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摘 要：在钻孔灌注桩施工过程中，由于钢筋笼在孔内处于悬挂状态，灌注混凝土时来自混凝土向上的涌动力使钢筋笼产生上浮，从而改变桩身配筋，直接影响成桩质量，文章结合实际，就钻孔灌注桩钢筋笼上浮的原因及具体的施工控制措施进行了探讨和分析。
关键词：钻孔灌注桩；浮笼；预防措施
在钻孔灌注设计中，通常采用非通配筋钢筋笼桩型。虽然这样既可满足桩身受力要求，又能节省钢材；但是在混凝土灌注过程中，由于钢筋笼在孔内处于悬挂状态，灌注水下混凝土时，时常会发生钢筋笼上浮，有的少则几厘米至十几厘米，多则上浮几米，直接影响钻孔灌注桩的成桩质量。因此对钢筋笼在混凝土灌注过程中的受力状态和上浮条件进行原因分析，得出有效的控制防止钢筋笼上浮的具体措施，对钻孔灌注桩浮笼预防有很重要的指导性意义。
一、工程概况
图1 桩身参考图
大西铁路客运专线陕西省大荔县境内DK724+ 072.75～DK782+750.84段主要包括大荔特大桥、大荔站场、渭洛河特大桥一段，全长52.802Km，钻孔灌注桩共计12601根（主要以1.25米的桩径为主），全部采用非通配筋钢筋笼桩型（如图1 桩身参考图）。
二、浮力对钢筋笼上浮的原因及采取的措施
（一）浮力产生的原因
钢筋笼在桩孔中受泥浆和混凝土的浮力作用，其浮力大小与泥浆和混凝土比重、孔底泥渣清孔程度有关。
（二）采取的措施
防止桩底泥渣、泥块过多。在灌注桩基水下混凝土施工时，混凝土将桩底的沉渣、泥块一起向上顶起，钢筋笼受到混凝土的冲击作用后，沉渣、泥块在混凝土面上形成较厚的浮浆，浮浆比重增大，对钢筋笼重新形成的受力平衡的浮力又增大，浮漿就裹着钢筋笼整体向上浮，从而引起其上浮。根据现场的实际情况，应采用优质膨润土造浆，通过置换孔内泥浆来完成清孔作业，在灌注混凝土时把泥浆比重控制在1.15～1.25之间，如果孔底有砂还要进行涝砂工作，待泥浆调均匀、泥块搅碎，方可进行下一道工序的施工。同时防止混凝土拌合物从漏斗顶溢出落入孔中，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，加大泥浆比重。
三、携带力对钢筋笼上浮的原因及采取的措施
（一）携带力产生的原因
在灌注混凝土过程中，混凝土从导管底端向上返，由于其密度较高，容重较大，当钢筋笼被埋超过一定深度时，混凝土上返就产生一个很大的携带力（动态浮力），使钢筋笼上浮。它的大小主要取决于混凝土的初凝时间、流动性（和易性）及灌注时的温度、混凝土总的灌注时间、混凝土灌注时的位能、灌注速度和导管与钢筋笼在混凝土中的公共埋深等因素有关。
（二）采取的措施
1.调整好混凝土的坍落度，保证初灌注混凝土的质量。由于初灌混凝土一直处于钻孔内已灌注混凝土的上部，一旦混凝土出现易离析、初凝时间短、坍落度损失大等质量问题，时间稍长就会导致混凝土流动性变差，使上部的初灌混凝土出现凝固的趋势。当流动性差甚至凝结的混凝土面接触钢筋笼底端时，极易托起钢筋笼上浮。一般灌注水下混凝土坍落度应控制在18～22cm，灌注桩基的混凝土都要求有很好的和易性与流动性，以此来保证混凝土在浇注的过程中能有很好的“泛浆”，同时控制每根桩的灌注时间应在混凝土的初凝时间内完成。
2.合理控制导管和钢筋笼的埋深和混凝土上返速度。当混凝土面接近钢筋笼底部时，如果导管埋深较浅，混凝土灌注量相对过大，将导致混凝土上返速度过大，产生很大的上冲力（携带力），从而托起导管和钢筋笼上浮，这种状况应控制导管的提升高度，使其不超过0.85m/min，或减少混凝土的出料量，以降低携带力（动态浮力）；当混凝土面已进入钢筋笼时，应尽量减小导管埋深，边提升导管边灌注混凝土，导管埋深控制在2～6m，这时只要混凝土流动性好，钢筋笼一般不会上浮；当混凝土埋过钢筋笼底端3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。合理控制混凝土上返速度，在灌注混凝土时随时测量孔内混凝土面高度，严格控制混凝土灌注速度，以控制混凝土上返的速度，减少其对钢筋笼的携带能力；同时注意观察悬吊钢筋笼的吊筋变化情况，如发现吊筋有一点向上“撺”时，已表明钢筋笼已经上浮了，此时应放慢混凝土的灌注速度，反复的用钻机上的卷扬机“慢提快落”导管，即慢慢的将浮出的钢筋笼带回灌注的混凝土中。
四、其他因素对钢筋笼上浮的原因及采取的措施
（一）操作不当产生的原因及采取的措施
在钢筋笼制作方面对浮笼的影响主要表现两方面；一方面，堆放要防止扭转、弯曲，堆放不宜超过两层；另一方面，钢筋笼入孔对接一定要顺直。在这两方面处理不好，均有可能导致钢筋笼挂在导管上，引起浮笼。因此，施工人员应对入孔的钢筋笼提前检查，严格把关消除此类影响。
（二）运输距离、气温产生的原因及采取的措施
在夏季或运输过程中时间较长时，应加混凝土缓凝剂，气温高、运距远，混凝土容易初凝，以至于在灌注时出现混凝土极易抱裹导管，提导管时带动笼子上浮。因此遇这种情况应经常活动导管，加快灌注。
（三）导管的配置产生的原因及采取的措施
导管的配置要使混凝土灌注到钢筋笼底部时不拆导管，导管口距离钢筋笼底较远，拆除导管后导管口进入钢筋笼底部以上，不可配置成拆除导管后，导管口在钢筋笼底附近。因此事先要安排对要灌注的钻孔桩进行导管的配置，避免以上事情的发生。
（四）加固措施
采用在主筋上焊“倒刺”的方法，来防止钢筋笼上浮，效果很好，钢筋笼同一截面焊3～4个“倒刺”，每个笼子设两道即可；同时加大吊筋直径，并在井口加配重，并可焊在护筒上。
五、结语
在进行钻孔灌注桩混凝土灌注时，非通配筋钢筋笼是比较容易发生浮笼现象，导致桩基质量达不到设计要求。我管段已施工完成钻孔灌注桩12601根，因资源配备合理，组织方法得当，操作人员经验丰富，施工技术娴熟，同时采取了有效的预防措施，并防患于未然；从而更加有效地控制了钢筋笼上浮，确保了我管段桩基成桩质量。
关键词：钻孔灌注桩；浮笼；预防措施
在钻孔灌注设计中，通常采用非通配筋钢筋笼桩型。虽然这样既可满足桩身受力要求，又能节省钢材；但是在混凝土灌注过程中，由于钢筋笼在孔内处于悬挂状态，灌注水下混凝土时，时常会发生钢筋笼上浮，有的少则几厘米至十几厘米，多则上浮几米，直接影响钻孔灌注桩的成桩质量。因此对钢筋笼在混凝土灌注过程中的受力状态和上浮条件进行原因分析，得出有效的控制防止钢筋笼上浮的具体措施，对钻孔灌注桩浮笼预防有很重要的指导性意义。
一、工程概况
图1 桩身参考图
大西铁路客运专线陕西省大荔县境内DK724+ 072.75～DK782+750.84段主要包括大荔特大桥、大荔站场、渭洛河特大桥一段，全长52.802Km，钻孔灌注桩共计12601根（主要以1.25米的桩径为主），全部采用非通配筋钢筋笼桩型（如图1 桩身参考图）。
二、浮力对钢筋笼上浮的原因及采取的措施
（一）浮力产生的原因
钢筋笼在桩孔中受泥浆和混凝土的浮力作用，其浮力大小与泥浆和混凝土比重、孔底泥渣清孔程度有关。
（二）采取的措施
防止桩底泥渣、泥块过多。在灌注桩基水下混凝土施工时，混凝土将桩底的沉渣、泥块一起向上顶起，钢筋笼受到混凝土的冲击作用后，沉渣、泥块在混凝土面上形成较厚的浮浆，浮浆比重增大，对钢筋笼重新形成的受力平衡的浮力又增大，浮漿就裹着钢筋笼整体向上浮，从而引起其上浮。根据现场的实际情况，应采用优质膨润土造浆，通过置换孔内泥浆来完成清孔作业，在灌注混凝土时把泥浆比重控制在1.15～1.25之间，如果孔底有砂还要进行涝砂工作，待泥浆调均匀、泥块搅碎，方可进行下一道工序的施工。同时防止混凝土拌合物从漏斗顶溢出落入孔中，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，加大泥浆比重。
三、携带力对钢筋笼上浮的原因及采取的措施
（一）携带力产生的原因
在灌注混凝土过程中，混凝土从导管底端向上返，由于其密度较高，容重较大，当钢筋笼被埋超过一定深度时，混凝土上返就产生一个很大的携带力（动态浮力），使钢筋笼上浮。它的大小主要取决于混凝土的初凝时间、流动性（和易性）及灌注时的温度、混凝土总的灌注时间、混凝土灌注时的位能、灌注速度和导管与钢筋笼在混凝土中的公共埋深等因素有关。
（二）采取的措施
1.调整好混凝土的坍落度，保证初灌注混凝土的质量。由于初灌混凝土一直处于钻孔内已灌注混凝土的上部，一旦混凝土出现易离析、初凝时间短、坍落度损失大等质量问题，时间稍长就会导致混凝土流动性变差，使上部的初灌混凝土出现凝固的趋势。当流动性差甚至凝结的混凝土面接触钢筋笼底端时，极易托起钢筋笼上浮。一般灌注水下混凝土坍落度应控制在18～22cm，灌注桩基的混凝土都要求有很好的和易性与流动性，以此来保证混凝土在浇注的过程中能有很好的“泛浆”，同时控制每根桩的灌注时间应在混凝土的初凝时间内完成。
2.合理控制导管和钢筋笼的埋深和混凝土上返速度。当混凝土面接近钢筋笼底部时，如果导管埋深较浅，混凝土灌注量相对过大，将导致混凝土上返速度过大，产生很大的上冲力（携带力），从而托起导管和钢筋笼上浮，这种状况应控制导管的提升高度，使其不超过0.85m/min，或减少混凝土的出料量，以降低携带力（动态浮力）；当混凝土面已进入钢筋笼时，应尽量减小导管埋深，边提升导管边灌注混凝土，导管埋深控制在2～6m，这时只要混凝土流动性好，钢筋笼一般不会上浮；当混凝土埋过钢筋笼底端3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。合理控制混凝土上返速度，在灌注混凝土时随时测量孔内混凝土面高度，严格控制混凝土灌注速度，以控制混凝土上返的速度，减少其对钢筋笼的携带能力；同时注意观察悬吊钢筋笼的吊筋变化情况，如发现吊筋有一点向上“撺”时，已表明钢筋笼已经上浮了，此时应放慢混凝土的灌注速度，反复的用钻机上的卷扬机“慢提快落”导管，即慢慢的将浮出的钢筋笼带回灌注的混凝土中。
四、其他因素对钢筋笼上浮的原因及采取的措施
（一）操作不当产生的原因及采取的措施
在钢筋笼制作方面对浮笼的影响主要表现两方面；一方面，堆放要防止扭转、弯曲，堆放不宜超过两层；另一方面，钢筋笼入孔对接一定要顺直。在这两方面处理不好，均有可能导致钢筋笼挂在导管上，引起浮笼。因此，施工人员应对入孔的钢筋笼提前检查，严格把关消除此类影响。
（二）运输距离、气温产生的原因及采取的措施
在夏季或运输过程中时间较长时，应加混凝土缓凝剂，气温高、运距远，混凝土容易初凝，以至于在灌注时出现混凝土极易抱裹导管，提导管时带动笼子上浮。因此遇这种情况应经常活动导管，加快灌注。
（三）导管的配置产生的原因及采取的措施
导管的配置要使混凝土灌注到钢筋笼底部时不拆导管，导管口距离钢筋笼底较远，拆除导管后导管口进入钢筋笼底部以上，不可配置成拆除导管后，导管口在钢筋笼底附近。因此事先要安排对要灌注的钻孔桩进行导管的配置，避免以上事情的发生。
（四）加固措施
采用在主筋上焊“倒刺”的方法，来防止钢筋笼上浮，效果很好，钢筋笼同一截面焊3～4个“倒刺”，每个笼子设两道即可；同时加大吊筋直径，并在井口加配重，并可焊在护筒上。
五、结语
在进行钻孔灌注桩混凝土灌注时，非通配筋钢筋笼是比较容易发生浮笼现象，导致桩基质量达不到设计要求。我管段已施工完成钻孔灌注桩12601根，因资源配备合理，组织方法得当，操作人员经验丰富，施工技术娴熟，同时采取了有效的预防措施，并防患于未然；从而更加有效地控制了钢筋笼上浮，确保了我管段桩基成桩质量。