混凝土灌注樁浮籠預防及處理淺談

董國軍

【摘 要】本文介紹了預防和控制鋼筋籠上浮的重要意義，并通過分析鋼筋籠上浮的原因，提出了鋼筋籠上浮的處理方法與預防措施。

【關鍵詞】灌注樁；鋼筋籠上??；控制意義；處理及預防

1.緒論

近年來隨著城鎮化建設的不斷推進，土地逐漸趨于緊張，這就迫使建筑物不得不向立體空間發展，于是便出現了大量的高層建筑。在工程地質條件較差的地區，由于選擇混凝土灌注樁作為建筑基礎較為經濟合理，因此混凝土灌注樁在高層建筑中得到廣泛應用。那么控制好混凝土灌注樁質量，特別是防止樁體中的鋼筋籠上浮，確?？v向受力鋼筋的正確位置就顯得尤為重要。

2.預防和控制鋼筋籠上浮的重要意義

混凝土灌注樁具有豎向承載能力高、對軟土地區適應性好的優點。灌注樁中鋼筋籠對于灌注樁抗拉、抗彎、土層差異較大時承受地震波速差異引起的水平荷載、樁身的裂縫控制等起到至關重要的作用。鋼筋籠的長度則是根據荷載特征（如豎向荷載的大小和偏心距、水平荷載的大小及其變化特征、拔荷載的大?。┖蛷澗氐拇笮?、樁周土物理力學性質、建筑物抗震設防烈度以及側阻、端阻承載性狀等綜合因素，按照有關規范計算確定的。如果鋼筋籠長度不能滿足設計要求，將導致樁身不能滿足其承受設計荷載的要求。從而嚴重影響樁基的承載力、穩定性和抗震性能，使建筑物安全性降低甚至破壞。特別是在地震荷載或其它水平荷載作用下，會使樁體混凝土一側受拉一側受壓。當拉應力超過樁體混凝土的抗拉強度設計值時，受拉一側混凝土將導致拉裂破壞，并且裂縫不斷向受壓一側發展。由于樁體受力截面的減小，將導致樁體的豎向受力重心向受壓一側混凝土偏移，受壓區混凝土承受的壓應力急劇增大，當壓應力超過混凝土的抗壓強度設計值時，受壓側混凝土將被壓碎，此時整個樁體將完全破壞。輕者建筑物發生沉降，重者則會導致整棟建筑物的整體傾覆。如果能夠確保鋼筋籠不上浮，則實現了樁體縱向鋼筋的正確設計位置。這時當地震荷載或其它水平荷載作用時，縱向鋼筋就會參與受拉，從而確保了樁體的承載力能力，達到了建筑基礎安全可靠的目的。

3.鋼筋籠上浮原因分析

3.1.混凝土向下灌注時產生的沖擊力

在樁體灌注混凝土過程中，鋼筋籠被混凝土的沖擊力頂托上升，是受到比鋼筋籠重力大的頂托力的影響。頂托力主要來自于混凝土從漏斗向下灌注時位能產生的沖擊力。鋼筋籠所受頂托力的大小與混凝土灌注時的位能、速度、首批混凝土的流動度、導管底口標高、首批混凝土面標高、鋼筋籠底標高等因素有關?；炷恋穆洳钤酱?、灌注速度越快、流動度越差，則產生的頂托力就越大。

3.2.導管偏心

導管在孔內不垂直、偏心，導管接頭鉤掛鋼筋籠導致其上升。

3.3.混凝土質量差

混凝土品質差易離析、初凝時間不夠、坍落度損失大的混凝土，會使鋼筋籠難以插入而造成上浮。有時混凝土已升至鋼筋籠內一定高度時，表面混凝土開始初凝硬結，也能攜帶鋼筋籠上升。

3.4.孔內沉渣

孔內沉渣過厚會導致難以測準混凝土表面，進而導致混凝土進入鋼筋籠一定高度后導管埋深過大，造成浮籠。

4.處理方法

一般認為：已上升的鋼筋籠是不可逆轉的，用很大的力也不可能恢復到原來的位置，只能針對上升的原因采取預防措施。但在施工中發現，采取改變籠底以下混凝土的體積，使混凝土攜帶鋼筋籠反復振蕩的辦法，可使已上升的鋼筋籠下沉至設計位置。利用該方法可以處理浮籠事故。

原理及具體操作：

未凝結的混凝土具有一定的流動性，若使已沒入混凝土一定深度的鋼筋籠上下抖動，鋼筋籠會越陷越深。使鋼筋籠上下抖動有兩個辦法：一種是自上而下施加一個外力使之抖動，但這容易使鋼筋籠產生變形，影響樁體質量，而且需要的外加力較大，不易實現。另一種辦法是從鋼筋籠底施加一個向上的力，使鋼筋籠上下抖動。這種辦法不易使鋼筋籠產生變形，能保證樁質量。給鋼筋籠施加一個自下而上的力，最簡易的辦法是利用灌漿時導管的運動。浮籠后，在漏斗內已無混凝土時，使導管上下串動且導管底口始終處于籠底以下，可使混凝土攜帶鋼筋籠反復振蕩。當導管向下運動時，由于導管自身的體積及導管內混凝土的作用，孔內混凝土面會上升，鋼筋籠也會隨之上升，由于自重作用力，上升的同時籠子進入混凝土的深度會加大。當導管向上運動時，混凝土表面隨之下降，鋼筋籠也會隨之下降。當這種運動停止時，由于籠子的自重和慣性作用，其埋入混凝土的深度將進一步加大。就這樣多次快速上下串動導管，使鋼筋籠埋入混凝土的深度不斷加大，最終使已上升的鋼筋籠子下沉至設計位置。

利用這種方法處理浮籠事故時應注意以下幾點：

（1）、要確保導管埋深始終大于2米。

（2）、處理時要使導管底口始終處于籠子底以下。導管底口處于鋼筋籠底以上的運動不會導致籠底以下混凝土體積的增大或減少，也不會使鋼筋籠上下抖動，不能達到使鋼筋籠下沉的目的。

（3）、浮籠往往是在混凝土面進入籠底一定深度后才發生的。事故處理結束后應及時準確探測混凝土表面高度，并保證導管口處于籠底以上一定距離處灌注，否則，將導致再次浮籠。

（4）、浮籠事故應及時處理，時間越長越不利于鋼筋籠下沉。

（5）、導管自身體積對處理效果有一定影響。底管自身體積越大，其運動導致混凝土面升降的幅度越大，處理效果越好。施工中可以采取一些增大底管自身體積的辦法。例如：在底管口及導管接頭處設置鼓形滑筒，既可以防止導管鉤掛鋼筋籠，也可以在處理浮籠事故時派上用場。

（6）、利用這種方法處理浮籠事故的效率較高，一般4～8分鐘即可使籠子下沉0.5～1.0m?；\子下沉時要注意吊筋等鉤掛鉆機平臺及護筒等，以免影響處理效果或出現新的事故。鋼筋籠下沉至初始位置前，應注意調整吊筋位置，以防鋼筋籠偏心。

5.預防措施

鑒于鋼筋籠上浮對樁體質量影響較大，且事故處理起來也較為困難，所以應該做到事前控制，盡量避免該類事故的發生。針對鋼筋籠上浮的原因采取一定的措施，可以有效地預防鋼筋籠上浮事故的發生。

（1）、將幾根主筋延長至孔底，利用混凝土對鋼筋的握裹力抵消混凝土對籠子的向上頂托力。

（2）、鋼筋籠頂應牢固固定于孔口?；\底在鉆機平臺以下的，采用鋼管等牢牢支撐于平臺底。

（3）、混凝土面剛進入籠底時，放慢灌注速度。當漏斗內混凝土存量較多時，應及時將漏斗內混凝土抖盡，然后再加混凝土，以防一次性抖掉過多混凝土時產生持續的對籠子的頂托力。

（4）、混凝土面剛進入鋼筋籠時，導管保持較大埋深，導管底口與鋼筋籠底端保持較大距離。

（5）、混凝土表面進入鋼筋籠一定深度后，提升導管，使導管底口高于鋼筋籠底一定距離，但應保持其埋深符合規范要求。提升時動作要平穩，避免出料沖擊力過大或導管鉤帶鋼筋籠。

（6）、導管鉤帶鋼筋籠時，要緩緩轉動導管，使其脫開鋼筋籠。切記強行提管，以防鋼筋籠被勾起。

（7）、由于混凝土表面初凝引起的鋼筋籠上浮，要通過配制混凝土和加快灌注速度予以避免。

（8）、針對工程具體情況，制定科學的操作規程，預防由于操作不當等人為因素引起的浮籠事故。

6.結束語

鑒于混凝土灌注樁中鋼筋籠上浮，對樁體質量及承載力影響較大，且一旦發生浮籠事故后處理起來較為困難。所以我們在工程中應本著預防為主的方針，科學嚴謹的組織施工，避免浮籠事故的發生。

參考文獻：

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