雷程涵，馮運(yùn)奎

（中鐵二院成都工程檢測(cè)有限責(zé)任公司，四川 成都 610081）

該鐵路橋梁樁所在軟土地區(qū)距海岸線約100 km，地面標(biāo)高約10.00 m，地形平坦，地層主要為粉質(zhì)黏土、淤泥粉質(zhì)黏土、粉土、粉砂、中砂；地表水、地下水豐富，粉質(zhì)黏土為弱含水層，且地基承載力特征值分別為淤泥粉質(zhì)黏土40 kPa、粉土和粉砂80 kPa。由于設(shè)計(jì)基樁頂標(biāo)高位于地面下3～4 m，基坑開(kāi)挖后才露出樁頂，對(duì)于粉質(zhì)黏土層基坑可自穩(wěn)，對(duì)于淤泥質(zhì)黏土、粉土、粉砂、中砂在地下水的作用下基坑及孔下宜坍塌。

1 低應(yīng)變反射波法

軟土地區(qū)橋梁灌注樁的完整性檢測(cè)時(shí)，對(duì)于樁長(zhǎng)不大于40 m應(yīng)采用反射波法，采用激振力棒激發(fā)并由接受儀器得到反射波曲線，從反射波曲線的變化形態(tài)、速度值來(lái)判斷灌注樁的完整性，其尼龍頭、鐵頭分別激發(fā)并由接受儀器得到反射波曲線為反射波低頻、反射波高頻曲線，二者互補(bǔ)可有效進(jìn)行樁完整性分析。

該軟土地區(qū)橋梁灌注樁設(shè)計(jì)混凝土標(biāo)號(hào)為C40，并做1.2 m×0.2 m×0.2 m模型樁以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)樁統(tǒng)計(jì)，各所測(cè)反射波樁端曲線呈正向，反射波完整速度約為4 300 m/s。

2 反射波法檢測(cè)灌注樁缺陷原因分析

2.1 拔護(hù)筒力度方向偏易及力度過(guò)大

為便于安全操作，在地表置一大于樁直徑，且一定深度的鋼護(hù)筒鋼，灌注混凝土?xí)r鋼護(hù)筒下突變至設(shè)計(jì)直徑，其地表淺部為粉質(zhì)黏土，置鋼護(hù)筒直徑1.8 m，鋼護(hù)筒高1.5 m，灌注混凝土?xí)r鋼護(hù)筒下0 m高度內(nèi)樁徑突縮至設(shè)計(jì)樁徑1 m。

取XX特大橋88-4樁分析：該樁設(shè)計(jì)直徑1.0 m，樁長(zhǎng)37 m，樁頂至樁頂下3.5 m施工時(shí)置有直徑1.2 m的護(hù)筒，混凝土標(biāo)號(hào)為C40，樁頂標(biāo)高8.821，其反射波低頻曲線、反應(yīng)樁深3.5 m處正向缺陷特征呈多次反射，正向缺陷特征的下沿延伸至零線以下較長(zhǎng)，趨于斷樁特征，且速度為3 771 m/s，開(kāi)挖驗(yàn)證樁深3.5 m處近呈斷樁如圖1所示，分析該樁混凝土灌注完后，拔護(hù)筒時(shí)初拔擺力過(guò)大，使此處飽和粉土涌入樁內(nèi)。

圖1 88-4低頻曲線及開(kāi)挖照片

2.2 淤泥層、粉土地層宜塌孔

取9-4樁分析：該樁設(shè)計(jì)直徑1.0 m，樁長(zhǎng)37 m，樁頂下施工無(wú)護(hù)筒，混凝土標(biāo)號(hào)為C40，所測(cè)9-4樁反射波低頻曲線，反射波高頻曲線如圖2所示，其反應(yīng)深度5.2 m處呈正向缺陷，且速度為3 500 m/s，分析該樁灌注混凝土?xí)r，其深度處的飽和淤泥粉質(zhì)黏土涌入樁內(nèi)，開(kāi)挖驗(yàn)證樁深5.2～6.0 m處呈厚度0.8～0.3 m的樁徑1/3內(nèi)夾泥，淤泥清理干凈復(fù)測(cè)合格后進(jìn)行了接樁。取77-7樁分析：該樁設(shè)計(jì)直徑1.0 m，樁長(zhǎng)36 m，樁頂至樁頂下3.5 m施工時(shí)置有直徑1.2 m的護(hù)筒，混凝土標(biāo)號(hào)為C40，其反射波低頻曲線、反射波高頻曲線如圖2所示，且樁深6 m處正向缺陷特征明顯，正向缺陷特征的下沿延伸至零線以下較長(zhǎng)，且速度為3 472 m/s，分析樁深6 m處飽和粉土涌入鋼筋籠內(nèi)，沿著鋼筋籠塌入樁內(nèi)。

2.3 樁底沉渣

由于地層的復(fù)雜性及地質(zhì)條件較差，樁底未清理干凈，產(chǎn)生樁底沉渣，取332-6樁分析：該樁設(shè)計(jì)直徑1.0 m，樁長(zhǎng)31 m，混凝土標(biāo)號(hào)為C40，樁頂至樁頂下2.5 m施工時(shí)置有直徑1.2 m的護(hù)筒，其樁深8～25 m反射波曲線呈擴(kuò)徑，對(duì)應(yīng)地層為中砂層，反射波速度為3 697 m/s，分析施工時(shí)樁底中砂塌孔未清理干凈，導(dǎo)致樁端混凝土離析，布鉆孔驗(yàn)證樁端25～31 m芯樣，其中樁端30～31 m芯樣破碎無(wú)法取芯，并在樁端下進(jìn)行了水泥壓漿，且共壓漿水泥2 t，凝期達(dá)30 d后采用反射波法檢測(cè)，其樁壓漿后反射波低頻曲線，反射波速度為4 070 m/s，提升至完整速度4 300 m/s的95%，水泥壓漿有明顯效果。

2.4 樁擴(kuò)徑宜露筋

161-1樁設(shè)計(jì)直徑1.0 m，樁長(zhǎng)36 m，樁頂至樁頂下3.5 m施工時(shí)置有直徑1.2 m的護(hù)筒，樁頂測(cè)得樁徑1.0 m，混凝土標(biāo)號(hào)為C40，反射波低頻曲線、反射波高頻曲線出現(xiàn)多次反射，反射波速度為3 700 m/s，開(kāi)挖驗(yàn)證如圖3所示，其樁深1.5～2.3 m擴(kuò)徑，擴(kuò)徑直徑2.4 m、樁深1.0～1.5 m鋼筋裸露（盲區(qū)內(nèi)），并有飽和粉土水平涌入樁內(nèi)達(dá)1/3.當(dāng)擴(kuò)徑直徑較大時(shí)，擴(kuò)徑混凝土灌注速度加快，導(dǎo)致上端混凝土供運(yùn)不足，形成鋼筋裸露。

圖2 9-4、77-7反射波曲線

圖3 161-1反射波低頻、高頻曲線及開(kāi)挖照片

3 結(jié)論

對(duì)于軟土，地下水豐富地區(qū)，應(yīng)設(shè)淺部井點(diǎn)降水或深部降水井，按施工設(shè)計(jì)樁的外側(cè)增加一稍大直徑的鋼筋籠，鋼筋籠的外側(cè)用土工布纏緊（常規(guī)樁直徑1 m，護(hù)筒1.2 m，雙籠直徑1.1 m），避免或減少淤泥黏土、粉土的涌入。拔護(hù)筒方向偏移或力度過(guò)大，易使樁開(kāi)裂，周邊淤泥黏土、粉土涌入，應(yīng)確保護(hù)筒拔護(hù)筒垂直上拔，促使護(hù)筒能順暢垂直上拔。軟土地區(qū)摩擦樁的擴(kuò)徑易引起樁頭附近混凝土供運(yùn)不足，使鋼筋裸露。樁底沉渣要控制終孔清孔的有效時(shí)間，并使用樁底沉渣厚度測(cè)定儀監(jiān)測(cè)沉渣厚度達(dá)到規(guī)范允許范圍內(nèi)。

根據(jù)軟土地區(qū)摩擦樁的特點(diǎn)采用反射波法檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)樁身質(zhì)量存在問(wèn)題主要是水平涌孔以及樁底沉渣引起，在分析原因的同時(shí)反思施工過(guò)程中的具體施工細(xì)節(jié)，并指導(dǎo)施工，使問(wèn)題消除于施工過(guò)程中。要想使每施工一根樁、每檢測(cè)一根樁均為合格樁，關(guān)鍵在于施工過(guò)程的嚴(yán)格控制。