南冲高架桥某基桩的检测与处理

南冲高架桥某基桩的检测与处理
李春生
（长沙交通学院道路与交通工程系，湖南 长沙 410076）

摘要：详细论述了南冲高架桥6-2桩的检测过程，说明了岩溶地质对桩基质量的影响，并对此影响和预防措施进行了论述。
关键词：基桩检测，岩溶地质，质量分析，缺陷处理
1 工程项目及工程地质概况
谭邵高速公路部分路基存在岩溶现象，严重地制约了桥梁基桩质量，也增加了基桩检测的难度。其中南冲高架桥全长439.06m，桥高40余米，结构为14孔30米预应力T梁桥，横跨邵东县界岭乡南冲村的大冲沟，处于两座岩山之间的山谷地段，施工场地呈锅底型，地质结构极为复杂，夹有溶沟、煤层等不良地段。南冲高架桥，桥墩桩基全部采用人工挖孔桩，其中6号墩地质最为复杂，其中基桩桩径φ2500mm，桩长15.60m，墩高38m。
根据该高架桥钻孔地质柱状图揭露，6号墩附近地质情况由上至下主要分三层：①种植土：水田表土，埋深0.0-0.3m；②亚粘土：黄色，硬塑，埋深0.3-7.0m；③硅化灰岩：灰色，岩性坚硬，2.8-13.5m为弱风化层，其中2.8-4.3m挂溶沟壁，4.3-7.0m节理裂隙较发育，7.0-13.5为溶沟，充填黄泥，13.5-21.8m为微风化层，岩性坚硬。
根据施工记录，人工挖孔在4.7m处可入岩，地面标高下6.7m处出现溶洞，东南与西北方向各一处挂壁溶沟，约14.0m处桩内存在宽15cm，长40cm溶沟。
2 无损检测与分析
该桥全部基桩均应进行超声波检测，其中发现了6-2桩桩底处1m内砼有局部离析现象，但不是全断面，其声速分布见图1。而同一批施工的其他19根桩均不存在此现象，分析当时的工程地质和水文地质以及同一批桩的检测情况，浇注砼时孔内均无水，且混凝土一直振捣上来。桩底部局部离析的原因难以肯定，为探明原因采用反射波法进行补充检测。动测成果见图2。
从图2中可看到明显有悖于人工挖孔嵌岩桩的反射波，而该桥同批检测的其他基桩均没此明显的现象。进一步认为6-2桩，桩底情况较为复杂，决定钻芯检查，更进一步判明原因。

图1 6-2桩超声检测成果图 图2 6-2桩反射波检测成果图
3 钻芯检测与分析
在6-2桩的钻芯过程中，钻进平稳，钻速均匀，循环正常，芯样目测完好，钻至桩底时，钻杆震动加剧，返水量减小，循环水漏失，其中15.20-15.60m桩底段砼芯样分散，15.70-16.10m段岩芯破碎，16.1-17.0段岩芯较完整，呈长桩状，对17.00-21.5m补钻，岩芯较完整，连续，呈长桩状。总之经钻芯检测与分析，桩身砼完整，均匀性好，桩底持力层40cm左右岩芯破碎，桩底需作适当处理。
4 桩底持力层的处理及试验
决定采用固结注浆的办法加固桩底，充填岩沿间隙，首先采用低浓度的水泥浆注入，注浆泵的泵压一直偏低，说明持力层狭裂隙发育，连通性强，后经间隔注浆，逐步将裂隙固结好。

图3 6-2桩静载试验Q-S图 图4 6-2桩静载试验S-1gT图
对6-2桩进行静载试验，拟定最大试验荷载为9000KN，主要检测单桩竖向抗压承载力，试验加载至9000KN，桩顶总沉降量为4.27mm，卸载后残余变形3.22mm，弹性变形1.05mm，各级变形基本正常，Q-S曲线没有明显拐点。根据《建筑地基基础设计规范》（GBJ79-89）、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）和《公路桥涵施工技术规划》（JTJ041-2000）可确定，6-2桩竖向极限承载≥9000KN，满足工程设计要求。静载试验成果见图3、图4。
5 结语
岩溶地区桥梁基桩应采用一桩一勘探孔的详勘方法，勘探孔尽量靠近桩位，以便准确掌握每个桩的工程地质情况，同时如果钻探孔内遗有钻具等应详细说明。
参考文献：
1 GBJ79-89. 建筑地基基础设计规范[S]
2 JTJ024-85. 公路桥涵地基与基础设计规范[S]
3 JTJ041-2000. 公路桥涵施工技术规范[S]
4 李春生. 南冲高架桥基桩检测报告[R]，长沙交通学院
5 南冲高架桥6-2基桩静载试验报告[R]，中科院武汉岩土力学研究所