浅述桥梁冲击钻孔灌注桩钢筋笼上浮的质量控制

胡志群

(漳州通瑞建筑有限公司，福建 漳州 363000)

1 工程概况

太保大桥桥梁全长367m。桥跨布置为3*40+3*40+3*40，桥面净宽：2*10.75m。即桥面布置为0.5m防撞栏+10.75m行车道+0.5m防撞栏。本桥共分三联，上部结构采用3*40+3*40+3*40m后张法预应力混凝土T梁，下部结构桥台采用肋板台，桥墩采用柱式墩，墩台均为钻孔灌注桩基础，桥台桩基Φ1.5m共16根和桥墩桩基Φ1.8m共48根，均为摩擦桩。

2 灌注砼过程中桩钢筋笼上浮的质量事故

桥台0a-0#桩基桩直径150cm，设计桩长深度33m，钢筋笼长度是33.5m(1m为承台预留筋)，孔底50cm设计未配筋(作为保护层，防止地下水的腐蚀)，钢筋笼属于非通长配筋。水下混凝土为C30。在施工过程混凝土浇筑时，初始下料孔内泥浆排出正常，第一车卸料结束后，接着第二车料开始时，瞬间钢笼上浮1.3m。浇筑砼方量9方，孔内浇筑砼深度为9÷(0.75×0.75)÷3.14=5.09m，实测为5m。钢筋笼上浮高度为2.4m-1.6m(上浮前护筒到钢筋笼顶深度-上浮后护筒顶到钢筋笼顶深度)=0.8m。导管安装时控制离孔底40cm,此时混凝土中导管埋深约4.5m。采取应急措施，让钢筋笼复位。

3 事故原因分析

本项目在首料封层(导管埋深不应小于1m)后，应适当放慢下料速度。在钢筋笼同一截面主筋上焊3～4根“倒刺”，每个钢筋笼做两道就可以。钢筋笼上浮情况一般是由几个方面引起。

3.1 混凝土灌注时间与速度分析

在混凝土进行灌注时，应按照混凝土的实际数量满足导管首次埋置的深度要求，确保填充导管底部。导管底部灌注时应放慢灌注速度。钢筋笼在导口下已经埋深时，可适当加快混凝土灌注速度。初次进行灌注的混凝土流动性较差，如果灌注时间较长，对于钢筋笼的摩擦力会有所增加。并且，在灌注时应注意避免混凝土超过初凝时间。一般情况下若混凝土失去塑性，则会与钢筋笼产生黏合感。但是如果混凝土灌注时间间隙过长，那么混凝土的流动中会形成较大黏合性，对于钢筋笼的摩擦与上浮来说会产生严重的影响。

3.2 清理钻孔后分析

为满足孔底沉渣要求，应在成孔后及时进行清孔，以此降低泥浆稠度。在初期混凝土进行灌注后，如果发现混凝土下灌速度较快并且钢筋笼产生较为严重的浮托，这种情况可能是因为在初期混凝土进行灌注后，导管内的泥浆会冲击孔底从而使沉渣上翻。但如果孔内的泥浆密度较大，流动速度较慢，那么也会造成钢筋笼上浮的情况发生。

3.3 斜孔造成钢筋笼上浮情况分析

在进行灌注第二次清孔时应确保成孔过程符合地面厚度、底层、钻机等情况，应避免造成钻孔偏斜的情况发生。若钻孔偏斜，则会导致钢筋笼在下放的过程中挂蹭孔壁，所以灌注前二次清孔必须符合设计规范要求。另外，由于钻孔的偏斜，后期应满足埋管深度(2m～6m)。在进行拆除时应避免导管挂着钢筋笼，从而造成钢筋笼发生移位、上浮等情况。

3.4 针对孔口进行设置

在工程中，应对孔口进行设置从而避免钢筋笼上浮。在孔口的基础设置中，应注意标高计算，标高计算应包括钢筋笼的吊筋长度、吊筋横杆尺寸、横杆枕木尺寸等。在完成硬件设置后，应对枕木放置位置进行勘察。应注意枕木一般是放在平面地面上的，在确认枕木的高差后应考虑到孔口地表的厚度，应避免钢筋笼产生软基下沉的情况。同时，在处理软基下沉时应采取有效的措施，进行加高。

3.5 灌注过程中导管底口位置不当造成

建筑桩基规范要求导管口至孔底的距离宜为300mm～500mm。就是导管底口距钢筋笼底部的距离控制也很关键。本项目由于钢筋笼离孔底都是50cm, 导管口和钢筋笼底部几乎处于同个平面，首料下料时导管口流速快冲击力更大。

3.6 灌注导管埋深过大造成钢筋笼上浮情况分析

在进行混凝土灌注工序时，应注意导管位置，应避免导管埋深过大，从而引起钢筋笼上浮的情况。在初期混凝土灌注时，应在混凝土接近初凝的情况后进行处理。在这种情况下，混凝土表面会形成一层硬膜，可以有效确保新灌注的混凝土自导管中流出后将钢筋笼向上顶。

3.7 混凝土材料不符合

导致钢筋笼上浮的原因大多数是因为混凝土材料出现质量问题，若混凝土质量较差，那么会导致混凝土在导管流出后会加速上升，以此带动钢筋笼产生上浮。在混凝土形成一层石块堆积后一般会卡着钢筋笼，这样也加快了流出速度，导致钢筋笼上浮。同时，在孔内进行下放时，应注意钢筋笼导管的位置，应避免发生位置偏差，进而造成混凝土在灌注过程中，导管拔出时发生钢筋笼上浮的情况。

4 质量事故处治方案

方案一：在钢筋笼主筋顶端焊接钢筋伸出泥浆作为浮标时，直接丈量焊接钢筋长度即是钢筋笼的上浮长度。可通过钻机和护筒控制钢筋笼的上浮情况，然后提拔导管，确保导管的埋深在1m左右，把钢筋笼用护桩校正后，通过导管快拔慢插，钢筋笼在自重或外力施加作用下下沉。在此过程应同时计算埋管深度，预防导管拔出混凝土面，防止泥浆水进入导管。

方案二：当钢筋笼上浮高度过大时，在方案一处理无法保证钢筋笼复原，达到桩位准确，配筋符合要求时，应立即拆除导管，吊起钢筋笼，重新清孔。

5 灌注混凝土前的预防措施

针对灌注混凝土前进行的预防措施有以下几种。

(1)首先，施工人员在进行混凝土灌注时，应根据主要钢筋进行延伸，其延伸应控制在500mm以上，并且应确保可以到达孔底面，从而使混凝土在初期灌注时的握裹力；其次，施工人员为避免钢筋笼在固定的钢护筒中产生上浮情况，应根据具体施工情况减少对钢筋笼绑扎环节。与此同时，施工人员为确保混凝土灌注与泥浆比重在可控制范围内，在进行清孔工序时应控制泥浆的塑性，并将清孔清理彻底。最后，应防止混凝土产生拌合物落入孔中，若其他拌合物落入孔中，则会导致混凝土顶面标高探测不准确，并且加重了钢筋笼上浮的情况。

(2)在混凝土进行灌注过程中应合理计算出混凝土的具体数量与漏斗的放量，以此按照施工规范要求进行施工。一般在初期，混凝土进入导管底后期深度应不小于1m，在灌注￠1.5m桩时可采用2.7m3以上的蓄料斗；灌注￠1.2m桩时可采用1.7m3以上的蓄料斗，并在下料后保证其埋管的深度。同时，为防止导管底口出现使流速过快产生钢筋笼上浮的情况，应在灌注混凝土开始后控制好每个漏斗的时间与间隔时间，并尽量缩短灌注时间。

(3)根据施工统计，在钢筋笼产生上浮情况时一般是由以下几个原因所导致的。首先，当钻孔内的混凝土产生上升时钢筋笼就会直接上浮；其次，当混凝土在顶面上升时或接近钢筋笼下端时，也会导致钢筋笼上浮。为防止钢筋笼产生上浮发生。首先应确保混凝土进入钢筋笼后会有足够的流动性，可采取以下几种措施：首先，应确保现场检测砼的塌落度180mm～220mm范围，在条件允许情况下可使用缓凝剂。并且，施工人员若发现混凝土地面导管靠近钢筋笼时，应采取有效措施针对导管进行埋深处理，从而让导管口与钢筋笼地面保持一定的距离，避免灌注速度较快产生流沙现象、翻升等现象；其次，在混凝土与钢筋笼骨架形成压握力时，应将孔内的混凝土面控制在3cm～4cm，以此确保导管可以埋深在混凝土1.5cm以上。

6 结 语

桥梁冲击钻孔桩的钢筋笼上浮现象预防及处理既简单又复杂。现场施工人员必须按照设计文件与施工技术规范要求，无论是在成孔还是成桩工作中，都必须重视加强施工过程管控。在各施工工序中监测各项技术数据，做好事先指导，施工人员与施工团队应达到高度配合，从而不断提升施工质量与施工效率。在坚持以预防为主的原则进行施工工序时，避免安全事故发生。非通长配筋钢筋笼，当灌注到钢筋笼底部时，应适当减缓放料速度，减少对钢筋笼的冲击力，等到混凝土埋住钢筋笼和导管时才加大放料速度。