淺述橋梁沖擊鉆孔灌注樁鋼筋籠上浮的質(zhì)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(lián)，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(zhì)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(nèi)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(nèi)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?shù)戒摻罨\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(shù)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(jīng)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(chǎn)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(chǎn)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(fā)現(xiàn)混凝土下灌速度較快并且鋼筋籠產(chǎn)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(nèi)的泥漿會沖擊孔底從而使沉渣上翻。但如果孔內(nèi)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(fā)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(fā)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(guī)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(fā)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(chǎn)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(guī)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(shù)是因為混凝土材料出現(xiàn)質(zhì)量問題，若混凝土質(zhì)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(chǎn)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(nèi)進行下放時，應注意鋼筋籠導管的位置，應避免發(fā)生位置偏差，進而造成混凝土在灌注過程中，導管拔出時發(fā)生鋼筋籠上浮的情況。

4 質(zhì)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(jù)主要鋼筋進行延伸，其延伸應控制在500mm以上，并且應確保可以到達孔底面，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(chǎn)生上浮情況，應根據(jù)具體施工情況減少對鋼筋籠綁扎環(huán)節(jié)。與此同時，施工人員為確保混凝土灌注與泥漿比重在可控制范圍內(nèi)，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(chǎn)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(shù)量與漏斗的放量，以此按照施工規(guī)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(xiàn)使流速過快產(chǎn)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(jù)施工統(tǒng)計，在鋼筋籠產(chǎn)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(nèi)的混凝土產(chǎn)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(chǎn)生上浮發(fā)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?，F(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(chǎn)生流沙現(xiàn)象、翻升等現(xiàn)象；其次，在混凝土與鋼筋籠骨架形成壓握力時，應將孔內(nèi)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(xiàn)象預防及處理既簡單又復雜?，F(xiàn)場施工人員必須按照設計文件與施工技術規(guī)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(jiān)測各項技術數(shù)據(jù)，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(zhì)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(fā)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。