桥梁水下桩基加固施工技术

张才金

(江苏沿江高速公路有限公司，江苏 苏州 215500)

1 工程概况

某桥梁建设施工总长度258.5 m，桥梁左右线桥孔布置设定为2 m×4 m×30 m的预应力混凝土T梁结构。在桥梁工程项目基础施工环节，工程施工单位使用的是双墩柱结构来作为基础支撑部分，通过使用多种不同形式的桩基础加固工作方法，实现整个桥梁基础结构的稳定性提升，通过对工程施工现场的桩基础结构稳定性情况进行检测分析之后发现，本次桥梁桩基础接头部分的混凝土产生明显的薄弱松散、钢筋外漏、夹杂泥沙以及混凝土骨料分布不均匀等多方面问题，对整个桥梁基础结构的安全性和稳定性造成严重的威胁。对此，需要针对桥梁桩基础结构部分进行全面加固处理，经过相关施工单位的综合研究之后，决定本次桥梁工程项目基础加固工作中采用直接加固处理方法、钻孔钢管旋喷加固处理方法以及其他补桩加固处理工作方法等，对桥梁基础结构部分进行加固处理，提高桥梁基础结构的稳定性。

2 桥梁工程桩基础植筋加固技术分析

通过桩基础施工现场勘查和分析工作之后，相关工作人员发现基础结构位置出现不同程度的混凝土材料脱落等不良问题，造成桩基础的钢筋结构部分出现比较明显的腐蚀情况。因此，工程施工单位经过综合分析研究后，决定使用植筋加固方法来进行处理。

2.1 施工前准备工作

在原有的桩基础结构周围进行基坑开挖，一边开挖一边抽水保证整个施工快速不间断进行，开挖的废弃土壤运输到指定位置进行堆放，不能对周围环境产生污染。基坑开挖工作深度需要根据桩基础结构部分产生的病害严重程度来进行判断，要保证混凝土基础面部分不存在明明显的病害因素情况。通过使用素混凝土材料进行表面浇注抹平处理，材料厚度大小控制在10 cm左右，在桩基处周围保留积水坑方便在后续加固工作当中进行水体排放工作[1]。

2.2 钢筋植入

(1)钻孔工作

在对原桩基础结构部分加固处理工作中，需要有效确认钢筋的具体施工位置情况，对钢筋材料表面存在的大量液体进行彻底清除，然后进行钻孔施工。在钻孔施工作业工作当中，如果桩基础结构内部存在大量的钢筋材料，则需要根据钢筋材料所处位置，进行重新测量和定位工作，保证钻孔位置的准确性。根据钢筋材料的直径大小不同，以及实际埋设深度的差异性，对钻头的规格进行合理选择，要求钻头的型号必须要超过钢筋材料的规格标准。通常情况下，超出范围控制在4～6 mm之间，需要原混凝土构件的施工厚度大小确认最终的钻孔深度，同时实际的钻孔深度需要比设计工作深度超出6～8 cm，如图1。

图1 桥梁植筋钻孔

(2)清孔工作

在成孔工作完成之后，工作人员需要对孔洞内部存在的多余残渣进行有效清理，可以通过使用强压吹风机，或者是电动毛刷等对钻孔的外表壁存在的多余杂质进行彻底清理，防止表面存在多余的灰尘。将压缩空气直接输送到孔洞内部，对内部的杂质进行彻底清理，实际清理次数为2～3次。在清孔工作当中可以通过采取化学清孔处理工作方法，具体操作步骤为使用棉刷蘸取一定量的丙酮，在孔壁表面反复进行涂抹，直到浮尘直接粘贴在连刷表面为止，需要及时更换沾满浮尘的棉刷，有效保证孔壁表面被彻底清理。在孔洞内部的丙酮发挥作用之后，需要将事先准备好的清孔胶直接注入到孔洞内部，并且对材料进行充分搅拌，有效保证清孔胶直接附着在孔壁表面，粘掉表面产生的灰尘和其他杂质[2]。

(3)干燥处理

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在植筋孔洞当中必须要做好干燥处理工作，有效防止渗透孔洞内部的水或者油污等，对材料形成腐蚀性影响。在干燥处理工作当中，可以采取以下几种方式进行处理：①化学干燥处理工作方法，该方法在使用过程中更加适用于将一些渗入油污的孔壁展开二次清理工作，可以使用一些具有强溶解性的化学试剂，将其直接输送到孔洞内部，以此可以达到油污彻底清理的工作目标。②火焰干燥处理法。所谓火焰干燥处理工作方式，主要是针对一些必须要进行干燥处理的空地区域，由于渗透大量的污水需要进行彻底清理，可以通过使用火焰将其直接喷射到孔洞内表壁当中，以此来保证火焰的强度大小符合喷射施工要求，不能对桩基础的基本形态和稳定性造成影响[3]。

(4)钢筋植入

植筋结构胶材料在配置过程中主要包含主试剂、辅试剂以及催化剂等，需要对各种不同类型的试剂掺入比例进行严格控制，并且将其直接放入到容器当中进行充分搅拌均匀。由于结构胶属于一种易燃易腐蚀性的化学品，因此必须要妥善保管结构胶材料。在实际施工过程中需要有效佩戴防腐蚀手套，避免对工作人员造成伤害，根据预先设定好的尺寸大小进行钢筋材料加工，并且将钢筋材料直接弯曲成型，有效去除钢筋材料表面的锈蚀，将其直入端的尖角进行充分打磨，在孔洞内部注入植筋结构胶材料，并且将其直接植入到孔洞内部。在植入工作过程中需要保证材料匀速缓慢移动，直到钢筋材料完全植入到底部位置，将底面直接进行充分固定，有效防止钢筋材料出现松动问题，植筋工作之后需要去除其中多余的结构胶材料。

(5)模板安装

在桩基础加工之前需要做好基础结构底部的放样工作，并且需要对桥梁的墩身上升量大小进行准确测量，有效标注出相应的控制线。在施工过程中可以选择适用5 mm厚度的钢模板材料，对桩基础结构部分进行全面加固处理将钢模板材料，直接运输到工程施工现场进行使用，同时要求相关施工人员需要做好模板的拼装工作。在模板拼装工作当中所使用的海绵胶条，需要有效做好接触位置的填充和处理工作，以此来保证钢模板施工材料相互之间拼接的效果和紧密性，要对钢模板材料表面产生的锈蚀情况进行彻底处理，同时需要对模板的内壁存在的杂质问题进行清理[4]。

(6)混凝土浇筑施工

在混凝土浇筑施工之前，相关施工人员需要有效检查模板材料相互之间的拼接工作质量，要保证模板拼接的严密性和稳定性，然后审核合格之后进入到下一个施工步骤。施工人员需要使用振捣设备，对施工所使用的混凝土原材料进行充分振捣处理，通过将振捣棒直接插入到混凝土原材料当中，根据标准的施工步骤，对振捣棒进行匀速移动和上架抽插，保证混凝土材料振刀的充分性和均匀性。在浇筑施工当中不能出现长时间的间隔停滞情况，混凝土浇筑施工结束之后需要对桩基础结构部分进行必要的洒水养护处理，有效防止混凝土表面出现严重的干缩裂缝情况，提高桥梁桩基础加固处理工作效果。

3 桥梁工程桩基础钻孔钢管旋喷加固施工

通过对桥梁桩基础结构部分进行重新检测工作之后发现，该桥梁桩基础结构部分存在夹泥沙、骨料分布不均匀等病害问题，因此在本次项目工程加固工作当中，通过使用钻孔钢管旋喷加固处理工的方法对这一病害问题进行处理，有效保证桩基础的加固工作效果。

3.1 施工准备

在项目工程正式开始施工之前，工程施工人员要对桩基础结构部分进行精确测量，同时需要对桥梁桩基础施工过程中的平台搭设质量进行有效控制，对桩基础施工区域范围内产生的垃圾和杂物进行彻底清理，以此有效保证桩基础施工质量和效果。对钢管桩结构位置进行定位，同时有效做好施工桩体位置的标记处理工作。通过将钻机设备设置在对应的施工平台，表面保证钢管钻孔的施工位置和钻机的钻头位置之间相一致，有效提高钻孔工作的垂直程度[5]。

3.2 钢管桩成孔和清孔工作

在钻机钻孔工作过程中，需要对设计图纸当中的要求和标准进行确认，钻孔的直径大小，需要略超过钢管的直径大小，并且在钻孔工作当中需要对实际的钻孔深度情况进行实时观测与分析。确认钻孔深度需要达到标准的水利部的要求和标准，穿孔工作结束之后在孔洞内部需要使用专用的清理钻头，对其中产生的大量多余残渣进行彻底清理。

3.3 钢管桩施工

钢管桩施工过程中所使用的钢管材料外壁厚度为14 mm，长度为20 m的钢管，在钢管表壁上每间隔50 cm的间距设置一个孔洞，孔洞直径大小为20 mm，检查钢管桩一端是否存在明显的锈蚀和油污问题。如果存在严重的锈蚀和油污，必须要对其进行及时清理，要保证钢管材料充分干燥、表面完好不存在明显的损伤。钢管直接穿过桩体结构，本身尤其需要注意穿过夹泥沙段的深度需要控制在2 m范围之内。

3.4 高压注浆施工

在钢管下管工作结束后通过使用高压灌浆施工方法，将水泥材料直接灌注到钢管内部高压注浆管，直接深入到管道底部。根据自下而上的顺序进行注浆工作，管道内部的浆液由原本的预留孔直接向外渗透直到灌满整个孔洞为止，砂浆材料使用的是普通硅酸盐水泥材料，水泥的水灰比控制在1∶2[6]。

4 桥梁工程桩基础补桩加固处理

4.1 施工前准备工作

在正式开始施工之前需要有效清理桩基础周围的施工场地和环境并且搭设施工平台，在桩基础周围开挖圆形坑，圆形坑的直径大小需要比桩体直径大1.5 m。基础构成设置在断桩位置桩头以下5 cm位置，并且对桩头进行进一步处理，清理掉桩头以上受到破坏的混凝土材料，同时要保证桩头钢筋材料的完整性，在圆坑内部清除其中的多余残渣。

4.2 钢筋和钢模板加工

需要根据相关设计工作要求和标准，适当的提高组间结构的长度大小，同时通过加固螺旋箍筋以及加劲箍筋结构，保证与原有的桩基础设计工作标准之间相适应。通过制作钢模板，将其直接连接在桩头的施工位置，保证钢模板的连接稳定性，提高桩体端头部位的清洁程度。通过使用方木材料来进行基础结构位置的支撑。

4.3 混凝土浇筑施工

用清水冲洗桩基础底部混凝土面，同时在基础底部当中注意一层水泥砂浆材料厚度大小为2 cm，水泥砂浆材料的配比参数为1∶2。使用分层浇筑施工方法进行混凝土浇筑施工，围墙混凝土的浇筑中厚度不能超过30 cm，直到达到标准的浇筑施工标高为止。浇筑过程中所使用的混凝土材料，要比原桩基础混凝土的标号高出一个等级。在混凝土浇筑施工结束后，进行后续的混凝土养护，混凝土材料凝固后，进行外部的钢模板材料拆除，将土壤直接回填到圆坑内部，对圆坑进行分层夯实处理，提高基础结构的稳定性[7]。

5 结 语

综上所述，在桥梁工程项目的长时间使用工作当中，由于受到各种因素的影响会产生桩基础结构破损以及不稳定性病害问题。因此，必须要对桥梁水下桩基础进行必要的加固处理，有效提高桥梁桩基础结构的承载能力和稳定性，解决桩基础存在的各种病害问题，有效保证桥梁主体结构的安全性和稳定性，为我国交通系统建设工作的快速发展打下了良好的基础。