剂，掺量按1∶10 000比例控制。在施工过程中对水泥浆进行试件取样，进行28天的抗压强度试验，检测浆体强度，应不低于桩基混凝土设计强度。

图3 清孔示意

图4 孔口封闭示意

(3)压浆。打开出水口阀门，向孔内压浆，当孔口溢出的水泥浆浓度与进水口浓度一致时，关闭出水口阀门闷压。为保证浆液得到充分的扩散，应间断压浆，至压力达到1MPa时，稳压闷浆20min后压浆结束。

压浆过程中出现压浆机不能持压、浆体外渗量大时应停止压浆，然后在纯浆中掺入少量速凝剂，再向孔内压浆，当预计水泥浆到达桩外一部分后，停止压浆，待混凝土初凝后，在原位钻孔(即重新扫孔)，重复上述压浆工序，直到能持压1MPa时为止。

7 缺陷处理检测

桩基缺陷处理完成后，应进行相应检测以确定缺陷处理效果。由于钻芯孔较小，不能同时安装压浆管和检测管，因而在压浆结束孔内浆体达到一定强度(初凝后)时，在钻芯孔原孔位再次钻孔至原孔深，孔径大于5cm，作为超声波检测孔。

在浆体强度达到20MPa时，对桩基缺陷处理进行超声波检测。检测结果表明，2-B桩局部夹泥清除干净，压浆回填密实，强度满足要求，说明2-B桩缺陷处理后符合2号桥墩桩基承载要求。