【摘要】 在钻孔灌注桩基础施工过程中，灌注混凝土时钢筋笼上浮现象时有发生，少则上浮几厘米，多则上浮几十厘米甚至过米，直接影响钻孔灌注桩的质量，本文结合实际，就桩基础施工过程中钢筋笼上浮的原因及控制措施进行了探讨和分析。
　　【关键词】 钻孔灌注桩；钢筋笼上浮
　　【中图分类号】 tu753.4【文献标识码】 a 【文章编号】 1727-5123（2012）03-024-02
　　钻孔灌注桩是民用和工业建筑广泛应用的一种基础形式，具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。但是由于钻孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行，其施工过程无法直接观察，成桩后也不能进行直接开挖验收，它又是最容易出现质量问题的一种基础形式。分析钻孔灌注桩在施工过程中可能发生的事故，进行必要的防范是保证钻孔灌注桩成桩质量，确保基础工程安全的重要措施。在钻孔灌注桩基础施工过程中，灌注混凝土时钢筋笼上浮现象时有发生，少则上浮几厘米至十几厘米，多则上浮几十厘米甚至过米，直接影响钻孔灌注桩的质量，本文结合实际，简要分析钻孔灌注桩施工过程中可能存在的几种质量问题以及相应的防范措施，旨在为类似工程提供借鉴。
　　1钢筋笼上浮的原因
　　１．１浮力。钢筋笼在泥浆和混凝土中受到浮力作用，浮力的大小与泥浆及混凝土比重、含砂率有关，但浮力并不是导致钢筋笼上浮的主要原因。
　　１．２摩擦力。在混凝土灌注过程中上升的混凝土对钢筋笼的粘附力（摩擦力）是导致钢筋笼上浮的一个因素，它的大小主要取决于混凝土的初凝时间、流动性（和易性）及灌注时的温度、混凝土总的灌注时间和导管与钢筋笼在混凝土中的公共埋深等。wWw.11665.com
　　１．２．１混凝土初凝时间与流动性（坍落度）和摩擦力的关系。混凝土拌合物的流动性（坍落度）与钢筋笼的上浮力（摩擦力）成反比，特别是首批灌注的混凝土始终处于后灌混凝土之顶层，应从灌注开始至灌注完成始终保持必要的塑性和流动性，否则混凝土的流动性变小摩阻力增大而粘附于钢筋笼上致使钢筋笼上浮，因此要求混凝土拌合物要有足够的流动性和初凝时间，保证首批灌注的混凝土的初凝时间不得早于灌注桩全部混凝土灌注完成时间。而影响混凝土初凝时间和流动性的因素有以下几点：⑴气温：气温越高，混凝土凝结时间越快；⑵水泥品种：掺有混合料的水泥凝结时间较长，例如矿渣水泥较同标号普通水泥凝结时间长，低标号水泥较高标号水泥凝结时间长；⑶混凝土的标号：其它条件相同时，混凝土凝结时间随着标号的提高而缩短；⑷混凝土的水灰比：随着水灰比的增高而混凝土的凝结时间延长；⑸混凝土坍落度：一般混凝土坍落度增加，凝结时间可以延长；⑹外加剂：掺入少量缓凝剂可以延长混凝土初凝时间和终凝时间。
　　１．２．２钻孔桩混凝土灌注时间的温度和总的灌注时间与摩擦力的关系。灌注桩全部混凝土灌注完成及提升并拆除导管所耗总的时间越长，灌注混凝土时温度越高，导致钢筋笼上升的摩阻力就越大，因为混凝土的流动性（坍落度）降低率与时间、温度成正比，与拌合物原有坍落度的大小成反比，特别是在混凝土灌注的中、后期，混凝土的流动性降低，与钢筋笼的摩阻力大为增加。当钻孔灌注桩直径较大，桩身较长，所需灌注时间较长时，或混凝土拌和机与灌注地点距离较远、运输时间较长时，灌注温度较高时，配制混凝土混合物须增加其坍落度或掺入缓凝剂。
　　１．２．３导管与钢筋笼在混凝土中的公共埋深与摩擦力的关系。当孔内混凝土面进入钢筋笼底面以后，混凝土面到导管底口的距离即为导管与钢筋笼在混凝土中的公共埋深。灌注混凝土时导管底口以上的混凝土上升时间与钢筋笼间的摩阻力是导致钢筋笼上浮的上升力。而在导管底口以下部分的混凝土对钢筋笼的握裹力将抵消导致钢筋笼上浮的上升力，这部分力有利于防止钢筋笼的上浮。另外，在钢筋笼骨架主筋外侧设置的控制保护层厚度的部件，如于主筋上设置的“耳环”、绑扎在主筋上的预制混凝土方垫块，及较长的钻孔桩的钢筋骨架采用多节骨架焊接而成的主筋搭接焊头，也都使砼与钢筋笼的摩阻力增大。
　　１．３顶托力。顶托力主要来自混凝土从漏斗向下灌注时的位能而产生的冲击力，混凝土从导管底口流出来向上升起时，向下的冲击力转变为向上的顶托力。顶托力是导致钢筋笼上浮的主要因素，钢筋笼所受到的顶托力的大小与混凝土灌注时的位能、灌注速度

首批混凝土的流动性、及表面标高、导管底口标高、钢筋笼底端标高等因素有关。
　　１．３．１混凝土在钢筋笼中上翻速度的影响。在钻孔桩混凝土灌注过程中不难发现，如果混凝土灌注速度过快，将会使向上的顶托力增大，造成钢筋笼被顶托上升。造成混凝土灌注速度过快的因素主要有以下几点：⑴漏斗高度过高，导致混凝土的位能过大，加快了混凝土下落速度；⑵井底清孔不彻底，尚有少量沉淀物被首批灌注的混凝土置换使导管底口距孔底距离过大，混凝土流出导管底时流速过快；⑶刚开始灌注混凝土时往往导管埋置较浅，或混凝土下落时导管提升过猛，使混凝土灌注速度过快。
　　１．３．２导管底标高、混凝土表面标高、钢筋笼底端标高间的影响。当导管底口在钢筋笼底端下面，混凝土从钢筋笼下口往上翻升，钢筋笼受到混凝土的顶托后很容易上浮。反之，导管底口在钢筋笼底端上面，混凝土从钢筋笼底端上部往上翻升，钢筋笼受混凝土的握裹力作用，钢筋笼上浮现象一般情况下不太明显。
　　１．３．３其他原因。钻孔弯曲或倾斜，两节钢筋笼连接不竖直，导管法兰盘钢筋骨架，钢筋笼的直径大小和箍筋间距对钢筋笼均能导致钢筋笼上浮，但这些不是主要原因。
　　２预防钢筋笼上浮的具体措施
　　２．１要保证安装在砼灌注桩中钢筋笼位置的准确。
　　２．１．１桩基定位要准确。在打桩施工前，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。一般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。
　　２．１．２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。
　　２．１．３做到钻杆中心和桩位中心重合。埋好护筒后开始稳螺旋钻机，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。