鉆孔灌注樁施工過程中鋼筋籠上浮問題

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1、鉆孔灌注樁施工過程中鋼筋籠上浮問題王亞軍摘要:鋼筋籠上浮是水下混凝土灌注過程中經(jīng)常出現(xiàn)的事故之一，其發(fā)生會(huì)影響承載力。本文分析了施工過程中鋼筋籠上浮的原因，并針對原因提出了相應(yīng)的預(yù)防措施。關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁鋼筋籠上浮原因預(yù)防措施隨著我國鐵路事業(yè)的飛速發(fā)展，橋梁工程施工工藝已日趨成熟，鉆孔灌注樁因?yàn)槠渥陨淼脑S多優(yōu)點(diǎn)成為樁基施工中運(yùn)用最廣泛的施工形式Z-O但是，非通常配筋鋼筋混凝土灌注樁在施工過程中發(fā)生鋼筋籠上浮的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，本文對施工過程中出現(xiàn)的鋼筋籠上浮問題進(jìn)行調(diào)查，分析，從中發(fā)現(xiàn)一些有規(guī)律的知識，使工程質(zhì)量盡可能在施工前得到控制，達(dá)到進(jìn)一步完善灌注水下混

2、凝土施工工藝、提高樁基質(zhì)量。一、鋼筋籠上浮原因1.孔內(nèi)泥漿比重過大，則孔中泥漿對鋼筋籠的浮力增大；2.提升導(dǎo)管的過程中，導(dǎo)管沒有居中，法蘭盤鉤掛鋼筋籠造成浮籠；3.混凝土灌注過程中，表面接近鋼筋籠底部、導(dǎo)管口在鋼筋籠底以下加或以上加時(shí)，混凝土灌注速度過快，使混凝土下落沖岀導(dǎo)管底口向上反沖，其頂托力大于鋼筋籠的重力所致；4.混凝土和易性和流動(dòng)性差，對鋼筋籠產(chǎn)生的頂托力就大，混凝土和易性和流動(dòng)性好，對鋼筋籠產(chǎn)生的頂托力就小。摻加減水劑、緩凝型外加劑等，可改善混凝土的和易性和流動(dòng)性，減少混凝土拌合物的粘土，減小混凝土對鋼筋產(chǎn)生的頂托力。水下混凝土灌注應(yīng)一次連續(xù)進(jìn)行

3、，持續(xù)時(shí)間不宜過長，中間灌注間歇時(shí)間也不宜超過規(guī)定（一般為40min左右）。隨著時(shí)間的延長，混凝土的流動(dòng)性變差，粘度增加，混凝土而易出現(xiàn)假凝，將增加對鋼筋籠的頂托力。二、鋼筋籠上浮的預(yù)防措施針對以上述分析的原因，在鉆孔灌注樁施工過程中，因采収以下措施，預(yù)防上述問題的發(fā)生：1.灌注混凝土Z前，必須先測量泥漿性能指標(biāo)應(yīng)符合下列規(guī)定：①比重：正循環(huán)旋挖鉆、沖擊鉆使用管形鉆頭鉆孔時(shí)，入孔泥漿比重可為1.1?1.3；沖擊鉆使用實(shí)心鉆頭吋，孔底泥漿比重不宜大于：黏土、粉土1.3；大漂石、卵石層1.4；巖石1.2；②黏度：入孔泥漿黏度一般地層為16?22s；松散易坍地層為

4、19?22s；③含砂率：新制泥漿不大于4%；④膠體率：不小于95%；⑤pH值：應(yīng)大于6.5。2.一旦發(fā)現(xiàn)法蘭盤鉤掛鋼筋籠，一般情況下抖動(dòng)導(dǎo)管就可以使導(dǎo)管脫離鋼筋籠，順利拔出導(dǎo)管，鋼筋籠也可以恢復(fù)原位。3.混凝土和易性與水泥品種、砂率有極大的關(guān)系，砂率小、粗骨料級配不好，攪拌出的混凝土極易離析，影響水下澆注混凝土質(zhì)量。因此，混凝土配合比屮水灰比控制在0.5?0.6,砂率應(yīng)在40%?50%,粗骨料最大粒徑應(yīng)小于40mm,混凝土坍落度控制在18?20cm,要有良好的流動(dòng)性、和易性，用料上優(yōu)先采用膠凝材料用量不宜小于350kg/m3,水泥或膠凝材料的初凝吋間不宜小于

5、2小吋；砂宜用中砂，含泥量不得大于3%；石子最大粒徑不宜大于40mm,所含泥量不得成塊狀包裹石子表面，且不得大于1%,吸水率不得大于1.5%；摻粉煤灰的品質(zhì)在II級以上，摻量必須經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定；外加劑應(yīng)根據(jù)具體情況采用減水劑、加氣劑、防水劑及膨脹劑等；水應(yīng)使用不含有毒物質(zhì)的潔凈水。在灌注中出現(xiàn)的種種事故有很多都和混凝土質(zhì)量有關(guān)，所以一定要把好混凝土的質(zhì)量關(guān)。1.當(dāng)導(dǎo)管底口低于鋼筋籠底部3m至高于鋼筋籠底lm之間，且混凝土表面在鋼筋籠底部上下Im之間時(shí)，應(yīng)緩慢放料，盡量減小埋深，減小對導(dǎo)管的沖力。鋼筋籠上浮時(shí)，臨界狀態(tài)力的平衡方程為：G85%=CxrytgDTrr

6、h/G:鋼筋籠所受的重力（kN）；C:混凝土與鋼筋籠的綜合粘滯阻力系數(shù)；Y混=2.4t/mg:9.8m/s2口二3.14D:樁基直徑；r：箍筋半徑；h：公共埋深（即導(dǎo)管與鋼筋籠在混凝土中的共同埋深）；箍筋間距；對于同一個(gè)承臺(tái)的樁基來說，C,丫混D,r,Z1都是固定的，不確定的只有混凝土上返的速度v和公共埋深h。施工時(shí)，可以繪制公共埋深和灌注速度關(guān)系圖來控制鋼筋籠的上浮。三、工程實(shí)例1.基本數(shù)據(jù)新建山西屮南部鐵路通道洪洞北至湯陰東段前柳江屮橋，1#墩樁基，直徑為5,樁基深度為27m,設(shè)計(jì)鋼筋籠長度為16.1加，主筋直徑為HPB335空20mm,15根長16.

7、12m箍筋為HPB235012mm,

8、'n］距為0.2m,長為303.60m,加強(qiáng)箍筋為HPB3350_2Omm,每2m—道，共9道。2.上返速度確定該工程實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)際控制灌注速度為50m3/h,（只計(jì)灌注時(shí)間，除拆卸導(dǎo)管的時(shí)間），鋼筋籠松動(dòng)是公共埋深為h二4m,則導(dǎo)管內(nèi)混凝土下降的速度為V.50/60二0.15乜1口o.152Vin=（i-o.152）vnV=0.272m/min3.綜合粘滯阻力系數(shù)C的確定經(jīng)計(jì)算該樁基鋼筋籠重G二0.965t,Vi=0.272m/min,Y混二2.4t/m〔D=lm,口二3.14,2r=0.006m,h=4m,N二0.2,

9、g=9.8m/s,代入臨界狀態(tài)力的平衡方程,計(jì)算得C