钻孔灌注桩钢筋笼上浮的原因分析及控制措施

2019年2月20日20:31:27钻孔灌注桩钢筋笼上浮的原因分析及控制措施已关闭评论 2,552

中铁五局路桥公司   涂凯   李昱强

摘要

通过对钻孔灌注桩的钢筋笼上浮进行原因分析和提出控制措施,在项目施工工点得到成功运用,证明所采取的控制措施行之有效。

关键词

钻孔灌注桩   钢筋笼   上浮   控制措施

引言

钻孔灌注桩的施工工艺相当成熟,而且关于钻孔灌注桩的施工质量控制及问题处理系列的论述文章众多,本文就不一一详说。本文主要针对西成客专线站前6标段某公司承建的湑水河特大桥施工时桩基出现钢筋笼上浮,进行原因分析并提出控制措施,该措施在后续施工中成功的避免了钢筋笼上浮。

一、工程概况

西成客专为西安至成都新建时速250km/h高速铁路,某公司承建陕西汉中段站前6标段土建任务,湑水河特大桥全长1755m,位于全直线上,设计为双线无砟轨道。该桥采用钻孔灌注桩接承台基础,钻孔灌注桩434根,设计桩径1.25米和1米,设计桩长最长37米,最短32米,桩基为非通长钢筋笼配筋;以此桥某号墩的1根桩基为第一个施工工点,设计桩长为36米。

二、湑水河特大桥某墩桩基概况和施工实际情况

地下水丰富,以土层、砂砾和卵石层为主,桩基为摩擦桩,桩基直径为1.25m,设计桩长36m,钢筋笼为非通长钢筋笼,钢筋笼设计长度为25m,成桩后孔深为36.2m。第一车10m3混凝土浇筑顺利完成,浇筑第二车混凝土过程中见钢筋笼上浮。钢筋笼上浮后同时出现了孔位偏移,现场立刻停止了混凝土浇筑,现场技术人员用测绳量测导管埋深和混凝土灌入深度后,发现导管埋深已达到12.5m。量测钢筋笼顶部高程上浮高度达到1.2m,没有合理措施可以使钢筋笼回到原位标高,现场决定拔笼重钻。

三、钢筋笼上浮原因

结合上述桩基实际施工情况,原因分析如下:

水下混凝土浇筑过程,技术人员没有及时测量混凝土面到孔底、钢筋笼底部的距离以及导管在混凝土中的埋深,因此在混凝土面上升接触到钢筋笼底部和导管埋深达到12.5m的整个过程没有采取预防措施,引起钢筋笼上浮。

四、钢筋笼上浮的控制措施

根据上述钢筋笼上浮原因分析,本项目施工采取的部分措施如下:

①灌注水下混凝土前,及时测量桩基成孔深度,保证钢筋笼和桩基长度满足设计要求。因超钻而引起的钢筋笼底部距孔底距离增大时,在钢筋笼顶部接长钢筋笼。准确计算好进入钢筋笼底部的混凝土方量,快接近钢筋笼底部时,可通过漏斗阀门开关降低混凝土的灌入速度,避免混凝土接触钢筋笼底部时的顶托力瞬间过大造成钢筋笼上浮。

②开始浇筑前,导管底部距孔底距离宜为30cm~50cm,浇筑过程及时测量,控制导管埋深在2~6m;同时保持导管居中,避免导管法兰盘挂住钢筋笼。

③保持混凝土的工作性能良好,避免灌入混凝土的堆积而顶起钢筋笼造成上浮,坍落度宜控制在180~220mm,扩展度宜控制在530~580mm;适当延长混凝土的凝结时间,防止上返的第一车混凝土过早硬化而使顶部混凝土与钢筋笼之间的滑动摩擦力增大,降低钢筋笼上浮的可能性。

④增加抗浮装置:1、在钢筋笼吊装下放前安装多功能井字架,便于钢筋笼对接下放,能可靠悬挂吊筋,可以预防钢筋笼防上浮和准确定位;2、在钢筋笼对称的几根主筋上,将钢筋下部伸长至孔底,并在加长钢筋末端起弯钩,增加混凝土灌入初期对钢筋笼底部的握裹力。

五、水下灌注桩的施工实例

湑水河特大桥所有钻孔灌注桩自2013年5月到2014年12月全部顺利施工完成,自第一次钢筋笼上浮后再没出现类似质量事故,保证了桩基施工质量,也满足了施工进度要求。

六、总结

 在保证成孔后的桩长和钢筋笼长度满足设计要求后,通过采取控制混凝土灌入速度、导管在混凝土中埋深、混凝土工作性能等等措施可以有效预防钢筋笼上浮。

在桩基浇筑施工时,施工现场为了节约导管拆除和施工时间,往往浇筑速度过快,以及混凝土上返很慢时,才安排作业人员提升和拆除导管,这些不规范操作易造成钢筋笼上浮,严重时出现断桩。

钻孔灌注桩钢筋笼上浮的原因分析及控制措施

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