浇筑混凝土时钢筋笼移位、上浮的原因
(1)混凝土灌注速度和间歇时间
在混凝土灌注初期应尽量放慢灌注速度, 因为混凝土拌合物具有典型的流变特性, 如果灌注速度过快, 混凝土在孔内上升时对钢筋笼产生的摩擦力会大大增加, 同时井孔内泥浆向上流动时对钢筋笼的摩擦力也会大大增加, 而此时钢筋笼在导管底口以下混凝土内还没有足够的埋深, 容易造成钢筋笼上浮。当钢筋笼在导口以下有足够埋深后, 应适当加快混凝土灌注速度, 因为如果灌注时间过长, 首批灌注的混凝土流动性降低, 对钢筋笼的摩擦力增加。如果超过混凝土的初凝时间, 混凝土则会逐渐失去塑性, 并且与钢筋笼之间产生一定的粘结力, 在后续混凝土灌注时,钢筋笼就有可能随这部分混凝土一起上升。如果间歇时间过长,同样会使混凝土流动性降低, 粘聚力增加, 对钢筋笼的摩擦力增加, 引起钢筋笼上浮。
(2)钻孔后清孔方面的问题
成孔后为保证混凝土的灌注质量, 必须进行清孔, 以降低泥浆稠度和清除孔底沉淀层。如果孔底沉淀层厚度过大, 则钢筋笼不能下达到设计高程。在首批混凝土灌注时, 如果混凝土下灌过快, 导管内泥浆会冲击孔底使沉渣上翻, 对钢筋笼产生较大的冲出浮托作用; 如果孔内的泥浆稠度较大, 流速较大的泥浆在孔内向上流动时对钢筋笼的摩擦力大, 极易造成钢筋笼上浮
(3)孔斜原因造成钢筋笼上浮
在成孔过程中,钻机的摆放、地盘的坚实度、钻头连接的松紧度、地层(土层中夹有大孤石等)等原因都可以造成钻孔偏斜。由于钻孔偏斜,钢筋笼下放时,挂蹭支于孔壁,下放不到位。另外,由于钻孔的偏斜,在起拔导管时,导管很容易挂着钢筋笼,使钢筋笼向上产生了位移,造成钢筋笼上浮。
(4) 孔口基础设置造成钢筋笼上浮
孔口基础设置,往往在不经意间,造成了钢筋笼的错位。不是上浮就是下沉。各种标高计算后,包括钢筋笼的吊筋、穿吊筋的横杆、放横杆的枕木,这些硬件设施具备后,还有一些是我们不能忽略的:枕木放置位置,它是放在地面,而不是放在护筒上(以护筒上边缘作基准面),这个高差一定要计算,枕木万万不能放在护筒上,因有的钢筋笼重达数吨,放在护筒上,一定会产生位移变化。即使枕木放在地面,也得考虑孔口地表的坚实度,重达数吨的钢筋笼同样能使软基下沉。有的,由于考虑了软基因素,而没有采取好措施,理想化的加高软基,结果加的过高,人为的造成了钢筋笼上浮。
(5)灌注过程中导管底口位置不当造成
钢筋笼上浮在灌注混凝土过程中,当混凝土面到达钢筋笼底部附近时,此时导管的埋深控制很关键,其实,也就是导管底口距钢筋笼底部的距离,该距离在一米左右时,由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力很大,并以一定的速度向上顶升,推动钢筋笼上浮。
(6) 灌注导管埋深过大造成钢筋笼上浮
在混凝土灌注过程中,如果导管起拔不及时,埋深过大,其上层混凝土因浇筑时间较长,就接近初凝,开始硬化。这样,在混凝土表面就形成了和易性极差的一层硬壳,表面形成的硬壳混凝土对钢筋笼有相当大的握裹力,新灌注的混凝土自导管中流出后,将以一定的速度向上顶升,推动钢筋笼上浮。
(7) 混凝土质量不合格造成钢筋笼上浮
灌注混凝土质量差,对于易离析、坍落度偏差过大的混凝土,很容易造成钢筋笼上浮。其原因是,混凝土离析层和易性极差,形成一层石块堆积层,它裹卡着钢筋笼,新灌注的混凝土自导管中流出后,同样以一定的速度向上顶升,带动钢筋笼上浮。
(8) 钢筋笼及导管下放偏位造成钢筋笼
上浮无论是钢筋笼或导管,向孔内下放时,位置都不能发生偏差,一旦发生偏差,在灌注混凝土过程中,起拔导管时,很容易发生导管挂钢筋笼的情况,从而造成钢筋笼上浮。
采取以下预防措施:
(1)在钢筋笼的制作中,将对称的4根主筋的下部各加长3~4m,延长至孔底,并将加长钢筋末端弯起或加工成圈状,加强混凝土灌注初期对钢筋笼下部的握裹力。在设计要求允许范围内,适当减少钢筋笼下部的箍筋和加强筋的数量。钢筋笼就位后,在钢筋笼顶部用钢筋或钢管将上部主筋与钻台架连接顶牢,或将钢筋笼顶部固定在钢护筒上,防止钢筋笼上浮。
(2)在清孔和混凝土灌注之前把泥浆的比重控制适当的范围内,在1.5~2.0 之间,要求作泥浆用的粘土塑性指数不小于15。且清孔应尽量彻底。在混凝土灌注过程中,防止混凝土拌合物从漏斗顶溢出落入孔中,使泥浆内含有水泥而变稠凝结,加大泥浆比重。泥浆比重过大,孔中液体对钢筋笼浮力增大,而且在混凝土面上形成较厚的浮浆,使孔内混凝土顶面标高探测不准确,并在混凝土上升时浮浆会裹着钢筋笼上升。
(3)混凝土配制时严格控制其流动性(坍落度)和初凝时间,选用初凝时间较长的水泥品种,适当加大混凝土的水灰比,水灰比采用0.5~0.6,含砂率采用40%一50%,而且粗骨料的最大粒径应不大于40mm,保证混凝土的坍落度达到18~22cm 范围之间,使混凝土拌合物具有较好的流动性(和易性)。混凝土灌注前严格检查混凝土拌合物的均匀性和坍落度等,如不符合要求进行第二次拌和,严禁不合格的混凝土灌入孔内。尽量缩短混凝土总的灌注时间,防止顶层混凝土进入钢筋笼时其流动性变小,在不利的施工条件下,推广用缓凝剂,以推迟混凝土的凝结过程,增加其和易性。
(4)按照施工规范要求,合理计算确定首批混凝土数量和漏斗的高度,要求导管底口埋入首批混凝土的深度不小于1m,在灌注¢1.5m桩时保证有2.7m3 的蓄料斗;灌注¢1.2m
桩时保证有2.0m3 的蓄料斗,及采取下料后导管回插10cm 的方法来保证埋管深度,防止混凝土流出导管底口时流速过快导致钢筋笼上浮。灌注开始后,应紧凑连续地不断进行,
每斗混凝土灌注间隔时间尽量缩短,严格限制拆除导管所耗时间,一般不超过去时15s,灌注中途不得停工。
(5)当钻孔内混凝土顶面上升到接近钢筋笼下端时,是比较容易产生钢筋笼上浮的阶段,为防止钢筋笼被混凝土顶托上升,除保证首层混凝土进入钢筋笼时有足够的流动性外,采取以下措施:1.当混凝土面接近钢筋笼底面时,应保证导管有较大的埋深,但一般不得大于6m,使导管底口与钢筋笼底端保持较大距离,最好有3m以上并放慢混凝土灌注速度,减小混凝土的冲击力,以降低混凝土从导管底口出来后向上翻升时钢筋笼所受到的顶托力。2.当孔内混凝土面进入钢筋笼3~4cm 时,提升导管,并保证导管在混凝土内的埋深在1.5m 以上,钢筋笼被该段非流动混凝土压持住(混凝土对钢筋笼骨架的握裹力)。在继续灌注混凝土时,随着混凝土面的上升,导管底口以下钢筋笼受到混凝土的握裹力也随之增大。一般情况下,有了这段安全埋置距离,钢筋笼便不会上浮。
(6)在混凝土灌注过程中,用测绳经常测量孔内混凝土顶面标高并做好记录,据此确定管已埋深多少,及时提升并拆除导管,控制混凝土灌注速度,及时调整导管的埋深,控制灌注速度,以控制混凝土向上翻升速度,减少其对钢筋笼的携带能力。考虑到灌注中后期混凝土的流动性降低,与钢筋笼及导管壁的摩阻力大为增加,应严格控制导管与钢筋笼在混凝土中的公共埋深,一般不少于2m。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升;
如导管的法兰盘卡挂钢筋笼,可转动导管,使其脱开钢筋笼后,移到钻孔中心。
采取以下预防措施:
在钢筋笼的制作中,将对称的4根主筋的下部各加长3~4m,延长至孔底,并将加长钢筋末端弯起或加工成圈状,加强混凝土灌注初期对钢筋笼下部的握裹力。在设计要求允许范围内,适当减少钢筋笼下部的箍筋和加强筋的数量。钢筋笼就位后,在钢筋笼顶部用钢筋或钢管将上部主筋与钻台架连接顶牢,或将钢筋笼顶部固定在钢护筒上,防止钢筋笼上浮。
在清孔和混凝土灌注之前把泥浆的比重控制适当的范围内,在1.5~2.0 之间,要求作泥浆用的粘土塑性指数不小于15。且清孔应尽量彻底。在混凝土灌注过程中,防止混凝土拌合物从漏斗顶溢出落入孔中,使泥浆内含有水泥而变稠凝结,加大泥浆比重。泥浆比重过大,孔中液体对钢筋笼浮力增大,而且在混凝土面上形成较厚的浮浆,使孔内混凝土顶面标高探测不准确,并在混凝土上升时浮浆会裹着钢筋笼上升。
混凝土配制时严格控制其流动性(坍落度)和初凝时间,选用初凝时间较长的水泥品种,适当加大混凝土的水灰比,水灰比采用0.5~0.6,含砂率采用40%一50%,而且粗骨料的最大粒径应不大于40mm,保证混凝土的坍落度达到18~22cm 范围之间,使混凝土拌合物具有较好的流动性(和易性)。混凝土灌注前严格检查混凝土拌合物的均匀性和坍落度等,如不符合要求进行第二次拌和,严禁不合格的混凝土灌入孔内。尽量缩短混凝土总的灌注时间,防止顶层混凝土进入钢筋笼时其流动性变小,在不利的施工条件下,推广用缓凝剂,以推迟混凝土的凝结过程,增加其和易性。
按照施工规范要求,合理计算确定首批混凝土数量和漏斗的高度,要求导管底口埋入首批混凝土的深度不小于1m,在灌注¢1.5m桩时保证有2.7m3 的蓄料斗;灌注¢1.2m
桩时保证有2.0m3 的蓄料斗,及采取下料后导管回插10cm 的方法来保证埋管深度,防止混凝土流出导管底口时流速过快导致钢筋笼上浮。灌注开始后,应紧凑连续地不断进行,
每斗混凝土灌注间隔时间尽量缩短,严格限制拆除导管所耗时间,一般不超过去时15s,灌注中途不得停工。
当钻孔内混凝土顶面上升到接近钢筋笼下端时,是比较容易产生钢筋笼上浮的阶段,为防止钢筋笼被混凝土顶托上升,除保证首层混凝土进入钢筋笼时有足够的流动性外,采取以下措施:1.当混凝土面接近钢筋笼底面时,应保证导管有较大的埋深,但一般不得大于6m,使导管底口与钢筋笼底端保持较大距离,最好有3m以上并放慢混凝土灌注速度,减小混凝土的冲击力,以降低混凝土从导管底口出来后向上翻升时钢筋笼所受到的顶托力。2.当孔内混凝土面进入钢筋笼3~4cm 时,提升导管,并保证导管在混凝土内的埋深在1.5m 以上,钢筋笼被该段非流动混凝土压持住(混凝土对钢筋笼骨架的握裹力)。在继续灌注混凝土时,随着混凝土面的上升,导管底口以下钢筋笼受到混凝土的握裹力也随之增大。一般情况下,有了这段安全埋置距离,钢筋笼便不会上浮。
钢筋笼上浮是由于混凝土的托浮力所致。当混凝土理住钢筋笼一定深度,而且导管又在钢筋笼一曩口时,导管底伊以上的混凝土随着混凝土的连续浇筑而整体上升,对铜筋茏产生向上的摩擦托浮力,并且搴断加大,因为钢筋笼较轻,警托浮为大于钢筋笼自重力及钢筋笼与孔壁的摩擦阻力盼,就会使钢筋笼上升。原因找出后,我方提出羹处理方法i第一,提导管卸-载并使导管下口高于钢筋笼F口,以减小混凝点对钢筋笼的托浮力,采用此法后,未发现钢筋笼继续上浮;第二,对上浮的钢筋篦进行处理,霹为发现较早,而且上浮量不大,所躁令施-工-单位对钢筋茏施加压力,使其回到了设计的标高i 所以,对于摩擦型的灌注桩,一定要控制好导管的埋设深度及导管底口与钢筋笼底船的相对高差。灌注桩浇筑混凝土时钢筋笼上浮原因及处理@殷沛兴<正> 钻孔灌注桩施工过程中,常会遇到很多问题。我监理中心监理的一工程,在灌注桩施工过程中,有一根桩在浇筑混凝土时出现钢筋笼上浮的现象,我方立即要求施工单位停止施工,并进行事故分析及处理。
需要控制导管埋置深度、拔管。