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水下砼灌注桩钢筋笼的准确定位及防止其上浮的措施

作者：赵树海 迟忠海

来源：《中小企业管理与科技·下旬》2010年第01期

摘要:在桥梁、电厂等大型建筑施工中通常都需要大孔径、大深度混凝土灌注桩,在(使用水钻、冲击钻、旋挖钻等)打桩的过程中,保证钢筋笼在混凝土灌注过程中的位置准确是非常重要的,否则钢筋笼位置偏移较多,就会引起桩基钢筋保护层厚度不够,从而造成工程施工的质量问题;另外防止在水下浇筑桩基混凝土的过程中钢筋笼上浮,也是施工中应该注意的问题。 关键词:砼灌注桩钢筋笼 准确定位 防止上浮 措施

1 保证安装在砼灌注桩中钢筋笼位置的准确的方法

1.1 桩基定位要准确和做好保护桩的工作

在桩施工前,首先要进行桩基位置的定位,桩位的准确是保证桩基及钢筋笼子位置准确的前提条件,这里就涉及到工程施工中桩基的定位的问题,施工员的工作不仅要把桩基的位置找准,而且还要做好保护桩的工作,以备桩基施工钢筋定位等后期使用。施工现场都要出入一些大型工程车辆,一不注意就将事先布置好的保护桩碾压破坏掉,因此在做保护桩的时候,考虑的是不仅能方便恢复桩位点,而且还要尽量避免做好的保护桩遭到破坏。

以上只是最基本的保证桩基位置准确的方法,更重要的是保证钢筋笼在桩基中混凝土位置的准确,下面进行一些简要的介绍。

1.2 护筒的质量、规格要满足施工的要求

钻孔使用的护筒要圆而且制作护筒的钢板不能小于8毫米(冲击钻施工时用的护筒的钢板不能小于12毫米),护筒的直径应比桩基的直径大约200~300毫米左右即可(冲击钻施工时护筒的直径要比上述值适当大些),埋设护筒时使其中心与桩位的中心重合,(规范中规定误差不能超过50毫米,实际操作中要控制在20毫米内),因为护筒是保证钢筋笼位置准确的第一个屏障,钢筋笼子要通过护筒安装进桩基钻孔内。另外护筒周围的回填土要尽量用不易渗水的粘土或煤矸石粉沫等回填,并要夯打结实。防止钻孔施工时外溢的泥浆渗过护筒周围的回填土,从而使护筒的位置倾斜或者发生位置改变。

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1.3 做到钻杆中心和桩位中心重合

埋好护筒后开始稳钻机,钻机的基础平台要平整和结实,稳钻机时最重要的是保证钻杆的中心和桩位的中心要重合,并且要保证钻机的竖直,使钻机的磨盘中心和桩位的中心重合为止(通过吊线坠检查两者误差不宜超过10毫米);冲击钻是使其钢丝绳中心和桩位的中心重合,经校和无误后才能制备泥浆准备钻孔。在钻孔的过程,通过保护桩恢复桩位中心,在钻孔时,要经常检查、校和钻杆的中心是否与桩位中心重合。

1.4 壁杆与吊线坠相结合的方法来控制钢筋笼子的位置准确性

为了保证安装后的钢筋笼能在钻孔灌注桩的中心位置,通常在安装钢筋笼之前,用长6m~8m,直径50~80mm的钢管在一端焊接上“?”型的挂钩,制作4～6个壁杆,均匀挂在护筒的四周后,才能开始安装钢筋笼子。在护筒的周围均匀安装4～6个壁杆的目的是能使钢筋笼在壁杆的挤靠下,在钻孔内保持垂直,同时也能有效防止钢筋笼嵌入孔壁的泥里,设计上在钢筋笼周围上焊接几个长几十厘米长的“]”型的钢筋来做混凝土的保护层几乎是没有用的,经过实践检验,壁杆的作用基本上能控制住钢筋笼的位置,使其不会有产生太大的偏差,使钢筋笼子的位置基本上能满足规范规定的要求。精确的控制还要用吊线坠来实现,在安装完钢筋笼后,通过保护桩恢复桩位的中心点,然后抽孔内的泥浆,直到漏出钢筋笼的顶面,在钢筋笼的顶端挂“十”字线,用线坠来校和钢筋笼上挂的“十”字线中心与桩位的中心是否重合,否则用大锤、钢管敲打、撬动钢筋笼的吊筋使其中心与桩位的中心重合为止。但当钢筋笼的顶面至泥浆的上面距离较大时,抽泥浆的方法往往容易造成塌方,因此用吊线坠的方法就不再适用。那么处理方法就是在钻孔之前尽量使桩基位置的标高降低,以减少桩顶与施工地面的高度差。

2 控制钻孔灌注桩中钢筋笼上浮的方法

由于钢筋笼子安装在钻孔的泥浆内,人既看不见也摸不着,在浇注桩基混凝土时,如果操作不当,很容易引起钢筋笼子上浮,造成工程质量事故。现在简单介绍一下浇筑桩基混凝土时,能够有效防止钢筋笼子上浮的方法。

2.1 引起钢筋笼子上浮的几种可能原因 2.1.1 钻孔底部泥渣清理不符合要求

当钻孔深度达到设计标高后,孔内沉渣过深,桩底的泥块也没有完全搅碎和冲出孔外,就将钻头、钻杆卸掉,安装导管。在浇注桩基水下混凝土时,混凝土将沉渣、泥块一起向上顶起,而泥块再混凝土的冲击作用下将钢筋笼子整体托起,造成钢筋笼子的上浮。

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2.1.2 浇注混凝土过快

现在很多钻孔灌注桩设计的钢筋笼子都是半笼,(笼子比桩身短几米或十几米)当混凝土面接触到钢筋笼子时,如果继续快速浇筑混凝土,则钢筋笼子在上泛的混凝土的冲击作用下整体上浮。

2.1.3 调整好混凝土的塌落度

一般水下浇注桩基的混凝土塌落度应控制在18~22cm,浇筑桩基的混凝土都要求有很好的和易性与流动性,以此来保证混凝土在浇注的过程中能有很好的“泛浆”。否则混凝土的和易性和流动性不好,浇筑桩基将是十分困难的,先浇筑的混凝土已经快要凝固成整体,而将钢筋笼子整体托起,从而引起其上浮。

2.2 防止钢筋笼子上浮的方法

防止钢筋笼子上浮的方法应从钢筋笼子上浮原因的角度上来处理:

2.2.1 防止桩底泥渣、泥块过多的方法是:在钻孔深度达到设计标高时,不要立即停止钻机转动,而是要空转(吊住钻杆,孔深不增加)一段时间,这期间泥浆坑内的泥浆与孔内的泥浆要不间断的循环,并且要注意,泥浆坑内的泥浆不能太稀,密度要不小于1.2,如果孔底有砂还要进行涝砂工作,待泥浆调均匀、泥块搅碎,方可进行下一道工序的施工,即拔钻杆和安装浇注水下混凝土的导管。

2.2.2 在施工半笼的桩基时,当浇筑的混凝土接触到钢筋时,要将浇注混凝土的速度适当放缓,待浇筑的混凝土高度高出钢筋笼子底面1~2米时,再加快混凝土的浇注速度,这时桩中的混凝土已经将钢筋笼子裹住,钢筋笼子将不会再上浮。另外减导管时,应计算准其底口的位置,使导管口不要处在与钢筋笼子底面相近的地方。因为这样,从上面导管下来的混凝土正好冲击钢筋笼子的底面,从而造成钢筋笼子上浮。

2.2.3 控制混凝土的塌落度与连续性浇筑,也是防止钢筋笼子上浮的有效方法之一 如施工现场搅拌的混凝土,要根据搅拌机的规格、型号,满足规定的搅拌时间要求,即搅拌的混凝土不能太“生”,塌落度也要满足桩基施工的要求;如果是商品混凝土,则要严格控制混凝土出厂时间过长,(尤其在夏季天热的时候,混凝土在运输途中不能过长),这些都是造成混凝土流动性与和易性丧失的原因等。

在浇筑桩基混凝土时,要格外注意的是:当钢筋笼子安装到距离钻机平台较深的位置时,(桩基副孔较深)就要求在浇筑混凝土时,格外注意观察悬吊钢筋笼子的吊筋变化情况,如果看到吊筋有一点儿向上“撺”时,就已经表明钢筋笼子已经上浮了,此时要立即采取措施,放慢混凝土的浇筑速度,反复的用钻机上的卷扬机“慢提快落”导管,即慢慢的将浮出的钢筋笼子带回浇筑的混凝土中,