水下混凝土灌注中钢筋笼上浮原因及预防处理方法

摘要:水下混凝土灌注过程中经常发生钢筋笼上浮的现象,这对成桩具有非常大的危害,也是较难处理的事故。通过施工中长期积累的经验进行针对性的分析,并采取相应积极的预防措施。

关键词:水下混凝土;钢筋笼;上浮;原因;预防处理。

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

随着近几年珠三角经济的高速增长，高层建筑和桥梁也逐渐增多,大直径、超长钻孔灌注桩随之得到广泛应用。灌注桩施工中最后一道,也是最重要一道工序是浇注水下混凝土。常见混凝土灌注方法是导管隔离水下回顶法,若由于操作不当,经常出现钢筋笼上浮现象,致使水下混凝土不能顺利灌注,影响成桩质量,对工程造成严重的安全质量隐患,因此必须从理论中分析其产生的原因并结合工程实践来预防和处理。

1、钢筋笼上浮的原因分析

1.1钢筋笼的上端吊筋在孔口未固定牢，或者是导管法兰盘容易扣住笼子，当提升导管时容易被导管挂住而一同提起，从而导致钢筋笼上浮。

1.2在混凝土灌注过程中，当混凝土面上返到达钢筋笼底端时，由于导管埋深较浅，混凝土灌注量相对过大，导致混凝土上返速度过大，产生很大的上冲力，从而托起导管和钢筋笼上浮。

1.3、当混凝土面和导管底端都进入钢筋笼内之后，如果导管埋深过大，将很容易造成钢筋笼上浮。

1.4、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。

1.5当地层中存在粉细砂层时，若泥浆密度偏小，塌落的粉细砂则会铺在混凝土面上，从而形成具有一定厚度的垫层，垫住钢筋笼。随着混凝土面的上升，同样会托起钢筋笼一起上浮。

2、钢筋笼上浮的预防及处理方法

2.1、在浇筑桩基混凝土时格外注意观察悬吊钢筋笼子的吊筋变化情况，如果看到吊筋有一点儿向上“撺”时，就已经表明钢筋笼子已经上浮了，此时要立即采取措施，放慢混凝土的浇筑速度，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子带回浇筑的混凝土中。

2.2当混凝土进入钢筋笼时，要求严格控制导管与钢筋笼的公共埋深，最深不超过6m。当导管底端提到安全距离以上时要适当控制导管埋深，这时只要混凝土流动性好，钢筋笼一般不会上浮。

2.3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，减小其对钢筋笼的携带能力。

2.4、调整好混凝土的塌落度。一般浇注水下混凝土塌落度应控制在18～22cm，浇筑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”。否则混凝土的和易性和流动性不好，浇筑桩基将是十分困难的，先浇筑的混凝土已经快要凝固成整体，而将钢筋笼子整体托起，从而引起其上浮。

2.5、灌注混凝土时把泥浆比重控制在1.15～1.25之间。比重过大，对钢筋笼所产生的浮力增大，而且还会在混凝土面上形成较厚的浮浆，混凝土面上升时，浮浆就裹着钢筋笼向上浮。根据现场的实际情况，采用优质膨润土造浆。

2.6、由于钢筋笼弯曲或搭接不正对钢筋笼上浮也有一定影响，因此,施工人员应予以严格把关,消除此类影响。

2.7、在钢筋笼子上焊接一根钢筋标杆漏出泥浆表面，当发现标杆上浮时，也说明钢筋笼子上浮了，此时要立即采取措施，将上浮的钢筋笼子恢复回原位。

2.8、采用在主筋上焊“倒刺”的方法来防止钢筋笼上浮，钢筋笼同一截面焊3-4个倒刺，每个笼子设两道即可。

2.9、在钢筋笼的底部加上横向的十字架钢筋，这样混凝土对钢筋笼有一个向下的冲击力，钢筋笼要上浮时也会因此而增加阻力，一般可以确保钢筋笼不在发生浮笼现象的发生。但是当钢筋笼下部加上十字架钢筋后，会影响导管的下落深度，对于二次清孔带来麻烦，造成孔底沉渣厚度增加，而且下导管时操作不注意也很可能将十字钢筋损坏，使它失去应有的作用。

2.10、加大吊筋直径，并在井口加配重，并可焊在护筒上。

2.11、在其他不可控因素（如钢筋笼直径、箍筋直径和间距等）中，箍筋间距对钢筋笼上浮的影响也是很大的。在图纸会审时及时与设计人员进行交流,确保消除非施工因素引起的上浮。

3 结语

经实践中证明，钻孔灌注桩在混凝土灌注过程中，只要控制好混凝土的流动性和上翻速度，控制好导管底口和钢筋笼底端的相互位置及导管与钢筋笼在混凝土中的公共埋深，钢筋笼上浮的事故是可以避免的。控制好泥浆的比重，将钢筋笼主筋延长到孔底，把钢筋笼固定在平台或护筒上，也是一种有效的辅助方法，能够解决灌注时钢筋笼上浮的问题。

参考文献:

【1】邱桥泉，徐永杰，吴梁现场钻孔灌注桩的施工组织[J] 2006；

【2】DL/T 5144-2001水下混凝土施工规范[S]；

【3】GB 50300-2001 建筑工程施工质量验收统一标准[S]。

作者：宁保明，1983年3月6日 ，供职于广东省阳春市第二建筑公司 ，从事建筑工程施工管理工作。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。