淺議鉆孔灌注樁浮籠問題

1、淺議鉆孔灌注樁浮籠問題隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，高層建筑物和高架橋梁也隨著 增多。而混凝土灌注樁有著單樁承載力大等特點(diǎn)，在高層建 筑物和高架橋梁的基礎(chǔ)施工中得到廣泛運(yùn)用。鉆孔灌注樁有許多通病，例如：鋼筋籠的上浮問題，此 種現(xiàn)象必然給樁身質(zhì)量帶來巨大影響?；A(chǔ)乃整個(gè)建筑物穩(wěn) 固的重中之重，只有在施工當(dāng)中加以預(yù)防和采取必要的技術(shù) 措施手段才能避免浮籠現(xiàn)象的發(fā)生。根據(jù)鉆孔灌注樁施工工藝分析，施工過程中影響浮籠的 主要因素有：鉆進(jìn)成孔過程；清孔；鋼筋籠制作與吊 運(yùn)；混凝土質(zhì)量；灌注過程?？刂其摻罨\上浮，主要從 以上五大要素著手，充分考慮可能導(dǎo)致鋼筋籠上浮的各個(gè)因 素。1鉆進(jìn)成孔過程樁身的垂直度，對鋼筋籠

2、上浮有著重大的影響。當(dāng)垂直度不能滿足設(shè)計(jì)、規(guī)范要求時(shí)，按放的鋼筋籠也隨之傾斜, 很容易在提拔導(dǎo)管時(shí)，導(dǎo)管的法蘭處掛住鋼筋籠，把鋼筋籠 一并提出。預(yù)防此現(xiàn)象的發(fā)生，要在成孔的全程加以預(yù)防：在鉆機(jī) 就位前應(yīng)對場地進(jìn)行平整，松軟的地方進(jìn)行回填石塊土層并 進(jìn)行碾壓，以防鉆機(jī)就位后沉陷。當(dāng)鉆機(jī)就位后對鉆機(jī)用水 平尺進(jìn)行找平，調(diào)整鉆機(jī)臂使鉆桿垂直，在成孔過程中用兩 臺(tái)正交的經(jīng)緯儀或全站儀不時(shí)的檢查成孔的垂直度。特別是 在土層和巖層的接觸位置，應(yīng)加大對垂直度的檢查頻率。及 時(shí)的調(diào)整垂直度，確保樁身的垂直度保持在1%以內(nèi)。2 一次清孔和二次清孔第一次清孔，樁孔成孔后，應(yīng)進(jìn)行第一次清孔，清孔時(shí) 應(yīng)將鉆具提離孔底

3、0.30.5米，緩慢回轉(zhuǎn)，再加大泵量， 每隔10分鐘一次，將鉆具提高35米來回串動(dòng)幾次，再開 泵清孔，確保第一次清孔后孔內(nèi)無泥塊，返漿口比重應(yīng)符合 設(shè)計(jì)規(guī)范要求，若沒有注明要求一般為1.22左右為宜。第 二次清孔，鋼筋籠、導(dǎo)管下好后，用導(dǎo)管進(jìn)行第二次清孔， 二次清孔時(shí)間不小于30分鐘。確定孔底沉渣厚度小于50mm. 孔底500mm以內(nèi)泥漿比重、含砂率、粘度等均符合設(shè)計(jì)規(guī)范 要求后，方可停止清孔。如果清孔不徹底，不但會(huì)影響樁身的承載力，也會(huì)在導(dǎo) 致鋼筋籠上浮現(xiàn)象的發(fā)生。特別實(shí)在地質(zhì)條件不良的區(qū)域， 樁底含有大快的沉渣，在灌注翻漿時(shí)，大塊的沉渣被夾雜在 鋼筋籠中，或泥漿比重過大等都會(huì)造成翻漿阻力大

4、大增加， 致使鋼筋籠所受反作用力也隨之增加，從而導(dǎo)致鋼筋籠的上 浮。3鋼筋籠制作與吊運(yùn)鋼筋籠上浮現(xiàn)象也于鋼筋籠自身因素密切相關(guān)。在設(shè)計(jì) 鋼筋籠結(jié)構(gòu)時(shí)也應(yīng)注重浮籠問題：一般小直徑鋼筋籠的主筋應(yīng)設(shè)置在加強(qiáng)筋的內(nèi)側(cè)，以防導(dǎo)管法蘭與加強(qiáng)筋互掛；而大 直徑的鋼筋籠為了焊接方便等因素，主筋設(shè)置在加強(qiáng)筋的外 側(cè)。鋼筋籠整體結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)疏密要合理，主筋、箍筋、加 強(qiáng)筋之間的間距既不能過于密集，又要滿足物理力學(xué)的要 求。鋼筋籠的運(yùn)輸與安裝：3. 1發(fā)現(xiàn)彎曲、變形鋼筋要作校直處理，制作鋼筋籠時(shí) 要用控制工具標(biāo)定主筋間距，鋼筋籠孔口對接時(shí)要保證整體 垂直度。3.2鋼筋籠在起吊時(shí)吊環(huán)設(shè)置的位置應(yīng)滿足以下要求3. 3鋼

5、筋籠在運(yùn)輸過程中嚴(yán)禁高起高落，以防彎曲、扭 曲變形。3.4鋼筋籠入孔時(shí)應(yīng)對準(zhǔn)孔位徐徐輕放，避免碰撞孔 壁，下籠中遇阻不得強(qiáng)行下放、晃動(dòng)，應(yīng)查明原因處理后再 繼續(xù)下籠。4混凝土的質(zhì)量混凝土的質(zhì)量也是導(dǎo)致鋼筋籠上浮的重要因素。無論自制混凝土還是商品混凝土都應(yīng)符合混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)(gb50164-2011)o首先混凝土當(dāng)中不應(yīng)有較大的雜物，對于水下灌注用混凝土坍落度要大一些，使之有合適的流動(dòng)性 以便翻漿，一般控制在180220mmo特別是在夏季施工，溫 度較高，混凝土的初凝比較快，所以在灌注前要做坍落度試 驗(yàn)，不能滿足要求的嚴(yán)禁使用。粗骨料在選定時(shí)也應(yīng)符合要 求：最大粒徑不得超過混凝土截面最小尺寸

6、的1/4,并不得 大于鋼筋最小凈距的3/4,泵送混凝土還應(yīng)符合泵車的技術(shù) 條件要求：碎石粒徑不應(yīng)超過輸送管內(nèi)徑的1/3,卵石不應(yīng) 超過輸送管的2/5o混凝土的坍落度偏小，石子過大，混凝 土中含有較大雜物等都會(huì)導(dǎo)致在灌注時(shí)鋼筋籠的反作用力 加大，給鋼筋籠上浮帶來隱患。所以要嚴(yán)格控制混凝土的質(zhì) 量，消除因混凝土質(zhì)量帶來的隱患。5灌注過程混凝土灌注過程導(dǎo)致鋼筋籠上浮的因素眾多，是防止鋼 筋籠上浮現(xiàn)象發(fā)生的重中之重。諸如：停止清孔距開始灌 注時(shí)間較長；首灌量過多，過猛；上提導(dǎo)管速度過快； 導(dǎo)管埋深過大；導(dǎo)管底口低于或等于鋼筋籠底口的標(biāo) 高；灌注間隔時(shí)間較長，混凝土發(fā)生初凝現(xiàn)象；在灌注 時(shí)不小心掉入較大

7、物體（比如拆卸導(dǎo)管時(shí)掉入導(dǎo)管扳手）； 帶有擴(kuò)底形狀的樁在翻漿時(shí)出現(xiàn)“酒瓶”現(xiàn)象（底部大， 上部細(xì)）等等。要嚴(yán)格控制和預(yù)防每個(gè)因素。5.1停止清孔距開始灌注時(shí)間較長。停止清孔后泥漿會(huì) 慢慢沉淀，樁身底部積聚的沉渣在首灌料的巨大沖擊力下， 迅速上涌，給予鋼筋籠巨大上推力，導(dǎo)致鋼筋籠上浮。所以 在二清達(dá)到要求后，不要立即關(guān)閉泥漿泵，要使之不停的循 環(huán)。在各項(xiàng)準(zhǔn)備工作都完成后，方可關(guān)閉泥漿泵，上料斗灌 注，盡量縮短停泵到灌注的時(shí)間。5.2首灌量過多，過猛。在初始灌注時(shí)要把料斗用封蓋 蓋住，放入一定料后再提出封蓋，目的是造成巨大的沖擊力, 把樁身底部的沉渣沖擊到混凝土上部，且使導(dǎo)管底部埋于混 凝土當(dāng)中，

8、導(dǎo)管內(nèi)部與泥漿分割開。當(dāng)導(dǎo)管直徑較大，樁較 深，首放料較多時(shí)，雖然有巨大的沖擊力，很容易使沉渣上 翻，但過大的沖擊力也會(huì)使鋼筋籠在翻漿時(shí)一并被頂出。所 以在首灌料也不能過多過猛，一般達(dá)到首灌料保證導(dǎo)管埋入 混凝土當(dāng)中，且可將孔底沉渣沖出即可。5.3上提導(dǎo)管過快。在灌注過程中，一般采用鉆機(jī)自身 的卷揚(yáng)或吊機(jī)來提拆導(dǎo)管。由于操作人員自身水平或注意力 不集中等原因造成提升速度過快且提升垂入點(diǎn)偏離孔位中 心，導(dǎo)管法蘭可能掛住鋼筋籠加強(qiáng)筋，一并將鋼筋籠提出， 所以要求要?jiǎng)蛩偬岚螌?dǎo)管。5.4導(dǎo)管埋深過大。利用混凝土的比重比泥漿的比重 大，灌注時(shí)混凝土的自然平面與灌注平面有一定壓力差的原 理，混凝土始終從導(dǎo)

9、管底口向上翻漿，但若導(dǎo)管埋深過大， 埋設(shè)導(dǎo)管部分混凝土在上翻時(shí)就加大了對鋼筋籠的頂浮力， 致使鋼筋籠上浮。導(dǎo)管埋深過大也會(huì)形成在導(dǎo)管提升時(shí)，導(dǎo) 管、鋼筋籠、混凝土三者之間的摩擦力增加，很容易將鋼筋 籠一并提出。所以導(dǎo)管埋深一般25ni為宜，灌注時(shí)及時(shí)準(zhǔn) 確的拆卸導(dǎo)管，切忌不能將導(dǎo)管提離混凝土面。 5. 5導(dǎo) 管底口低于或等于鋼筋籠底口的標(biāo)高。有些樁在設(shè)計(jì)時(shí)為了 合理的節(jié)約鋼筋用量，采用安置半籠，這樣就有可能使導(dǎo)管 底口低于或等于鋼筋籠底口的標(biāo)高，當(dāng)混凝土面達(dá)到鋼筋籠 底口時(shí)，對整個(gè)鋼筋籠有個(gè)向上的沖擊力。在灌注前應(yīng)準(zhǔn)確 的計(jì)算出鋼筋籠底口的標(biāo)高，灌注時(shí)及時(shí)的測量混凝土面的 標(biāo)高，當(dāng)混凝土面快要

10、達(dá)到鋼筋籠底口標(biāo)高時(shí)減慢灌注速 度，當(dāng)鋼筋籠被埋入一定深度后再恢復(fù)正常的灌注速度，并 提升導(dǎo)管使導(dǎo)管底口標(biāo)高高于鋼筋籠的底口標(biāo)高。倘若發(fā)生 浮籠現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)暫停灌注采取必要有效的補(bǔ)救措施，比如 上下提動(dòng)導(dǎo)管（慢慢下放，快速提升）增大混凝土的流動(dòng)性, 利用鋼筋籠的自重下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后再恢復(fù)正常灌注工 作。5.6灌注間隔時(shí)間較長，混凝土發(fā)生初凝現(xiàn)象。在灌注 前應(yīng)當(dāng)統(tǒng)籌安排，如在鬧市區(qū)采用商品混凝土，應(yīng)考慮混凝 土發(fā)出地點(diǎn)與施工現(xiàn)場的距離、上下班高峰期堵車等諸多因 素。確保一根樁的灌注要連續(xù)進(jìn)行，同一根樁的灌注間隔時(shí) 間較長容易產(chǎn)生斷樁廢樁。輕者混凝土發(fā)生初凝，和易性大 大降低，使導(dǎo)管、鋼筋籠、

11、混凝土三者之間的握裹力大大增 加，即使可以緩慢翻漿，但也給鋼筋籠上浮帶來巨大隱患。5. 7在灌注時(shí)不小心掉入較大物體。在灌注時(shí)要使用許 多工具，在使用時(shí)要注意，用完后也要收好，以防掉入孔內(nèi), 卡在鋼筋籠上不僅會(huì)給混凝土的上翻帶來難度，而且使鋼筋 籠受到混凝土在上翻時(shí)帶來的反作用力增大，還會(huì)在提升導(dǎo) 管掛住導(dǎo)管，這樣都給鋼筋籠上浮埋下了伏筆。5.8帶有擴(kuò)底形狀的樁在翻漿時(shí)出現(xiàn)"酒瓶”現(xiàn)象：在 一些工程當(dāng)中為了減少樁長，同時(shí)又能保證原有的承載力， 引入了樁底帶有擴(kuò)大頭的樁種。此類樁有個(gè)共性，在收縮口 處（下圖箭頭所指處）導(dǎo)致混凝土的上翻力猛增。由于該類 樁的底部進(jìn)行了擴(kuò)大，相比一般的樁首灌料要多，沖擊力要 大才能滿足沖擊沉渣，埋設(shè)導(dǎo)管的要求。但混凝土面達(dá)到上 圖箭頭所指處時(shí)對鋼筋籠的上浮力非常巨大，很容易符籠。 此類樁在清孔時(shí)也要比一般的樁時(shí)間長，才能達(dá)到清孔的質(zhì) 量要求。此類樁在施工時(shí)很容易產(chǎn)生浮籠，所以要采取一定 的有效的預(yù)防措施，比如沿著鋼筋籠主筋處綁扎一根鋼管， 直通樁底，在地面處用足夠的重物壓住鋼管或用挖機(jī)等壓住 鋼管，切忌不準(zhǔn)直接壓在鋼筋籠，以防鋼筋籠變形?；蛟阡?筋籠底部用米字型鋼筋焊死，用導(dǎo)