桥梁摩擦桩的加固施工与质量检验方法

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1 桩基加固设计与施工要求[1-3]

在某实际工程中，现场调查桩头缺损情况（图1）为：设计的桩径1.5 m，桩头实际直径仅约为1.2 m，缩颈达36%，且桩头混凝土标号较设计相差较远。加固设计方案：将系梁下200 cm范围内桩头与系梁上45 cm范围内混凝土植筋，支模后采用C30混凝土包封处理，并加入掺入型阻锈剂，每立方混凝土掺入量为10 kg，加固部分混凝土与原桩基相结合，形成组合截面共同受力。

图1 桩基缺损情况

图2 植筋及钢筋绑扎情况

施工前应将桩头表面疏松混凝土和泥砂冲洗干净，系梁、桩帽、墩柱相关表面应进行凿毛，凿成凸凹差不小于6 mm的粗糙面。施工期间应进行桥墩位移观测，桩基开挖施工必须对称均匀开挖覆土，开挖土方不得就近堆载；开挖施工前应充分考虑不良地质、水文情况等不利因素，做好详细施工组织和应急措施。施工期间应加强桥墩位移观测，遇到情况及时采取相应措施。桩头和墩柱植筋前须查明原结构钢筋，植筋孔应避开原结构钢筋（图2）。

2 锚筋施工工艺及操作要求[4,5]

2.1 植筋胶选材

植筋胶应采用优质A级改性环氧树脂类植筋结构胶。植筋胶应具有良好的触变性，且具有足够的粘结强度和耐久性，其性能应符合《混凝土结构后锚固技术规程》（JGJ 145-2004）、《混凝土结构加固技术规范》（GB50367-2006）和《公路桥梁加固设计规范》（JTG/T J22-2008）的性能指标要求。

2.2 植筋的施工方法

（a）定位：按设计要求标示钻孔位置、型号，植筋均应植在箍筋内侧，若孔位碰到原结构中已有钢筋，钻孔位置可适当调整。

（b）钻孔：孔深与锚筋埋设深度相同，孔径比锚筋大2～4 mm，孔位应避让构造钢筋，孔道应顺直。

（c）清理钻孔：孔道先用硬鬃毛刷清理，再用高压干燥空气吹去孔内灰尘、碎片，孔内应保持干燥。

（d）灌胶：将植筋胶由孔底灌注至孔深2/3处，待插入锚筋后，胶即充满整个孔洞。

（e）插入锚筋：锚筋插入前应清除插入部分的表面污物，并须插到孔底，孔口多余的胶应清除。污物应先以钢刷清除，再用丙酮擦净，并予拭干。

（f）为确保加固施工质量，在胶液干固之前，应避免扰动锚固钢筋，并避免在孔位附近有积水。应减小焊接对植筋影响，植筋钻完孔后，应立即清理干净，并予以植埋，避免植筋孔长时间暴露，严禁采用胶粘剂直接涂抹在钢筋上植入孔中的植筋方式。

2.3 植筋加固材料与施工质量的检验与验收

（a）材料性能抽样检验。当工程的粘钢结构胶用量小于1 t时，应作一组试样进行抗拉强度、抗剪强度及正拉粘结强度检验；用量大于1 t时，应每增加1 t增加一组试验。

（b）施工质量检验及验收。同规格、同型号、基本相同部位的锚栓组成一个检验批，做锚固抗拔承载力现场非破坏性检验。抽取数量按每批锚栓总数1%计算，且不少于3 根。

2.4 植筋焊接

植筋的焊点离胶面距离不小于10 cm，钢筋焊接过程应采取降温措施，如焊接施工时用冰水浸透棉纱布包裹植筋胶面根部钢筋。严禁对一根植筋连续焊接，应采用循环焊接施工的方法，即对一批焊接钢筋逐点、逐根焊接。

3 桩基加固检验[6,7]

桩基加固完成后（图3），应对桥梁桩基进行检验，通过检测桩基在静力检验荷载作用下的沉降值，确定桩基实际工作状态。

3.1 测点布置

每个桩基共布置一个沉降测点，测点布置，见图4。

图3 桩基加固完成后情况

图4 桩基沉降测点布置示意

3.2 测试方法

采用HY-65060F数码位移传感器，匹配RS-QL06E系统静态数据采集软件测量沉降，精度为0.001 mm。测试系统如图5所示。

图5 挠度测试系统示意

3.3 加载工况

结合该桥桩基实际情况，确定如下检验工况：

工况一：桥墩在最不利荷载作用下沉降检验（中载）；

工况二：桥墩桩侧在最不利荷载作用下沉降检验（偏载）。

3.4 荷载效率

就某一加载检验项目而言，其所需加载车辆的数量及其在桥梁上的纵横向排列，将根据检验荷载产生的该加载检验项目对应的加载控制截面内力或变位的最不利效应值，按下式所确定的原则等效换算而得：

式中：ηq—静力检验荷载效率；

state—检验荷载作用下控制截面内力计算值；

S—控制荷载作用下控制截面最不利内力计算值（不计冲击）；

（1+μ）—按规范取用的冲击系数。根据检测结果评定桩基加固效果。

4 加固施工过程应注意的事项

为确保桥梁加固施工的顺利进行，应采取封闭交通的方式组织施工。因特殊原因需开放交通进行桥梁加固时，应采取限速、限载、限交通流量等措施，充分利用交通量较小时或夜间组织施工。为缩短影响交通时间，胶粘剂、混凝土等宜采用早强材料。

在交通开放情况下进行桥梁加固时，必须制订突发事件应急预案，突发事件主要是指由于车辆故障、交通事故等引起的压车、堵车现象。突发事件一旦发生，应尽快将事故车辆、故障车辆驶离或拖离交通管制区，并防止社会车辆进入施工封闭区域。疏导交通需根据施工的情况，临时收缩封闭车道，减少封闭的长度和宽度。交通阻塞严重时，应采取借道分流、地方道路分流交通、道路入口控制等应急疏导措施。必要时应及时通知交警和路政管理单位进行处理。

桥梁桩基加固施工应采取防雨、防湿、防滑等保障措施。夜间施工应保证工作区的照明，设置夜间管制交通的频闪灯，反光标志、标线、警示牌等，在警告区、过渡区、缓冲区及终止区，宜采用高杆灯照明。