桩基工程病害分析与防治技术

桩基工程病害分析与防治技术

汤阿方

汤阿方

杭州公路工程监理咨询有限公司浙江杭州

摘要：桩基工程作为建筑工程的基础部分，其质量会直接影响建筑物整体质量。但是，多年来桩基工程病害问题一直困扰着施工人员，为了能够进一步提升公路工程桩基工程质量，对其病害类型、病害成因与防治技术展开进一步研究显得非常必要。

关键词：桩基工程；病害分析；防治技术

引言

研究桩基工程病害，旨在分析其成因，从而找到科学有效的防治对策。在我国公路桥梁工程规模不断扩大的今天，桩基工程病害研究应该更加深入。下文就结合桩基结构、桩基工程病害类型以及相关防治技术进行几点研究。

1桩基结构

桩基工程是由桩顶的承台连接基桩所组成。桩基工程分为两类，一类是低承台桩基，另一类是高承台桩基。低承台桩基主要是指桩身全部埋于土中，并且承台底面与土层直接接触。高承台桩基是指装身上部分露出地面，承台底在地面之上。在桥梁结构中，桩基结构是核心组成部，其质量直接影响着桥梁功能的实现。

2桩基工程病害分析

桥梁工程作为我国交通的大动脉，在现代交通领域及现代经济建设中所发挥的作用是不言而喻的。随着桥梁工程数量不断增多，桩基工程病害问题也日渐严峻。为了能够确保桥梁工程整体质量，提高桩基工程稳定性与安全性就显得非常必要。从目前桩基工程整体质量来看，其中病害问题还比较普遍，比如裂缝病害、碳化病害、渗漏病害等。

2.1裂缝病害

裂缝病害在桩基病害中比较常见。其有着较高的危险性，桩基结构承载力会因此减弱，还会影响水域架空桥梁结构性能。建筑混凝土结构中最为常见的病害就是裂缝。造成裂缝的原因有很多种，如受力温差、施工工艺等。现阶段桩基结构裂缝处理技术已经相对完善，比如充填法灌浆法、喷涂法等，能够有效解决裂缝所造成的影响，并控制裂缝的蔓延。

2.2碳化病害

桩基工程中混凝土碳化是比较常见的结构病害之一，通常来说，因为混凝土的属性为碱性，在混凝土表面会形成一层碱性保护层，这样可以减少酸性物质对钢筋的侵害，但是如果混凝土发生碳化，那么它的自身碱性就会降低，使砼中的钢筋发生电化学反应，侵蚀砼中的钢筋，减弱混凝土的耐久性，最终影响桩基结构的稳定性。

2.3渗漏病害

渗漏问题可以追至砼的配合比问题：桩基砼的水泥标号过低会出现渗漏现象，导致桩基的承载能力和抗渗性都达不到设计要求；水灰比过大，同样也会出现渗水问题；混凝土中掺配的粉煤灰可以作为胶凝材料的一部分起到粘结骨料的作用，同时粉煤灰的水化产物能够有效的填充混凝土的微小空隙，从而使混凝土达到抗渗的效果；集料的掺配问题同样会导致渗漏的发生，控制砂子的粒径和级配，选择好一些的砂子能提高混凝土的抗渗性要求。并且施工工艺同样会影响混凝土的抗渗性能，砼的搅拌时间要充分，基桩砼的振捣要密实。

2.4塌孔病害

公路桥梁桩基施工阶段也比较容易出现塌孔的施工事故。产生塌孔的原因有许多，比如：因回填土密实程度不够或护筒掩埋深度不足而漏水；未按标准化施工流程进行施工操作，致使钻头振动频率过高、钻头长时间停滞而造成塌孔；泥浆的调配比例达不到护壁性的要求；施工进程过快，未及时处理松软沙层，导致塌孔。

3桩基结构病害处理技术

3.1碳化处理技术

针对高承台桩基的碳化问题，可以在基桩及基础结构外面用涂料全面封闭保护。比如，可以进行多次防护涂料涂刷，一般来说，2-3次为宜，这样在桩基表面就会形成一层保护层，从而降低碳化问题。施工人员可以选择性能较高的防碳化材料。在桥梁正式投入使用前，要进行多次涂刷，这样的防碳化效果会更加显著。碳化危害大，处理麻烦，因此最好能在施工过程中注意预防，尽量减少碳化的深度及危害。

针对低承台桩基的混凝土碳化问题，可以在混凝土搅拌时适当地掺加掺合料，采用优质外加剂，严格控制原材料质量，严格按混凝土配合比搅拌，控制好拌合物坍落度，在满足泵送要求的情况下尽量减小其坍落度。施工单位应加强对混凝土施工队伍质量意识教育，不要只图进度、不顾质量，严禁向混凝土中加水，振捣要密实，养护方法、养护时间及拆模时间都要严格按照国家有关规范执行。

混凝土的碳化会影响破坏钢筋的碱性环境进而影响构件的承载性能，处理麻烦，因此最好能在施工过程中注意预防，尽量减少碳化的深度及危害。对混凝土结构实施阴极保护是有效解决钢筋锈蚀的手段，在国外己经广泛应用。近几年，随着国力的增强、技术的进度，己将此技术应用到我国部分重点建设项目，比如杭州湾大桥。混凝土的阴极保护一般分为外加电流法和牺牲阳极法。国外对新建结构更多采用的是外加电流阴极保护，同时由于桥面板长期有车辆通行，对面板钢筋混凝土的保护一般采用外加电流阴极保护系统。钢筋混凝土外加电流保护系统主要由直流电源、辅助阳极、参比电极和电缆等组成。

3.2裂缝处理技术

3.2.1喷涂法

这种方法主要是利用喷洒的方式将涂料喷洒在裂隙浅小的建筑表面，这种方式可对轻度裂缝表面起的预防的作用。施工人员可以选择聚氨酷类、聚酷树脂类、环氧树脂类、沥青类等涂料进行喷涂处理。在进行喷涂处理的过程中，一定要严格按照喷涂工艺流程进行操作。这样才能够确保喷涂质量。

3.2.2充填法

充填法主要是是利用充填的方式将材料充填到裂缝之中。这种方法适用于裂缝较深的建筑物。在进行砂浆配制的过程中，一定要严格按照配比进行选择，特殊砂浆材料作为填充物，短。

3.3渗漏处理技术

处理抗渗问题可提高水泥的标号，选择较细一些的水；增加水泥用量降低水灰比；控制集料的级配，尤其是砂子的级配要达到要求；加入高性能减水剂，条件允许时可加入适量的粉煤灰和石膏；控制好桩顶混凝土超灌高度；施工工艺中要注意混凝土的搅拌时间以及振捣的密实情况；基坑开挖后可以做好降水措施，降低地下水位。

3.3塌孔处理技术

塌孔轻微时可提高泥浆的比重，增大泥浆水头，提高护壁效果；塌孔不深时可以埋设护筒，护筒周围夯实，掩埋的深度要符合施工技术规范要求，重新开钻；若发生严重塌孔，应马上用片石或砂类土回填，或用掺入不少于5%水泥砂浆的黏土进行回填，必要钻机要移开，以免调入孔中；对于松软地层要进行预先勘探，提前提出解决方案，提高效率。