分析钻孔灌注桩浇灌混凝土时浮笼的原因

分析钻孔灌注桩浇灌混凝土时浮笼的原因

李威

徐州长城基础工程有限公司 

摘要：随着社会建筑工程的建设发展，钻孔灌注桩施工技术是比较常用的技术之一，针对钻孔灌注桩施工中，经常出现的问题就是浇筑混凝土时钢筋笼浮笼现象。因此，我们应该高度重视钻孔灌注桩施工技术中各个工序的应用问题，切实掌握施工工艺，来提高钻孔灌注桩的桩身质量。本文主要对钻孔灌注桩施工中钢筋笼浮笼进行分析论述，以供参考。

关键字：正循环钻孔灌注桩；工程桩；钢筋笼浮笼

1、钻孔灌注桩施工的基本工序

1.1钻机对位

    钻孔前先根据图纸上桩位坐标确定桩的位置，并埋好护筒用油漆做好标志，使用线绳拉出十字线，移动钻机使转盘的中心对准十字线的中心位置，确保在钻机对位时桩位准确。

1.2钻孔、成孔验收

    钻机钻进过程中需做相应的钻进记录，如实记录钻孔的进尺情况，一般以小时为单位记录进尺的速度，尤其是在入岩的情况下，更要详细记录进尺情况以便工勘人员充分判断岩层的信息。另外对钻机的转速也要有一定要求，根据地质情况来控制钻机的速度，以防钻进时因为土层松软程度不同致使孔位倾斜偏移，如松软土时应把转速放到最低，这样钻进时才能保持垂直度。在钻进过程中及时调整好浆液进行循环冲孔，以防沉渣过厚所导致桩身的质量问题。最后根据已钻进成孔的桩身进行孔深、孔径测量验收。

1.3放置钢筋笼

    按照图纸设计要求计算出钢筋笼的长度及直径大小进行下料，尤其要注意的是钢筋笼的吊筋要准确，在很多施工中因为看图不认真造成桩顶标高或锚固筋长度原因使吊筋计算错误，从而导致下放钢筋笼顶无法满足设计要求的桩顶标高。钢筋笼焊接的焊缝要饱满，搭接长度按照规范要求不小于10d，箍筋要求加密以及保护块的间距一定要严格按照规范要求来做。

1.4二次清孔及灌注混凝土

    二次清孔是指放好导管后，通过泥浆泵循环泥浆再次清理孔内沉渣。对于二次清孔需要根据现场的地质情况调整泥浆比重进行二次清孔，泥浆比重不仅影响着二清的效率，对孔身护壁也起到很大的作用。待沉渣清理干净达到设计要求时方可进行灌注，在灌注之前不允许长时间停掉泥浆泵的循环，而在现实中很多施工单位都是提前停下泥浆泵，这样对于孔内泥浆比重较小的泥浆中沉淀速度快，达不到二清的效果。灌注混凝时需要注意钢筋的变动，如有上浮立即停止灌注。混凝土的超灌量按照设计要求来控制。

2、浮笼的原因及预防技术措施

    灌注时钢筋笼上浮的根本原因还是各个施工工艺的基本要求没有达到标准所造成的。所以只要掌握了桩基施工的技巧以及工艺的合理调整，是完全可以避免浮笼现象的发生。钢筋笼浮笼可分为以下几个原因，并根据各个原因做出具体的预防方案以供大家参考：

2.1沉渣过厚

    在钻进过程中泥浆泵要始终保持循环才可以清理孔中的沉渣，但由于钻进时速度过快泥浆的循环并不能完全冲开钻进时钻头所切下来的黏土块。这时黏土块就会随钻进的深度而继续增加。等到钻孔结束后就会沉积很大一部分粘在一起的土块，在提钻的时候可能会通过钻头被提上来可以看到，但孔底依然会沉淀一部分在下面。而灌注时混凝土是自导管由下而上出料，此时沉渣过厚就会紧紧抱死钢筋笼，灌注的砼就会拖动沉渣及钢筋笼向上浮起。所以产生的黏土块在钻进时应对每节钻杆钻进完成后都要转动多次通过钻头来切削块状泥土，使之成为小的粘块，然后上下提动钻杆对小的粘块充分进行切削溶进在泥浆中，最后通过泥浆泵的循环带出孔内。沉渣清理最好在一清的时候清理干净，对于那些块状物质可以使用钻头进行切削，而二次清孔不能冲开较大的碎块并且清理时间较长。

2.2泥浆比重太小

钻进过程中泥浆不仅有护壁作用，同时具有一定得粘度，通过泥浆管的循环可将切削下的沉渣悬浮后排出，对钻头也有冷却和润滑的作用，提高钻孔的速度。但是泥浆的比重对浮笼也有一些潜在的影响。泥浆的比重按照规范要求对不同地质都做出一些规定范围，如黏土式粉质泥浆比重在1.1—1.2、沙土或较厚的石夹层泥浆比重在1.1-1.5等等。泥浆比重所影响的浮笼关键原因是因为泥浆比重过小，所悬浮细小的泥沙颗粒沉积过快。泥浆泵虽是不停的循环可以带动泥浆中的泥沙，但在灌注混凝土之前要停止浆液循环对灌注砼做一些准备工作，如装料斗、指挥料车等事项，而这段时间泥浆泵是没有循环浆液，浆液中的泥沙就会快速沉积下来导致沉渣过厚，浮笼原理与上相同。并且泥浆比重过小对于一些沙土而言极易塌孔，因此泥浆比重对孔身质量的影响也是相当重要的，所以在钻进过程中要根据地质情况调整好泥浆比重，以防留下后期隐患。

2.3设计要求钢筋笼不是孔深的全笼且混凝土的塌落度偏小和异性较差

根据设计要求所钻进孔深不需要全部下放钢筋笼，只需满足孔深一半有钢筋笼即可，即桩身上半部分有钢筋笼的存在而下半部分没有钢筋笼。而在混凝土的塌落度较小和异性差的情况下灌注时，混凝土自导管由下向上出料会直接拖动钢筋笼同混凝土一起上浮，从而产生浮笼现象。所以在灌注砼时先把混凝土的和异性用料车搅拌均匀

，在钢筋笼底端以下的位置放料的速度尽量放慢，导管埋置深度根据现场灌注混凝土是否到达钢筋笼底口位置来控制埋深以保证灌注时钢筋笼不浮。

2.4导管埋深过多，混凝土塌落度过小

灌注砼时对导管埋深有具体的规范规定（2-6m）控制埋管深度，因施工操作人员的偷懒，当埋管达到6m时并没有拆卸导管致使导管埋深过多，继续灌注时导管内的混凝土没有那么大的压力来推动上面的混凝土，也就是施工中所说的不下料，此时只有提动导管才会使导管内的混凝土继续出料，如果混凝土的塌落度过小埋管太多的情况下，已经反上来的混凝土会使导管周边与钢筋笼摩擦紧紧扣在一起，这样提动导管时就会把笼子一起带上来，所以控制埋管深度对于灌注浮笼而言也有影响。

3、钻孔灌注桩的质量控制

钻孔灌注桩的各个工艺都要求作出严格的规范要求，这样桩身的质量控制才会有更好的保证。首先沉渣的控制，沉渣不仅导致浮笼，更严重的后果是在承受主体压力情况下桩身下沉，那样对于整个建筑质量而言就不言而喻了，所以这一控制对抗压尤为重要。其次，是钢筋笼的作用对桩身整体性起到约束作用，使之承受一定得水平力，如果没有钢筋笼而言，桩身只能存在抗压的作用，而水平力达不到理想的状态，如遇地震等情况的发生就会使桩身折断开裂。混凝土抗压力很大，但其它就不行了；最后是灌注混凝土，产生断桩的原因就是浇灌不当引起的。混凝土不够方量时等待时间过长而导致砼达到初凝时间从而产生断桩.导管拔脱混凝土界面时，使导管内积水泥浆再次灌注时泥浆与混凝土有一部分掺杂，同样引起断桩。因此控制钻孔灌注桩桩身质量首先就要控制各个施工工艺，其次就是对各个工艺逐个击破，不能因为偷工或者省料就免去了很多看似不重要的步骤，那样只会给工作带来更多的麻烦，同时质量也会有所影响。只有严格的按照各个工艺要求才能更完美的保证桩身的质量以及整个建筑的质量。

参考文献：

【1】周毅钻孔灌注桩的施工技术和质量控制【J】中国科技信息 2009（10）

作者简介：

李威，男，江苏徐州，扬州大学广陵学院