樁基是工程中常見的一種基礎(chǔ)形式。隨著我國建設(shè)工程的快速發(fā)展，超高層建筑、大型公共建筑、大型廠房、橋梁、港口等工程中都有大量應(yīng)用樁基礎(chǔ)[1,2,3,4]。在所有的樁基礎(chǔ)類型中，鉆孔灌注樁又是最為普遍和常見的一種樁基形式。

　　鉆孔灌注樁具有施工振動小、噪聲低、無擠土效應(yīng)等特點，適用于各種地質(zhì)條件，施工工藝成熟，施工質(zhì)量較有保證，同時所需的施工機具也較為簡單，操作方便，形成的混凝土樁體承載力高，對于樁基承載力要求較高的大型建(構(gòu))筑物等均可采用該樁基形式[5,6]。

　　鉆孔灌注樁深度淺則十幾米，深達數(shù)十米，施工時大部分在地表以下進行，無法做到直接觀察，而且灌注成樁后一般也無法進行開挖驗收，現(xiàn)場施工時大部分依賴技術(shù)人員的經(jīng)驗或者吊錘等間接手段，特別是對于長樁、大樁來說，在各個施工環(huán)節(jié)中若出現(xiàn)問題，則將直接影響樁基成樁質(zhì)量，繼而影響整個工程的進度和質(zhì)量，甚至造成嚴重的質(zhì)量事故和經(jīng)濟損失[7,8]。

　　因此，在鉆孔灌注樁的施工過程中，應(yīng)透過現(xiàn)象看本質(zhì)，科學分析各個環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常情況的原因，總結(jié)經(jīng)驗教訓，并提出有效的預防手段或措施，從而從根源上降低樁基施工時發(fā)生事故的概率，保證工程施工質(zhì)量。

　　本文以上海某住宅建設(shè)工程施工為例，對現(xiàn)場進行鉆孔灌注樁施工時出現(xiàn)的鋼筋籠上浮現(xiàn)象進行分析和研究，追根溯源，層層分析鋼筋籠上浮的可能原因，并針對最有可能的原因采取針對性的措施，從而驗證了分析過程的正確性，最終從根源上解決了本工程鉆孔灌注樁施工時的浮籠問題。

　　1 工程概況

　　某住宅建設(shè)工程位于上海市閔行區(qū)，主要包括6棟18層高層住宅以及部分低層配套用房，6棟高層住宅編號分別為1#、2#、3#、4#、5#、6#，地下室整體2層，部分區(qū)域為1層。建筑上部結(jié)構(gòu)設(shè)計采用框架剪力墻形式，設(shè)計基礎(chǔ)形式主要為筏板+鉆孔灌注樁。

　　本工程鉆孔灌注樁的樁徑主要在800～1 500 mm之間，樁長21～34 m不等，樁身混凝土強度等級設(shè)計為C35，鋼筋籠主筋為12φ25 mm，箍筋為φ12 mm@100 mm/250 mm。工程項目樁基數(shù)量較多，現(xiàn)場主要采用旋挖鉆機成孔。

　　2 施工現(xiàn)場浮籠情況介紹

　　在該項目的建筑樁基施工過程中，在施工至6棟高層住宅的4#樓棟范圍樁基時，鋼筋籠發(fā)生了較為普遍的浮籠現(xiàn)象，大多數(shù)吊筋已被撐出地面，經(jīng)現(xiàn)場測量，鋼筋籠上浮約達40 cm。

　　在這之后，現(xiàn)場技術(shù)人員應(yīng)立即報告項目技術(shù)負責人并會同監(jiān)理方，因考慮時間原因，在經(jīng)簡單的分析研究后，采取了控制澆灌速度、抖動導管、改善泥漿質(zhì)量等技術(shù)措施，使鋼筋籠上浮現(xiàn)象得到了初步的有效控制。

　　3 浮籠原因分析與確定

　　在鉆孔灌注樁的施工過程中，浮籠現(xiàn)象時有發(fā)生。鋼筋籠產(chǎn)生上浮現(xiàn)象的原因較多，相關(guān)技術(shù)專家和學者對此也已有較多的分析。但就本工程而言，浮籠發(fā)生時較為突然，若不采取合理的處置措施，輕則影響樁基成形質(zhì)量，導致承載力不足需要補樁，重則導致斷樁、廢樁等嚴重質(zhì)量事故。因此，鋼筋籠浮籠現(xiàn)象應(yīng)引起足夠的重視，需要分析其原因并采取預防措施。

　　對于此次浮籠現(xiàn)象的發(fā)生，相關(guān)技術(shù)人員經(jīng)層層分析，認為可能的原因有如下幾種：

　　1)混凝土的坍落度較小，流動性不足，導致灌注混凝土時對鋼筋籠的摩擦力大于鋼筋籠的自重，繼而使鋼筋籠上浮。

　　2)導管上提時沒有順直上升，出現(xiàn)偏斜情況卡住了鋼筋籠，導致鋼筋籠跟隨導管上浮。

　　3)灌注時的泥漿相對密度太大，形成的泥皮過厚，當灌注速度較快時，泥漿的流速也較快，從而在孔內(nèi)向上流動時增加了泥漿對鋼筋籠的上托力，促使鋼筋籠上浮。

　　4)鋼筋籠上端的吊筋在成孔的孔口沒有固定牢固，導致當工人在提升導管時，鋼筋籠被導管掛住而被一起抬升，出現(xiàn)鋼筋籠上浮現(xiàn)象。

　　5)初灌的混凝土處于孔內(nèi)已灌注混凝土液面的上部，當現(xiàn)場長時間沒有繼續(xù)灌注混凝土時，此部分初灌混凝土若出現(xiàn)坍損大、離析或初凝等現(xiàn)象，將導致混凝土的流動性降低，后續(xù)灌注混凝土液面上升時，由于上部初灌混凝土與鋼筋籠已有部分凝結(jié)，故有可能帶動鋼筋籠上浮。

　　以上是施工現(xiàn)場最有可能的浮籠原因，但不排除還有其他的可能，后續(xù)也采用了頭腦風暴的形式組織了針對性的討論，這里不再贅述。

　　針對上述5種原因，項目部技術(shù)人員從施工準備階段開始，重新梳理了每一道施工工序的技術(shù)要點，具體梳理過程如下：

　　1)查詢灌注混凝土的配合比單，發(fā)現(xiàn)混凝土坍落度為190 mm，同時現(xiàn)場從罐車里倒出部分混凝土進行坍落度測試，實測坍落度值為196 mm，與配合比單所寫數(shù)值較為接近，且兩者都符合JGJ 94—2008《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》中水下混凝土的灌注坍落度宜為180～220 mm的要求。因此可以排除浮籠的第1種原因。

　　2)經(jīng)現(xiàn)場確認，導管順直度良好，且導管中心基本處于成孔的中心位置，工人操作也較為規(guī)范，沒有出現(xiàn)野蠻施工的情況，導管上提時出現(xiàn)偏斜情況的可能性基本為零，因此可以排除第2種上浮原因。

　　3)對于灌注時的泥漿相對密度，現(xiàn)場技術(shù)人員采用比重計對孔內(nèi)泥漿進行了測量，經(jīng)實測，現(xiàn)場泥漿相對密度為1.2，考慮工程地質(zhì)與實際情況，該數(shù)值完全符合現(xiàn)場施工要求和相關(guān)規(guī)范的設(shè)計要求。同時，該數(shù)值也與攪拌站出具的配合比單中的數(shù)值基本相符，不存在泥漿太濃的問題。另外，現(xiàn)場技術(shù)人員對混凝土的灌注速度也有相應(yīng)控制，因此可以排除第3種上浮原因。

　　4)鋼筋籠被導管掛住而提升的情況與第2種原因大同小異，經(jīng)確認，現(xiàn)場鋼筋籠上端的吊筋已與護筒筒口焊接固定。同時，工程現(xiàn)場的導管與鋼筋籠放置位置均較為端正，在工人提升導管時，不存在鋼筋籠被導管掛住的情況，因此可以排除第4種原因。

　　5)據(jù)調(diào)查，現(xiàn)場在灌注4#樓棟范圍的樁基混凝土時，在第2車混凝土澆筑完成后，運輸?shù)?車混凝土的罐車在途中因為陷入路邊泥灘而耽誤時間約0.5 h，到達樁基現(xiàn)場后技術(shù)人員聯(lián)合試驗人員對混凝土坍落度進行了現(xiàn)場檢測，未見明顯初凝現(xiàn)象，于是迅速繼續(xù)進行了灌注施工，不久后便發(fā)生鋼筋籠上浮現(xiàn)象。經(jīng)綜合分析判斷，鋼筋籠上浮確認為上述第5種原因，即鉆孔中已灌注的上部混凝土經(jīng)較長時間后坍損較大，并與鋼筋籠已有部分凝結(jié)，從而導致混凝土液面上升時，帶動鋼筋籠上浮。

　　4 浮籠處理措施

　　鋼筋籠浮籠現(xiàn)象在橋梁樁基等施工過程中較為常見，一般上浮幾厘米或十幾厘米的情況，對樁基的使用性能影響不大，應(yīng)采取防止鋼筋籠繼續(xù)上浮的措施。本工程鋼筋籠整體上浮約40 cm，上浮程度不算很大，技術(shù)人員當場安排操作工人放慢混凝土的澆筑速度，并反復地利用機械將導管進行上下提落，做到“慢提快落”，從而將鋼筋籠慢慢地帶回到已澆筑的混凝土中。

　　需要注意的是，其間應(yīng)準確計算導管埋深和已澆筑混凝土的液面標高，提起導管的速度務(wù)必要慢，切不可因浮籠問題使導管脫出混凝土液面，造成斷樁事故。

　　5 浮籠預防對策

　　針對鋼筋籠上浮的可能原因，為及時科學地應(yīng)對現(xiàn)場突發(fā)情況，在實際的鉆孔灌注樁施工過程中，可采取如下預防對策。

　　5.1 加強清孔，控制泥漿相對密度

　　1)在成孔后及灌注混凝土之前，應(yīng)徹底清孔，控制泥漿相對密度在1.1～1.3之間，避免清孔不徹底而導致泥漿相對密度偏大。

　　2)在灌注混凝土施工過程中，防止混凝土從灌注漏斗內(nèi)溢出，從而使泥漿因摻入水泥而變稠，導致泥漿相對密度增大。

　　5.2 適當改造鋼筋籠，提升抗浮能力

　　1)在鋼筋籠的制作過程中，可以將鋼筋籠主筋延長至成孔孔底，并將末端的鋼筋適當彎起或者加工成圓圈狀，從而提高鋼筋籠與已初灌混凝土的握裹力，提升鋼筋籠的抗浮能力。

　　2)在保證樁基設(shè)計承載能力的前提下，適當減少鋼筋籠下部的箍筋或加強筋，從而降低混凝土上升時與鋼筋籠體的摩擦力。

　　3)在鋼筋籠下放就位后，將鋼筋籠與護筒固定牢固，或者用鋼筋將籠體頂部與鉆臺架連接固定，防止上浮。

　　5.3 嚴控混凝土質(zhì)量

　　1)在灌注施工前，應(yīng)嚴格控制混凝土拌和物的流動性或坍落度、初凝時間等參數(shù)，優(yōu)先選用初凝時間較長的水泥品種，并適當提高混凝土的水灰比(一般為0.5～0.6)，保證混凝土的和易性。混凝土中粗骨料的最大粒徑不得超過40 mm。

　　2)在施工過程中盡量縮短灌注時間，在不利條件下可適當使用緩凝劑，延遲混凝土的凝結(jié)時間，避免上部初灌混凝土過早凝結(jié)而與鋼筋籠連為一體。

　　5.4 規(guī)范混凝土的灌注操作

　　1)在現(xiàn)場施工過程中，應(yīng)按規(guī)范的相關(guān)要求，合理計算首批混凝土的數(shù)量和灌注漏斗的高度，要求導管底口埋入混凝土的深度≥1 m。在灌注φ1.5 m樁基時，保證有2.7 m3的蓄料斗;在灌注φ1.2 m樁基時，保證有2.0 m3的蓄料斗。下料后可采取將導管回插10 cm的方法來保證埋管的深度。

　　2)在現(xiàn)場灌注施工開始后，應(yīng)連續(xù)不斷地進行施工，避免長時間等料情況的發(fā)生，中途不得暫停。同時，應(yīng)盡量縮短導管拆除時間，一般控制不超過15 s。

　　5.5 合理控制導管埋深

　　1)在灌注施工過程中，應(yīng)用測繩經(jīng)常測量孔內(nèi)混凝土頂面的標高，掌握上升速度并做記錄。及時提升導管、拆除導管。現(xiàn)場嚴格控制混凝土灌注速度，以控制混凝土向上翻升的速度，降低對鋼筋籠的攜帶能力。

　　2)在提升導管時，應(yīng)保持導管軸線豎直和位置居中，逐步緩慢提升。如導管法蘭盤卡掛在鋼筋籠上，可以適當?shù)剞D(zhuǎn)動導管使其脫離鋼筋籠，再將導管移至鉆孔中心位置后緩慢上提。

　　6 結(jié)語

　　在樁基施工過程中，現(xiàn)場施工人員和技術(shù)人員往往比較重視成孔情況、清孔質(zhì)量以及混凝土灌注過程控制，而對鋼筋籠上浮這一現(xiàn)象普遍重視不夠。小范圍的浮籠對樁基質(zhì)量影響不大，1 m左右的浮籠能夠通過采取措施下降回去，但超過1 m的浮籠將比較難以處理，可能導致后期重新鉆孔施工。

　　因此，現(xiàn)場人員應(yīng)掌握鋼筋籠浮籠的原因、處理措施以及預防對策等，從而更好地在早期即進行鋼筋籠浮籠控制，避免發(fā)展為難以處理的質(zhì)量事故，從而保證工程的樁基施工質(zhì)量。

　　本文結(jié)合實際的工程案例，分析了施工現(xiàn)場鋼筋籠浮籠的可能原因，并逐一進行分析，同時也較為全面地總結(jié)了相應(yīng)的鋼筋籠浮籠預防對策，對于類似的情況可起到一定的參考作用。

　　參考文獻

　　[1]平克祥.鉆孔灌注樁技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用策略[J].山西建筑,2019,45(5):56-58.

　　[2]趙路峰.淺議鉆孔灌注樁技術(shù)在建筑施工中應(yīng)用[J].建材與裝飾,2019(25):36-37.

　　[3]王健.鉆孔灌注樁施工技術(shù)在房屋建筑工程中的應(yīng)用[J].中華建設(shè),2012(9):320-321.

　　《鉆孔灌注樁施工過程中的浮籠原因與預防對策》來源：《建筑施工》，作者：潘黎萍