淺述橋梁沖擊鉆孔灌注樁鋼筋籠上浮的質量控制

胡志群

(漳州通瑞建筑有限公司，福建 漳州 363000)

1 工程概況

太保大橋橋梁全長367m。橋跨布置為3*40+3*40+3*40，橋面凈寬：2*10.75m。即橋面布置為0.5m防撞欄+10.75m行車道+0.5m防撞欄。本橋共分三聯，上部結構采用3*40+3*40+3*40m后張法預應力混凝土T梁，下部結構橋臺采用肋板臺，橋墩采用柱式墩，墩臺均為鉆孔灌注樁基礎，橋臺樁基Φ1.5m共16根和橋墩樁基Φ1.8m共48根，均為摩擦樁。

2 灌注砼過程中樁鋼筋籠上浮的質量事故

橋臺0a-0#樁基樁直徑150cm，設計樁長深度33m，鋼筋籠長度是33.5m(1m為承臺預留筋)，孔底50cm設計未配筋(作為保護層，防止地下水的腐蝕)，鋼筋籠屬于非通長配筋。水下混凝土為C30。在施工過程混凝土澆筑時，初始下料孔內泥漿排出正常，第一車卸料結束后，接著第二車料開始時，瞬間鋼籠上浮1.3m。澆筑砼方量9方，孔內澆筑砼深度為9÷(0.75×0.75)÷3.14=5.09m，實測為5m。鋼筋籠上浮高度為2.4m-1.6m(上浮前護筒到鋼筋籠頂深度-上浮后護筒頂到鋼筋籠頂深度)=0.8m。導管安裝時控制離孔底40cm,此時混凝土中導管埋深約4.5m。采取應急措施，讓鋼筋籠復位。

3 事故原因分析

本項目在首料封層(導管埋深不應小于1m)后，應適當放慢下料速度。在鋼筋籠同一截面主筋上焊3～4根“倒刺”，每個鋼筋籠做兩道就可以。鋼筋籠上浮情況一般是由幾個方面引起。

3.1 混凝土灌注時間與速度分析

在混凝土進行灌注時，應按照混凝土的實際數量滿足導管首次埋置的深度要求，確保填充導管底部。導管底部灌注時應放慢灌注速度。鋼筋籠在導口下已經埋深時，可適當加快混凝土灌注速度。初次進行灌注的混凝土流動性較差，如果灌注時間較長，對于鋼筋籠的摩擦力會有所增加。并且，在灌注時應注意避免混凝土超過初凝時間。一般情況下若混凝土失去塑性，則會與鋼筋籠產生黏合感。但是如果混凝土灌注時間間隙過長，那么混凝土的流動中會形成較大黏合性，對于鋼筋籠的摩擦與上浮來說會產生嚴重的影響。

3.2 清理鉆孔后分析

為滿足孔底沉渣要求，應在成孔后及時進行清孔，以此降低泥漿稠度。在初期混凝土進行灌注后，如果發現混凝土下灌速度較快并且鋼筋籠產生較為嚴重的浮托，這種情況可能是因為在初期混凝土進行灌注后，導管內的泥漿會沖擊孔底從而使沉渣上翻。但如果孔內的泥漿密度較大，流動速度較慢，那么也會造成鋼筋籠上浮的情況發生。

3.3 斜孔造成鋼筋籠上浮情況分析

在進行灌注第二次清孔時應確保成孔過程符合地面厚度、底層、鉆機等情況，應避免造成鉆孔偏斜的情況發生。若鉆孔偏斜，則會導致鋼筋籠在下放的過程中掛蹭孔壁，所以灌注前二次清孔必須符合設計規范要求。另外，由于鉆孔的偏斜，后期應滿足埋管深度(2m～6m)。在進行拆除時應避免導管掛著鋼筋籠，從而造成鋼筋籠發生移位、上浮等情況。

3.4 針對孔口進行設置

在工程中，應對孔口進行設置從而避免鋼筋籠上浮。在孔口的基礎設置中，應注意標高計算，標高計算應包括鋼筋籠的吊筋長度、吊筋橫桿尺寸、橫桿枕木尺寸等。在完成硬件設置后，應對枕木放置位置進行勘察。應注意枕木一般是放在平面地面上的，在確認枕木的高差后應考慮到孔口地表的厚度，應避免鋼筋籠產生軟基下沉的情況。同時，在處理軟基下沉時應采取有效的措施，進行加高。

3.5 灌注過程中導管底口位置不當造成

建筑樁基規范要求導管口至孔底的距離宜為300mm～500mm。就是導管底口距鋼筋籠底部的距離控制也很關鍵。本項目由于鋼筋籠離孔底都是50cm, 導管口和鋼筋籠底部幾乎處于同個平面，首料下料時導管口流速快沖擊力更大。

3.6 灌注導管埋深過大造成鋼筋籠上浮情況分析

在進行混凝土灌注工序時，應注意導管位置，應避免導管埋深過大，從而引起鋼筋籠上浮的情況。在初期混凝土灌注時，應在混凝土接近初凝的情況后進行處理。在這種情況下，混凝土表面會形成一層硬膜，可以有效確保新灌注的混凝土自導管中流出后將鋼筋籠向上頂。

3.7 混凝土材料不符合

導致鋼筋籠上浮的原因大多數是因為混凝土材料出現質量問題，若混凝土質量較差，那么會導致混凝土在導管流出后會加速上升，以此帶動鋼筋籠產生上浮。在混凝土形成一層石塊堆積后一般會卡著鋼筋籠，這樣也加快了流出速度，導致鋼筋籠上浮。同時，在孔內進行下放時，應注意鋼筋籠導管的位置，應避免發生位置偏差，進而造成混凝土在灌注過程中，導管拔出時發生鋼筋籠上浮的情況。

4 質量事故處治方案

方案一：在鋼筋籠主筋頂端焊接鋼筋伸出泥漿作為浮標時，直接丈量焊接鋼筋長度即是鋼筋籠的上浮長度?？赏ㄟ^鉆機和護筒控制鋼筋籠的上浮情況，然后提拔導管，確保導管的埋深在1m左右，把鋼筋籠用護樁校正后，通過導管快拔慢插，鋼筋籠在自重或外力施加作用下下沉。在此過程應同時計算埋管深度，預防導管拔出混凝土面，防止泥漿水進入導管。

方案二：當鋼筋籠上浮高度過大時，在方案一處理無法保證鋼筋籠復原，達到樁位準確，配筋符合要求時，應立即拆除導管，吊起鋼筋籠，重新清孔。

5 灌注混凝土前的預防措施

針對灌注混凝土前進行的預防措施有以下幾種。

(1)首先，施工人員在進行混凝土灌注時，應根據主要鋼筋進行延伸，其延伸應控制在500mm以上，并且應確?？梢缘竭_孔底面，從而使混凝土在初期灌注時的握裹力；其次，施工人員為避免鋼筋籠在固定的鋼護筒中產生上浮情況，應根據具體施工情況減少對鋼筋籠綁扎環節。與此同時，施工人員為確?；炷凉嘧⑴c泥漿比重在可控制范圍內，在進行清孔工序時應控制泥漿的塑性，并將清孔清理徹底。最后，應防止混凝土產生拌合物落入孔中，若其他拌合物落入孔中，則會導致混凝土頂面標高探測不準確，并且加重了鋼筋籠上浮的情況。

(2)在混凝土進行灌注過程中應合理計算出混凝土的具體數量與漏斗的放量，以此按照施工規范要求進行施工。一般在初期，混凝土進入導管底后期深度應不小于1m，在灌注￠1.5m樁時可采用2.7m3以上的蓄料斗；灌注￠1.2m樁時可采用1.7m3以上的蓄料斗，并在下料后保證其埋管的深度。同時，為防止導管底口出現使流速過快產生鋼筋籠上浮的情況，應在灌注混凝土開始后控制好每個漏斗的時間與間隔時間，并盡量縮短灌注時間。

(3)根據施工統計，在鋼筋籠產生上浮情況時一般是由以下幾個原因所導致的。首先，當鉆孔內的混凝土產生上升時鋼筋籠就會直接上??；其次，當混凝土在頂面上升時或接近鋼筋籠下端時，也會導致鋼筋籠上浮。為防止鋼筋籠產生上浮發生。首先應確?；炷吝M入鋼筋籠后會有足夠的流動性，可采取以下幾種措施：首先，應確保現場檢測砼的塌落度180mm～220mm范圍，在條件允許情況下可使用緩凝劑。并且，施工人員若發現混凝土地面導管靠近鋼筋籠時，應采取有效措施針對導管進行埋深處理，從而讓導管口與鋼筋籠地面保持一定的距離，避免灌注速度較快產生流沙現象、翻升等現象；其次，在混凝土與鋼筋籠骨架形成壓握力時，應將孔內的混凝土面控制在3cm～4cm，以此確保導管可以埋深在混凝土1.5cm以上。

6 結 語

橋梁沖擊鉆孔樁的鋼筋籠上浮現象預防及處理既簡單又復雜?，F場施工人員必須按照設計文件與施工技術規范要求，無論是在成孔還是成樁工作中，都必須重視加強施工過程管控。在各施工工序中監測各項技術數據，做好事先指導，施工人員與施工團隊應達到高度配合，從而不斷提升施工質量與施工效率。在堅持以預防為主的原則進行施工工序時，避免安全事故發生。非通長配筋鋼筋籠，當灌注到鋼筋籠底部時，應適當減緩放料速度，減少對鋼筋籠的沖擊力，等到混凝土埋住鋼筋籠和導管時才加大放料速度。