钻孔灌注桩浮笼的预防__期刊目录网,论文发表,发表论文,职称论文,名

所属栏目：自动化论文发表 发布时间：2011-02-25浏览量:109 　　

副标题#e#摘要本文针对钻孔灌注桩在浇捣砼过程中，存在钢筋笼上浮弊端，系统分析
　　了其上浮机理和主要因素，并结合工程实际，提出了相应各关键控制点的预防措施。
　　关键词钢筋笼上浮；基本情况；主要因素；预防措施；
　　1概述
　　钻孔灌注桩在灌注砼过程中，钢筋笼发生不同程度的上浮，是施工中时有出现的情况。以往，我们曾采用过一些强制性措施来预防。如：在笼顶与机台之间用钢管支撑起来等，虽也取得过一点效果，可是，在上浮的力量很大时，钢管不是被顶弯，就是连机台也顶起来了，浮笼问题依旧得不到妥善解决。
　　然而，预防浮笼的可能性存在吗？怎样才能进行有效的预防呢？质量要求的严肃性，迫使我们不得不由表及里认真地剖析一下浮笼的内在原因，以求找出破解这一难题的方法。
　　2    基本情况
　　我们知道，一个物体当受到外力作用时，才会发生位移（运动）。可见，钢筋笼的上浮，是受到了向上外力作用的结果。但是，这个外力是如何产生的，它又受哪些因素制约呢？为此，我们不妨先从现场的直观体验入手，去感悟一下其中的奥秘。
　　2.1第一种情况
　　桩孔内的钢筋笼是半笼（即：设计的笼
　　长仅为孔深的2/3或更少，间称“半笼”），
　　在以下情况易发生浮笼。
　　1)、当桩孔内砼顶已近笼底，若连续、
　　快速供砼，同时又大幅度上提、下放导管，且导管下行速度很快。此时，孔内砼便会快
　　
　　速上返，产生很大的向上作用力，使钢筋笼急速上移，极易造成大幅度浮笼。
　　2)、桩孔内砼顶部分出现稠化现象，流动性变差。在桩孔深度较大，灌注时间较长，埋管又长时间处于深度较大的情况下，导管内外砼面高度相对变小，压差下降，导管内的砼下降速度和导管外的砼（即孔内砼）上升速度也变慢。此时，若上下活动导管频率低，幅度也小的话，孔内砼（特别是处于顶面附近的初灌砼）便会逐渐稠化。当孔内砼向上运动时，会大大增加砼与笼间的摩擦力（即产生很大的向上作用力），出现近似笼被托起的情况，造成大幅度的浮笼。更有甚者，若砼顶部分已接近初凝状态，还会因导管无法拔出而发生严重的卡管事故。
　　2.2第二种情况
　　若桩孔较浅，钢筋笼是下到孔底的全笼，由于笼的重量较轻，在以下情况下也易产生浮笼。
　　1)、开始灌注砼时，若连续、快速供砼，孔内砼快速上返，产生的向上作用力很大，往往也足以导致钢筋笼向上移动造成浮笼。
　　2)、若开始灌注的砼坍落度过低，流动性很差，即使孔内砼上返的速度不太快，也会产生很大的向上作用力造成浮笼（近似笼被托起的情况）。
　　采用商品砼，砼车在机台旁直接供砼
　　时，若操作不当，更易出现以上情况。
　　下面我们可以建立一个简单的不等式，来形象的看看钢筋笼受力的不同情况。
　　设：
　　向下的作用力为：
　　F1-钢筋笼的自重
　　F2-钢筋笼与孔壁间的摩擦力
　　向上的作用力为：
　　F3-泥浆对钢筋笼的浮力
　　F-使钢筋笼产生向上移动的作用力
　　则：可列出钢筋笼在桩孔内的两种受力
　　情况
　　F≤(F1+F2)-F3………………(1)
　　F＞(F1+F2)-F3………………(2)
　　可见，在(1)式情况下，钢筋笼处于静
　　止状态，F的临界值为：F＝(F1+F2)-F3。此时，钢筋笼处于临界状态；在(2)式情况下，F值大于临界值，钢筋笼产生上浮。F值大于临界值越多，笼的上浮速度就越快。
　　通过以上关系式，我们可以把F1、F2和F3视为不变的定量（在任意已确定的桩孔中），只有F值是一个变量。
　　根据以上提及的两种直观情况，我们可
　　以从定性的角度找出导致F值增大的主要因素如下：
　　1)、孔内砼上返速度越大，F值也越大。产生此情况的条件：
　　a)连续、快速供砼。
　　b)导管大幅度、快速向下运动。
　　2)、孔内砼坍#p#副标题#e#落度小，流动性差，内摩
　　阻很大。砼上返时大大增加了砼与笼间的摩擦力，F值也越大。产生此情况的条件：
　　a)初灌的砼坍落度太小（正常情况下，它一直处于孔内砼的顶面部分）。
　　b)孔内砼的顶面部分出现稠化现象，
　　内摩阻增大，流动性变差。
　　3预防措施
　　在弄清了影响F值增大的因素后，我们便可以在灌砼的全过程中，获得更多的主动性，并及时采取控制F值增大的有效措施：
　　1）、第一车商品砼必须测定坍落度，保
　　证初灌砼的坍落度控制在18-22cm。
　　2）、若桩孔较浅、笼较轻，在确保初灌
　　埋管深度不小于1.0m的前提下，尽量避免快速供砼（同时应观察有无浮笼现象），待砼面进入笼内3-5m情况无异后，再正常上下活动导管，并按正常速度灌注砼。切忌初灌时连续快速供砼，这是防止初灌浮笼的关键。
　　3）、灌注中，当砼顶面将接触半笼的笼
　　底时，须及时减缓灌注砼的速度，减少导管活动频率和幅度，尤其要减慢导管的下行速度，并保持5m左右的埋管深度（因埋管深度太小时，孔内砼上返快）。待砼顶进入笼内3-5m（此时应密切注意笼的动静）情况无异后，再按正常速度灌注砼。
　　4）、从初灌开始，在灌注砼的全过程中，皆不可埋管太深（一般控制在8-10m），在确保最小埋管深度不小于2m的情况下，应频繁大幅度活动导管（孔壁极不稳定的孔除外），既可起到捣实桩身砼的作用，又可有效的防止砼产生稠化现象（尤其是在顶面的初灌砼）。
　　5）、尽量缩短灌注成桩的时间（尤其在深孔作业时），千方百计保持灌注的连续性，严防因供砼及各种原因引起中途停顿次数过多，或停顿时间过长导致孔内砼稠化，甚至初凝而造成质量事故（在停顿期间，须由专人操作，频繁、大幅度上下活动导管，延缓孔内砼的稠化）。
　　6）、若因各种原因出现意外的浮笼情况时，应立即暂停灌注，查明原因，采取相应措施后再继续灌注，严防继续大幅度浮笼（对于因其他客观原因造成的浮笼，如：采用法兰导管灌注时，易产生导管挂笼的情况等等，不在本文探讨之列）。