钻孔灌注桩钢筋笼对中控制研究

钻孔灌注桩钢筋笼对中控制研究

赵录佳

中铁六局集团北京铁路建设有限公司 北京市海淀区 100000

摘要：对于钻孔灌注桩基础作为深基础的一种，由于它具有适应性强、对邻近建筑物影响小、抗震性能强、施工噪音小、操作方便、施工安全等特点，在世界范围内得到广泛应用。为加强钻孔灌注桩构件承受弯拉能力、抗剪能力，因此常常设有钢筋笼，通过纵筋加强桩身的抗弯能力，通过箍筋来加强抗剪能力，从而保证桩的强度和刚度。钢筋笼对中与否关系着桩基位置是否准确，影响着结构力的传递是否均匀通畅，对建筑结构起着重要作用。

关键词: 钻孔灌注桩;钢筋笼对中;原因;控制措施

随着我国经济的不断发展,建筑工程技术也得到了长足的发展,在很多建筑技术领域已经步入了世界先进水平,甚至处于世界领先水平。钻孔灌注桩是常见的桥梁工程基础结构形式，通过它将上部结构荷载传递到深处承载力较大的土层上或使软土层挤压以提高土壤承载力和密实度，从而保证建筑物的稳定性和减少地基沉降。

为加强钻孔灌注桩构件承受弯拉能力、抗剪能力，因此常常设有钢筋笼，通过纵筋加强桩身的抗弯能力，通过箍筋来加强抗剪能力，从而保证桩的强度和刚度。钢筋笼对中与否关系着桩基位置是否准确，影响着结构力的传递是否均匀通畅，对建筑结构起着重要作用。以下将根据海滨路东西延伸工程施工一标段西港路南延上跨进出港铁路立交桥工程的桩基施工进行相关阐述。

1. 工程概况

西港路南延上跨进出港铁路立交桥左右幅设计起点里程K0+785.058，左右幅设计终点里程K1+050.058，全长265m。道路与进出港铁路上下行斜交角度为65.8°，桥梁孔跨布置为：左幅：（32+40+40）m简支小箱梁+5×30m先简支后连续小箱梁，右幅：（40+40+32）m简支小箱梁+5×30m先简支后连续小箱梁，桥梁长度265m。交叉里程：进出港铁路下行交叉铁路里程为K9+544.65=道路里程K0+838.878。桥梁分幅正交设桥，单幅6片小箱梁，跨铁路孔及邻近孔单幅桥宽18.415m，非跨铁路孔单幅桥宽18.10m，桥梁的布设以整个施工过程结构与铁路设备高度不小于0.7m，并且不侵入现状铁路允许限界为基本原则。桥梁下部结构基础采用直径为1.5m钻孔灌注桩，共77根，桩长15-33m不等，墩台桩基均采用嵌岩桩。

2. 钻孔灌注桩施工工序及施工注意事项

钻孔灌注桩施工顺序为：施工准备→平整场地→测定孔位→埋设护筒→钻机就位→钻孔→第一次清孔→钢筋骨架的制作和吊放→导管安装→第二次清孔→浇筑水下混凝土。

钻孔灌注桩施工注意事项：

（1）测量放样

场地平整后放线定桩位，测量采用全站仪定桩孔位置，定位后根据地质情况，要在每个桩位中心点打入一根木质方桩打钢钉做桩位标记，埋设必须牢固。护桩使用4根木质方桩打钉子纵横十字形埋设孔位护桩，护桩必须牢固，施工过程中不得扰动护桩。

（2）埋设护筒

钢护筒采用厚12mm的Q235钢板卷制而成，护筒采用3m钢护筒，并在顶部焊加强筋和吊耳,其上部宜开设1-2个溢浆孔。护筒内径宜比桩径大400mm；钢护筒采用挖埋法埋设，人工配合机械挖坑埋设就位，回填黏土并夯打坚实（详见护筒埋设示意图）。护筒顶高出地面0.3-0.5m，沉设到位的护筒，顶面允许偏差为50mm，倾斜度允许偏差为1％。钻进过程中要经常检查护筒是否发生偏移和下沉，并要及时处理。

护
筒埋设示意图

护筒埋设完成后，由测量人员进行护筒位置及标高校核，并在护筒上用红油漆做标记。

（3）泥浆控制

泥浆比重：冲击钻使用形钻头钻孔时，入孔泥浆比重可为1.1-1.3；冲击钻使用实心钻头时，孔底泥浆比重不大于：黏土、粉土层1.3；大漂石、卵石层1.4；岩石层1.2。

黏度：入孔泥浆黏度一般地层为16～22s；松散易坍地层为19s～28s。

含砂率：新制泥浆不大于4%

三、钻孔灌注桩钢筋笼位置偏差成因

（一）钢筋笼顶到孔口距离较大，钢筋笼入孔后定位不准确

西港路南延上跨进出港铁路立交桥桩基钢筋笼至孔口距离约2.5-3.4m，钢筋笼顶部完全浸没泥浆内，钢筋笼定位只依靠吊筋位置确定，误差较大。

（二）混凝土浇筑过快钢筋笼上浮

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、钢筋笼自重及钢筋笼固定对其产生的压力的合力，当托浮力大于向下的力，钢筋笼就会出现上浮现象。而钢筋笼上浮或晃动都易发生位置偏差。

四、钢筋笼对中控制措施

钢筋笼对中控制应从钢筋笼对中控制方法和对中后混凝土浇筑时防止钢筋笼浮动两方面着手处理，保证钢筋笼位置对中，提高成桩质量。

（一）钻孔灌注桩钢筋笼对中控制方法

1、十字护桩法

桩基成孔后，根据四根护桩对角拉线，交点位置即桩中心，同理即是钢筋笼中心，通过调节连接钢筋笼的吊筋位置使桩中心与钢筋笼中心同心。本方法适用于桩径较小，且吊筋较短，能够直接看到钢筋笼顶部的桩，由于西港路南延上跨进出港铁路立交桥桩基，桩径较大，且吊筋较长，无法观察到钢筋笼顶部钢筋，所以本工程十字护桩法无法准确对中钢筋笼。

2、浮漂法

由于西港路南延上跨进出港铁路立交桥桩基因钢筋笼距孔口较大，十字护桩法无法准确对中钢筋笼，经现场研究试验最终确定通过浮漂法对中钢筋笼位置。

浮漂法使用的工具有：玻璃绳、浮漂、铅锤、护桩和护桩玻璃绳；首先，最后一节钢筋笼下放完毕前取两根玻璃绳，每根绳长为桩径长度加20cm。将玻璃绳沿钢筋笼断面直径方向，分别绑扎在钢筋笼主筋上，两根玻璃绳的十字交点即为钢筋笼中心。

然后，另取一根玻璃绳，长度约为吊筋长度的2.5倍，此玻璃绳一端与浮漂绑扎固定，漂浮顶部钉一根钉子，另一端沿钢筋笼上的十字线对角方向缠绕一圈后紧握手中。绑扎浮漂的玻璃绳随着钢筋笼同时下放，线绳不宜绷太紧，以浮漂漂浮在泥浆表面不晃动为好，此时浮漂顶钉子的位置即钢筋笼中心。

最后，绑扎护桩十字线，通过铅锤调节吊筋使钢筋笼中心位于桩基中心。

对中完毕后，将手握端玻璃绳用力拉出浮漂，浮漂可重复利用。

本方法施工成本低、操作简单、能够重复利用、定位精度高且可视、经过简单培训后就可操作等特点。

（二）混凝土浇筑过程中防止钢筋笼浮动方法

防止钢筋笼上浮主要从二次清孔、混凝土灌注不宜过快、控制混凝土坍落度等三方面进行控制。

1. 下完导管后进行二次清孔，清孔完毕后的孔内泥浆相对密度不宜超过1.15，防止孔底泥浆稠度过大，上涌时加大对钢筋笼的摩擦力，容易造成钢筋笼上浮，从而导致首封混凝土无法掩埋钢筋笼，在以后的混凝土施工中，钢筋笼会在首灌混凝土的顶托下继续上浮。

2. 首封混凝土灌注后（即掩埋钢筋笼1m以上），混凝土浇筑速度不宜过快，应随时掌握混凝土的标高及导管埋深，导管在混凝土的埋置深度一般宜保持在2-4m，不宜大于5m或小于1m。浇筑过程中应时刻注意吊筋状态，若出现晃动则立即降低灌注速度。

3. 施工前通过试验确定灌注桩水下混凝土的配合比，混凝土拌合物的流动性好可以减少混凝土拌合物与钢筋笼的摩擦力，从而保证钢筋笼位置不变动。混凝土应当充分考虑气温、运距及施工时间影响导致的坍落度损失，所以混凝土进场后要进行坍落度检测，符合要求的混凝土进行灌注，否则进行退场处理。

五、总结

西港路南延上跨进出港铁路立交工程通过对钻孔灌注桩钢筋笼对中控制，大大减小钢筋笼吊装到位后中心偏差，确保钢筋保护层厚度满足设计要求，桩基检测全部符合设计要求，保证了成桩质量，为后期承台施工奠定基础。

在钻孔灌注桩这一领域，科学技术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，都需要我们努力学习研究，施工过程中不断研究问题、解决问题、总结经验，方能更好的推动钻孔灌注桩行业飞速发展。

参考文献:

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