增大截面加固方法在水下樁基中(zhōng)的運用(yòng)

時間：2022-02-25 17:48:27 點擊：247次

近年來，橋梁安(ān)全事故頻發，業内加強對運營橋梁進行檢測，在對已建成橋梁檢測時發現，部分(fēn)水下樁基礎存在鋼筋外露現象，且現已嚴重鏽蝕，為(wèi)确保該橋的行車(chē)安(ān)全，應對病害嚴重樁基進行加固處理(lǐ)。其中(zhōng)，增大截面法被廣泛應用(yòng)于這類加固工(gōng)程中(zhōng)，因此本文(wén)主要探讨增大截面加固方法在水下樁基中(zhōng)的運用(yòng)。

加固施工(gōng)順序

（1）、施工(gōng)前需要調查清楚樁基處河床碎石堆積的情況，然後根據河床情況，再确定鋼護筒下放高程及樁側岩土的清理(lǐ)措施；

（2）、将樁基表面的水生物(wù)和松散混凝土清除幹淨，露出新(xīn)鮮混凝土。要求清除混凝土不能(néng)超過其鋼筋保護層厚度；

（3）、在樁基表面鑽孔、植筋，安(ān)裝(zhuāng)鋼筋網，鋼筋網需跟植筋鋼筋焊接固定；

（4）、将加工(gōng)好的兩塊半圓形鋼模闆包住樁基，上至原鋼護筒下緣頂上1m，下至現清理(lǐ)後河床線(xiàn)以下1m，鋼模闆内側與樁基表面間距40cm，并在鋼模闆錨固翼闆上每隔2m左右用(yòng)普通螺栓将兩塊半圓形鋼模闆錨住形成樁基外包鋼護筒，在兩塊鋼模闆翼闆之間需設置橡膠防水材料。外包鋼護筒采用(yòng)開口式，其頂部比原樁基鋼護筒底高出1m；

（5）、在輸送混凝土時由潛水員将導管送至新(xīn)加鋼護筒底部才開始輸送，然後根據混凝土的流量慢慢提升導管，每根樁基至少設置兩根砼輸送導管，均勻分(fēn)布于樁基兩側，砼輸送時同時提升；

（6）、施工(gōng)時鋼護筒可(kě)分(fēn)段預制，外包鋼護筒下沉至确定高程，不能(néng)采用(yòng)振動法下沉，可(kě)采用(yòng)壓重并輔以潛水沖坑法進行下沉作(zuò)業。鋼護筒連接處要求無突出物(wù)，應耐拉、壓，不漏水；

（7）、澆築水下砼的攪拌機能(néng)力，應滿足外包砼在規定時間内澆注完畢。砼如果間隔澆注，時間間隔不得長(cháng)于砼的初凝時間；

（8）、水下砼的輸送機具(jù)宜采用(yòng)砼泵車(chē)，距離稍遠(yuǎn)的宜采用(yòng)砼攪拌運輸車(chē)。采用(yòng)普通汽車(chē)運輸時，運輸容器應嚴密堅實，不漏漿、不吸水、便于裝(zhuāng)卸，砼應不離析。

2.施工(gōng)工(gōng)藝

2.1 工(gōng)藝流程圖

2.2 河床探摸

首先安(ān)排潛水員對樁身周圍河床進行探摸，了解清除河床面碎石堆積情況，包括石塊堆積深度及大小(xiǎo)與樁基樁身的實際情況，掌握樁基河床面以上的樁身混凝土表面的缺陷情況及樁身直徑是否存在較大的擴孔突變情況。然後根據河床情況，再确定鋼護筒下放高程及樁側岩土的清理(lǐ)措施。

2.3 樁基表面清洗、鑿毛、鋼筋除鏽等

因水流較急，潛水員一般利用(yòng)每天平潮的時間段在水下作(zuò)業。潛水員采用(yòng)鏟子、高壓水槍等設備清除被加固構件表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土及附生在混凝土表面的水生物(wù)，露出新(xīn)鮮混凝土，要求清除混凝土不超過鋼筋保護層厚度。安(ān)排潛水員施工(gōng)，對裂縫進行表面處理(lǐ)。用(yòng)鋼絲刷沿裂縫走向清理(lǐ)混凝土表面，使混凝土表面保持清潔；用(yòng)錘子和鋼釺鑿除兩側疏松的混凝土塊和沙粒露出堅實的混凝土面。為(wèi)了加強新(xīn)、舊混凝土的結合，應對樁基礎混凝土表面存在的缺陷清理(lǐ)至密實部位，但不超過鋼筋保護層厚度，并将構件表面鑿毛，要求打成麻坑或荔枝皮狀。對原有(yǒu)外露受力鋼筋進行防鏽處理(lǐ)。

2.4 鋼護筒制作(zuò)及安(ān)裝(zhuāng)

鋼護筒采用(yòng)分(fēn)段預制。根據現場丈量水下混凝土樁基的實際尺寸進行鋼模加工(gōng)，鋼模分(fēn)節長(cháng)度為(wèi)100cm，模闆采用(yòng)壁厚10mm厚的鋼護筒，鋼護筒采用(yòng)場内按設計尺寸加工(gōng)半圓形鋼護筒。鋼護筒上至原護筒下緣頂上1m，下至現抛石标高以下，鋼闆内側與樁基表面間距40cm，并在鋼闆錨固翼緣上每隔2m左右用(yòng)普通螺栓将兩塊半圓形鋼闆錨住形成樁基外包鋼護筒，在兩塊半圓形鋼闆錨固翼闆接觸處設置橡膠防水材料。外包鋼護筒采用(yòng)開口式，其頂部比原鋼護筒底高1m。

2.5 樁基表面鑽孔、植筋

樁基鑽孔、植筋作(zuò)業由潛水員攜帶水下專業鑽孔設備進行水下鑽孔作(zuò)業，孔深16cm，孔徑20mm，孔口稍微向上，然後，潛水員清洗植筋孔并通過水下注膠設備向孔内注膠，再将剪力鋼筋插入孔内并封閉孔口，使鋼筋與混凝土粘結。

2.6 鋼筋制安(ān)

根據現場水文(wén)情況安(ān)裝(zhuāng)首節鋼模闆，首節鋼模闆插入河床以下，并根據縱筋間距進行預埋首節縱筋。鋼筋在固定加工(gōng)場地按設計圖紙下料制作(zuò)，然後轉運到現場進行綁紮，鋼筋的間距、尺寸、接頭符合設計要求和規範規定。在原樁基礎外圍挂鋼筋網，通過植筋與原樁基礎連接。環向鋼筋由兩個半圓組成，半圓的端頭均采用(yòng)環扣設計，利用(yòng)兩根縱筋進行固定連接。潛水員水下安(ān)裝(zhuāng)半圓鋼筋籠。為(wèi)了固定半圓鋼筋籠，将綁紮好的鋼筋籠與剪力鋼筋水下焊接。在綁紮鋼筋的同時加設9cm的保護層墊塊，确保水下混凝土保護層厚度不少于9cm。

2.7 澆築封底砼

首節模闆長(cháng)度為(wèi)30cm，封底砼高度25cm，在工(gōng)作(zuò)船上按照水泥：混合物(wù)：砂：石=1：0.33：2.42：3.13配比攪拌均勻并用(yòng)砂袋裝(zhuāng)好，由潛水員完成澆築封底砼。

2.8 模闆制安(ān)

為(wèi)了保證潛水員水下安(ān)全作(zuò)業和施工(gōng)的順利進行，根據現場丈量水下混凝土樁基的實際尺寸進行鋼模加工(gōng)，鋼模長(cháng)度為(wèi)100cm，模闆采用(yòng)壁厚10mm的鋼闆，鋼闆在現場按設計加工(gōng)成兩個半圓型，模闆加工(gōng)完成後進行試拼并編号。再根據編号采用(yòng)浮吊将其吊入水中(zhōng)待加固樁基礎處，由潛水員在水下拼裝(zhuāng)，節段與節段之間采用(yòng)法蘭式連接，并設置密封圈等防水裝(zhuāng)置進行密封防水處理(lǐ)。鋼護筒連接處要求筒内無突起物(wù)，應耐拉、壓，不漏水。每塊模闆内側焊上四點長(cháng)40cm的角鐵起定位與固定作(zuò)用(yòng)，保證所澆灌的混凝土厚度達40cm。因自重較大，鋼筋與鋼護筒若先焊接加固後再水下拼裝(zhuāng)，則潛水員難以實施。故計劃将鋼筋籠與每節鋼護筒分(fēn)開進行水下拼裝(zhuāng)。在岸上制作(zuò)綁紮一半的鋼筋籠。承台下設置拼裝(zhuāng)平台。單節鋼護筒拼裝(zhuāng)完成後，沿着樁基向下移動1m，然後繼續拼裝(zhuāng)鋼護筒，如此往複循環，直至設計要求長(cháng)度，并且鋼護筒下座至設計河床面。河床面需要提前進行清理(lǐ)，以防灌注混凝土露漿。模闆安(ān)裝(zhuāng)前，在首節底模上預留法蘭盤，法蘭盤與混凝土輸送泵泵管一緻。管口離底層混凝土面10-15cm。

2.9 導管安(ān)裝(zhuāng)

導管選用(yòng)無縫鋼管制作(zuò)，管内直徑為(wèi)30 cm，其水密性和抗拉性能(néng)都需符合要求,以保證砼灌注過程中(zhōng)不漏水，不爆管。導管底節長(cháng)7.0米，标準節長(cháng)1.5米，另準備0.5米、1.0米長(cháng)的輔助管各一節。導管接頭用(yòng)法蘭盤配合Φ20mm全牙螺絲連接，法蘭盤采用(yòng)20mm厚 A3鋼闆制作(zuò)。導管利用(yòng)水下焊接拉結筋固定在鋼模闆上，每節導管布置二道拉結筋。漏鬥、儲料槽用(yòng)5mm的A3鋼闆和型鋼制成，儲料槽及下料漏鬥容積應經過計算可(kě)以保證采用(yòng)的設備滿足首批砼的灌注要求量。

2.10 水下混凝土澆築

樁基外包混凝土為(wèi)商(shāng)品混凝土。樁基外包混凝土所采用(yòng)的原材料必須嚴格按規範要求進行原材料的抽檢試驗，合格才能(néng)使用(yòng)。采用(yòng)混凝土輸送車(chē)運送，通過輸送泵至儲料鬥的方法施工(gōng)。灌注水下混凝土前，先就位好儲料槽、漏鬥，安(ān)排潛水工(gōng)人配合下好導管。導管與孔底的離空控制在25~40厘米。灌注水下砼時，混凝土由輸送泵及布料杆泵送至樁位旁就位好的儲料槽裏。砼由儲料槽放至漏鬥、導管。第一次灌注時，把儲料槽和漏鬥中(zhōng)灌滿混凝土并在其他(tā)工(gōng)作(zuò)都完全準備好以後即可(kě)剪球進行灌注。水下混凝土澆築前對模闆内水源進行置換，利用(yòng)混凝土輸送泵與鋼模預留法蘭連接将淡水連續泵入，置換水源。

在進行水下混凝土施工(gōng)時，水面采用(yòng)浮吊設備等配合，水下混凝土澆築利用(yòng)輸送泵與預留法蘭連接，通過輸送泵與模闆外鋼導管将混凝土壓入鋼模闆内，分(fēn)二點布料。在鋼模闆中(zhōng)間一定高度處設置備用(yòng)混凝土灌注閥門。水下混凝土澆注施工(gōng)需不間斷、連續進行，直至整根樁基礎澆注施工(gōng)完成。該樁基截面增大尺寸較大，達40cm，對灌注混凝土時混凝土翻漿較為(wèi)有(yǒu)利。

2.11 導管拆除

澆築完成6小(xiǎo)時後開始對導管進行拆除，從上至下分(fēn)節進行。樁基水下混凝土澆築完成後，保留樁基礎鋼模闆，作(zuò)為(wèi)防護套。

2.12 包樁施工(gōng)注意事項

（1）、鋼筋籠分(fēn)兩個半圓在加工(gōng)場地制作(zuò)好，并預留搭接長(cháng)度，或者設計彎鈎在水下拼接直接勾住；

（2）、鋼筋籠吊裝(zhuāng)采用(yòng)浮吊進行，每次下放安(ān)裝(zhuāng)一個半圓的鋼筋籠，并安(ān)裝(zhuāng)到位後進行固定；

（3）、鋼筋籠外面設置混凝土墊塊，确保混凝土保護層厚度；

（4）、鋼護筒按每1m一節進行拼裝(zhuāng)；

（5）、鋼護筒底部設置墊層，采用(yòng)鋼護筒座底後采用(yòng)混凝土等材料在筒外進行封堵，防止灌注混凝土時底下露漿；

（6）、若流速較快，則潛水員安(ān)排在每天平潮的時間段進行水下作(zuò)業；

（7）、樁基混凝土表面清理(lǐ)采用(yòng)鏟子、高壓水槍等進行；

（8）、混凝土采用(yòng)添加緩凝劑的細石混凝土；

（9）、鋼護筒底部設置灌注口，并采用(yòng)3點布料；

（10）、灌注混凝土時為(wèi)了防止混凝土離析，設置剪球措施。