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摘 要 笔者结合多年钻孔灌注桩的施工实践，分析介绍施工过程中钻孔灌注桩钢筋笼受几种力作用出现上浮的原因。
关键词 钻孔灌注桩；钢筋笼上浮；施工工艺；质量控制。
中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)112-0045-01
在混凝土灌注桩施工中，钢筋笼所受的力是泥浆和混凝土拌合物向上运动时对其产生的浮托摩擦力与下部埋深混凝土的摩擦力、钢筋笼自重及钢筋龙固定对其产生的压力的合力。当浮托力大于向下的作用力，钢筋笼就会出现上浮现象。
1 在成孔后清孔方面的问题
在钻孔灌注桩施工中，为了保证孔壁稳定和排出钻渣，通常采用泥浆湖笔的钻进方法、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，则钢筋笼不能下到设计深度。在首罐混凝土灌注中，如果混凝土下灌速度过快，导管内泥浆的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过大，流速较大的泥浆在孔内向上流动时对钢筋笼的摩擦力大，容易造成钢筋笼上浮，使首罐混凝土不能将钢筋笼埋住，在以后的混凝土施工中，钢筋笼会在首罐混凝土的顶托作用下继续上浮，从而增加了处理难度。
2 钢筋笼固定方面的问题
在混凝土灌注施工过程中，采取适当的固定措施可以避免钢筋笼上浮，尤其在上浮力不大的情况下，这是一个非常有效地技术措施。不少工程出现的钢筋笼上浮问题，就是由于没有采取适当的固定措施而造成的。但固定压重也不能过大，否则会导致钢筋笼局部失稳变形，掩盖钢筋笼上浮的实质。
钢筋笼连接不顺畅、钢筋不垂直或钢筋笼放入桩孔内时成弯曲状，灌注混凝土时会导致钢筋笼上浮。钢筋笼弯曲，加大了混凝土同钢筋笼的的垂直接触面积，增大了摩擦力和向上的托力、以及钢筋笼的箍筋也会加大混凝土的向上托举力，导致钢筋笼的在桩基混凝土的灌注过程中产生上浮现象。
3 首罐混凝土灌注量与下灌速度
首罐混凝土的灌注量大小与下灌速度，是关系钢筋笼是否容易产生上浮的重要数据，因此，首批混凝土的灌注量，应能满足导管初次埋深不小于2.0m且导管内有一定高度的混凝土，这样一方面可以避免后续灌注混凝土翻喷和孔内泥浆进入导管，影响混凝土灌注桩的质量，另一方面在后续混凝土灌注是增加阻力，降低孔内混凝土向上运动的速度，减小对钢筋笼的摩擦力。
首罐混凝土下灌的速度不能过快，既要保证将孔底沉渣冲起，又要保证不会对钢筋笼形成过大冲击和使孔内泥浆快速上涌。具体下灌速度应根据阻水塞及混凝土与导管壁的摩擦力、井孔深度、混凝土势能等因素并根据施工经验和试验确定。
4 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，因为如果灌注时间太长，首罐混凝土流动性降低，黏聚力有所增加，对钢筋笼的摩擦力增加。
5 导管埋深的影响
导管埋深的控制是保证钻孔灌注桩施工质量的重要环节，如果导管埋深过小容易造成断桩。导管埋深过大，则导管底口以上混凝土与钢筋笼的接触面积大，相同情况下对钢筋笼的摩擦力大。在混凝土灌注初期，适当增加导管埋深可以控制混凝土下灌速度，降低对钢筋笼的冲击摩擦，但埋深过大则对控制钢筋笼上浮不利，因此，在灌注初期应及时提升导管。
导管底端在钢筋笼底端下面，导致灌注过程中钢筋笼上浮。由于施工技术水平问题或计算失误，在个别钻孔灌注桩施工时可能出现导管的底端低于钢筋笼底端的现象，灌注时混凝土从钢筋笼底端上返过程中会对钢筋笼的底端产生向上的托力。同混凝土对钢筋笼表面向上摩擦力共同作用导致钢筋笼上浮。
6 混凝土配合比的影响
根据混凝土流变学原理，混凝土拌合物在变形过程中，对钢筋笼的摩擦力除变形速度外，还与混凝土拌和物本身的黏聚力、集料之间的摩擦力、集料与钢筋笼的摩擦力等有关。如果混凝土拌合物本身的黏聚力、集料之间的摩擦力，则混凝土与钢筋笼的摩擦力大。混凝土拌合物的黏聚力主要取决于水泥品种、水泥用量、水泥浆的稠度及掺和料的品种、性能和掺加量。
如果水泥用量大、水泥浆稠度大，则混凝土黏聚力大，反之则黏聚力小。但水泥用量过小、水泥浆稠度过低，会大幅度增加骨料之间的摩擦力。因此，必须通过试验确定合理的水泥用量和水泥浆稠度。在水泥品种一定的情况下，水泥稠度取决于水灰比。需水量大、保水差的掺和料对混凝土流变特性。高效减水剂可以降低混凝土拌合物的表面能，增加水泥颗粒之间的滑动能力，提高混凝土拌合物的流变性，减小集料之间及集料与钢筋笼之间的摩擦力。
7 结束语
根据多年来从事钻孔灌注桩施工，对施工过程中的一些问题的认识，在该文中，特别对钢筋笼上浮问题，做了简单的分析，谈了一下浅显的自我认识，仅供同类施工参考。在钻孔灌注桩这一领域，科学技术的不断发展和施工方法、施工管理的不断完善，以及不同情况下的不同问题，都需我们努力学习，不断的去挖掘、分析、认识，才能做好我们的工作，推动钻孔灌注桩行业的飞速发展。
关键词 钻孔灌注桩；钢筋笼上浮；施工工艺；质量控制。
中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)112-0045-01
在混凝土灌注桩施工中，钢筋笼所受的力是泥浆和混凝土拌合物向上运动时对其产生的浮托摩擦力与下部埋深混凝土的摩擦力、钢筋笼自重及钢筋龙固定对其产生的压力的合力。当浮托力大于向下的作用力，钢筋笼就会出现上浮现象。
1 在成孔后清孔方面的问题
在钻孔灌注桩施工中，为了保证孔壁稳定和排出钻渣，通常采用泥浆湖笔的钻进方法、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，则钢筋笼不能下到设计深度。在首罐混凝土灌注中，如果混凝土下灌速度过快，导管内泥浆的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过大，流速较大的泥浆在孔内向上流动时对钢筋笼的摩擦力大，容易造成钢筋笼上浮，使首罐混凝土不能将钢筋笼埋住，在以后的混凝土施工中，钢筋笼会在首罐混凝土的顶托作用下继续上浮，从而增加了处理难度。
2 钢筋笼固定方面的问题
在混凝土灌注施工过程中，采取适当的固定措施可以避免钢筋笼上浮，尤其在上浮力不大的情况下，这是一个非常有效地技术措施。不少工程出现的钢筋笼上浮问题，就是由于没有采取适当的固定措施而造成的。但固定压重也不能过大，否则会导致钢筋笼局部失稳变形，掩盖钢筋笼上浮的实质。
钢筋笼连接不顺畅、钢筋不垂直或钢筋笼放入桩孔内时成弯曲状，灌注混凝土时会导致钢筋笼上浮。钢筋笼弯曲，加大了混凝土同钢筋笼的的垂直接触面积，增大了摩擦力和向上的托力、以及钢筋笼的箍筋也会加大混凝土的向上托举力，导致钢筋笼的在桩基混凝土的灌注过程中产生上浮现象。
3 首罐混凝土灌注量与下灌速度
首罐混凝土的灌注量大小与下灌速度，是关系钢筋笼是否容易产生上浮的重要数据，因此，首批混凝土的灌注量，应能满足导管初次埋深不小于2.0m且导管内有一定高度的混凝土，这样一方面可以避免后续灌注混凝土翻喷和孔内泥浆进入导管，影响混凝土灌注桩的质量，另一方面在后续混凝土灌注是增加阻力，降低孔内混凝土向上运动的速度，减小对钢筋笼的摩擦力。
首罐混凝土下灌的速度不能过快，既要保证将孔底沉渣冲起，又要保证不会对钢筋笼形成过大冲击和使孔内泥浆快速上涌。具体下灌速度应根据阻水塞及混凝土与导管壁的摩擦力、井孔深度、混凝土势能等因素并根据施工经验和试验确定。
4 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，因为如果灌注时间太长，首罐混凝土流动性降低，黏聚力有所增加，对钢筋笼的摩擦力增加。
5 导管埋深的影响
导管埋深的控制是保证钻孔灌注桩施工质量的重要环节，如果导管埋深过小容易造成断桩。导管埋深过大，则导管底口以上混凝土与钢筋笼的接触面积大，相同情况下对钢筋笼的摩擦力大。在混凝土灌注初期，适当增加导管埋深可以控制混凝土下灌速度，降低对钢筋笼的冲击摩擦，但埋深过大则对控制钢筋笼上浮不利，因此，在灌注初期应及时提升导管。
导管底端在钢筋笼底端下面，导致灌注过程中钢筋笼上浮。由于施工技术水平问题或计算失误，在个别钻孔灌注桩施工时可能出现导管的底端低于钢筋笼底端的现象，灌注时混凝土从钢筋笼底端上返过程中会对钢筋笼的底端产生向上的托力。同混凝土对钢筋笼表面向上摩擦力共同作用导致钢筋笼上浮。
6 混凝土配合比的影响
根据混凝土流变学原理，混凝土拌合物在变形过程中，对钢筋笼的摩擦力除变形速度外，还与混凝土拌和物本身的黏聚力、集料之间的摩擦力、集料与钢筋笼的摩擦力等有关。如果混凝土拌合物本身的黏聚力、集料之间的摩擦力，则混凝土与钢筋笼的摩擦力大。混凝土拌合物的黏聚力主要取决于水泥品种、水泥用量、水泥浆的稠度及掺和料的品种、性能和掺加量。
如果水泥用量大、水泥浆稠度大，则混凝土黏聚力大，反之则黏聚力小。但水泥用量过小、水泥浆稠度过低，会大幅度增加骨料之间的摩擦力。因此，必须通过试验确定合理的水泥用量和水泥浆稠度。在水泥品种一定的情况下，水泥稠度取决于水灰比。需水量大、保水差的掺和料对混凝土流变特性。高效减水剂可以降低混凝土拌合物的表面能，增加水泥颗粒之间的滑动能力，提高混凝土拌合物的流变性，减小集料之间及集料与钢筋笼之间的摩擦力。
7 结束语
根据多年来从事钻孔灌注桩施工，对施工过程中的一些问题的认识，在该文中，特别对钢筋笼上浮问题，做了简单的分析，谈了一下浅显的自我认识，仅供同类施工参考。在钻孔灌注桩这一领域，科学技术的不断发展和施工方法、施工管理的不断完善，以及不同情况下的不同问题，都需我们努力学习，不断的去挖掘、分析、认识，才能做好我们的工作，推动钻孔灌注桩行业的飞速发展。