鋼筋籠抗浮技術(shù)研究與應(yīng)用

宋德新 鄒紅

摘要 隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展，城市用地面積急劇減少，越來越多的建筑對地下空間的開發(fā)和利用引起重視。為了抑制樁基混凝土澆筑中鋼筋籠上浮現(xiàn)象，文章結(jié)合具體的工程實(shí)例進(jìn)行分析，研究發(fā)展了一種鋼筋籠下方固定一個(gè)“混凝土餅”的簡易抗浮裝置?，F(xiàn)場制作與應(yīng)用表明：抗浮裝置具有制作便易、實(shí)操性強(qiáng)、抗浮效果好、抗壓強(qiáng)度高、抗腐蝕性能好等優(yōu)點(diǎn)，保證了樁基成型質(zhì)量，造價(jià)低廉，在類似工程施工中存在使用與推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞 混凝土餅；鋼筋籠抗??；施工技術(shù)

中圖分類號 U445.551文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 2096-8949（2023）14-0081-03

0 引言

樁基混凝土澆筑過程中，由于混凝土灌注速度過快，鋼筋籠易受混凝土回頂作用，使鋼筋籠上浮，影響鋼筋混凝土樁質(zhì)量以及后期鑿樁處理等弊端[1]。技術(shù)工作者們采取了有效的施工技術(shù)抑制鋼筋籠上浮[2-3]：如在鋼筋籠下端減少部分箍筋，減少混凝土與鋼筋接觸面積，間接減少鋼筋籠所受浮力；或用粗螺紋鋼與主筋護(hù)筒一起焊接，將鋼筋籠強(qiáng)制固定。而其存在樁身力學(xué)性能下降及螺紋鋼拔出困難等弊端。鑒于此，傳統(tǒng)鋼筋籠抗浮工藝有待改善。

1 工程概況

陳家垅資水大橋，橋跨布置如下：[6×30+（71+2×125+

71）+10×30]m。上部構(gòu)造主橋采用預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁，引橋采用預(yù)應(yīng)力混凝土（后張）T梁，先簡支后連續(xù)；下部構(gòu)造0號橋臺采用柱式臺，20號橋臺采用一字臺，7、8、9號橋墩采用矩形門式墩，其余橋墩采用柱式墩。運(yùn)營實(shí)景如圖1所示。

樁基均采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)?？偣矘痘鶖?shù)為104根，樁基直徑為1.5 m，樁基設(shè)計(jì)直徑為2.2 m、2.5 m、1.5 m、1.8 m四種，樁基平面布置如圖2所示。

其中各工區(qū)樁基類型和特點(diǎn)如表1所示。

2 樁基施工難點(diǎn)與特點(diǎn)

在該項(xiàng)目中，樁基數(shù)104根，樁基施工中存在如下技術(shù)難點(diǎn)：

（1）大直徑樁占絕大多數(shù)，樁基混凝土灌注工作量大。

（2）地下水位較高，大直徑樁鋼筋籠在混凝土反沖力以及水浮力耦合作用下上浮較明顯，若不采取措施，容易造成返工。

（3）傳統(tǒng)抑制鋼筋籠上浮方法存在作業(yè)速度慢、抗浮效果欠佳等弊端，影響工程進(jìn)度以及樁基成型整體質(zhì)量。鑒于此，公司技術(shù)人員發(fā)展了一種簡易鋼筋籠抗浮施工技術(shù)。應(yīng)用表明：抗浮施工技術(shù)簡單、成本低、施工便易，在滿足施工進(jìn)度前提下，又保證了混凝土成型質(zhì)量，在類似工程中存在使用與推廣價(jià)值。

3 鋼筋籠抗浮技術(shù)原理

在鋼筋籠底部焊接一個(gè)圓形“混凝土餅”（混凝土標(biāo)號與樁身混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號一致），當(dāng)混凝土灌入時(shí)，混凝土壓力集中在混凝土餅上，如圖3所示，恰當(dāng)?shù)乇苊饬嘶炷廉a(chǎn)生回頂力將鋼筋籠上浮，在混凝土灌注量大、灌注速度快的樁基施工中，此抗浮技術(shù)存在推廣與實(shí)用價(jià)值。

4 鋼筋籠抗浮施工工藝流程（如圖4）

4.1 操作要點(diǎn)

4.1.1 混凝土餅制作

據(jù)工程實(shí)際，混凝土餅與樁身混凝土標(biāo)號一致，其厚為4～5 cm，直徑比鋼筋籠直徑小5 cm。同時(shí)，內(nèi)部做一個(gè)簡易鋼筋骨架，如圖5～6所示。

4.1.2 混凝土餅焊接

將混凝土餅的預(yù)留鋼筋與鋼筋籠縱筋焊接，焊接長度與焊接質(zhì)量遵循相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[4]。焊接前，注意檢查清理焊接部位及鋼筋與電極接觸處表面的銹斑、油污、雜物等。

4.1.3 鋼筋籠吊放

鋼筋籠吊放之前必須驗(yàn)收鋼筋籠加工質(zhì)量[5]，如表2所示。

采用單機(jī)抬吊方式對鋼筋籠吊放。吊裝過程中保持吊鉤中心線與鋼筋籠重心重合，以免發(fā)生鋼筋籠與吊車偏位晃動等，整個(gè)吊裝工藝目前較為成熟，此處不再贅述（見圖7～8）。

4.1.4 混凝土澆筑

采用導(dǎo)管法對樁基混凝土進(jìn)行澆筑，在澆筑混凝土之前必須要開展塌落度及和易性檢測等工作，執(zhí)行“水下混凝土灌注樁塌落度為180～220 mm，旱樁混凝土塌落度為160～180 mm”規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)[6]，確?；炷亮鲃有院?、不卡管等特點(diǎn)。

導(dǎo)管在下放之前必須進(jìn)行泌水實(shí)驗(yàn)，保證導(dǎo)管澆筑中不漏漿等。同時(shí)，以導(dǎo)管埋入混凝土深度為2～6 m以及導(dǎo)管底部距孔底距離300～500 mm為控制標(biāo)準(zhǔn)，對導(dǎo)管及時(shí)抽拔。

整個(gè)過程應(yīng)該連續(xù)觀測鋼筋籠頂標(biāo)高變化，若鋼筋籠產(chǎn)生以往上浮現(xiàn)象，須及時(shí)停止灌注。

4.1.5 樁基驗(yàn)收檢測

根據(jù)樁基檢測規(guī)范[6]，采用低應(yīng)變動力檢測與聲波投射法檢測成型樁基的完整性與承載力（見圖9～10），檢測結(jié)果如表3所示。

由表3可知，此抗浮施工技術(shù)條件下成型的樁基均為Ⅰ類樁，抽檢中樁基整體承載力與完整性全部滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求，此抗浮技術(shù)應(yīng)用效果較佳。

5 效益分析

（1）社會效益：應(yīng)用表明抗浮裝置較好地牽制了鋼筋籠上浮現(xiàn)象，無另需大型機(jī)械設(shè)備出入場，整個(gè)施工過程簡易。在后續(xù)樁基檢測中亦無斷樁、沉渣、鋼筋籠傾斜等質(zhì)量缺陷，存在使用與推廣價(jià)值。

（2）經(jīng)濟(jì)效益：抗浮板制作原材料為鐵皮、混凝土和鋼筋，易于從施工現(xiàn)場剩余材料中獲取，施工成本低。

（3）環(huán)境效益：從整個(gè)施工過程可得知現(xiàn)場無粉塵、水源污染，噪聲控制在50分貝以內(nèi)，滿足《中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

6 結(jié)論

（1）最終樁基檢測數(shù)據(jù)表明Ⅰ類樁與Ⅱ類樁總計(jì)為100%，此抗浮施工技術(shù)條件下的樁基完整性與承載力均滿足設(shè)計(jì)與施工規(guī)范要求。

（2）整個(gè)施工過程操作便易，便于現(xiàn)場作業(yè)人員掌握。同時(shí)，對廢舊鋼筋與混凝土進(jìn)行了有效的利用，符合節(jié)能、低碳、綠色施工的理念。

（3）減少由于鋼筋籠上浮帶來的樁基質(zhì)量問題與返工處理，具備一定的推廣與實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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[6]中國建筑科學(xué)研究院. 建筑樁基技術(shù)規(guī)范： JGJ 94—2008[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2008.

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