防止灌注桩桩基钢筋笼上浮装置研究设计

防止灌注桩桩基钢筋笼上浮装置研究设计

郝鹏

中建铁路投资建设集团有限公司  济南  250000

摘要：本研究是一种防止灌注桩桩基钢筋笼上浮装置，包括桩基护筒，所述桩基护筒的顶部设置有方钢构件，所述方钢构件的顶部两侧均设置有插销固定套，所述插销固定套内活动安装有可移动限位插销；两个可移动限位插销相互靠近的一端均设置有钢筋笼吊筋，且钢筋笼吊筋延伸至桩基护筒内。该研究通过可移动限位插销与钢筋笼吊筋配合使用，当钢筋笼出现上浮情况时，限位插销通过限制钢筋笼圆形吊筋移动，从而防止钢筋笼出现上浮情况。

关键词：桩基  防止钢筋笼出现上浮

一、背景技术

在灌注桩施工中，由于钢筋笼未按设计加工、混凝土浇筑速度过快等原因，钻孔灌注桩在浇筑混凝土时，钢筋笼都会有不同程度的上浮情况，这将会给桩身质量和工程安全性带来隐患，一旦出现不合格桩基，后续的处理会非常麻烦，将浪费巨大的人力和财力。如果钢筋笼出现浮动，将会给桩身质量和工程安全性带来隐患，具体表现如下:

1. 桩身质量下降：如果钢筋笼上浮导致混凝土未能充分地包覆钢筋，就会出现桩身质量下降、桩长不够的情况，导致桩在荷载作用下容易变形和破坏。

2. 桩身偏斜：如果钢筋笼上浮导致桩身偏斜，就会导致桩的整体强度下降，同时对接下来的桩端承载力和桩身腐蚀等问题会产生影响。

3. 施工风险增加：钢筋笼上浮会导致后续灌注桩施工过程中出现不确定的问题，如固结物进入桩内、桩身开裂、桩顶坍塌等风险都会增加。

因此，在灌注桩施工过程中，必须特别注意钢筋笼的制作、安装和固定，确保钢筋笼在浇筑混凝土时不出现浮动现象；一旦发现钢筋笼有浮动情况，应及时进行调整和修正，避免给工程质量和安全性带来不良影响。

（一）几种常用的防止灌注桩钢筋笼上浮的方法

1.加固钢筋笼：通过增加钢筋直径和数量、缩小钢筋间距和加装耳板等方式加固钢筋笼，提高其自重，以增加其抗浮力。优点是简单易行，施工操作方便；缺点是增加成本、增加工期。

2.锚固方式：将钢筋笼与桩身紧密固定。常用方法有布设锚固钢筋、加装钢筋锚板、采用内挑式布置钢筋笼等。优点是可提高整体抗拔能力，适用于低于水位或水下深挖等高难度条件下的施工。缺点是较为复杂，需要预留锚固套筒，增加施工难度和成本。

3.加固装置：采用绳索、横担等加固装置，以增强钢筋笼与桩身之间的摩擦力，也可采用锚杆等锚固装置辅助。优点是施工简单，易于操作；缺点是装置过程中需注意保护桩身，以免对桩身造成损伤。

4.防浮器装置：采用塑料泡沫、发泡水泥等轻质材料制成防浮器，装置在点击查看钢筋笼外部以增加其抗浮力，并使其浮在混凝土中。优点是简单易行，施工成本低廉；缺点是在装置过程中需要注意预留防浮器空间，在混凝土浇筑后需要及时进行清理，以免阻碍混凝土的密实。

5.钢套筒连接方式：采用钢套筒与桩身的连接方式，固定钢筋笼。常用的方式有焊接、卡环等。优点是可增加钢套筒的摩擦力，使钢筋笼与桩身紧密结合，提高抗拔能力。缺点是增加成本、增加工期。

二、研究内容及方案

本研究的目的在于探究一种防止灌注桩桩基钢筋笼上浮装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本研究技术方案如下：一种防止灌注桩桩基钢筋笼上浮装置，包括桩基护筒，所述桩基护筒的顶部设置有方钢构件，所述方钢构件的顶部两侧均设置有插销固定套，所述插销固定套内活动安装有可移动限位插销；

两个可移动限位插销相互靠近的一端均设置有钢筋笼吊筋，且钢筋笼吊筋延伸至桩基护筒内。

钢构件的方钢尺寸10×10cm，方钢构件内正方形边1.1×1.1m，外正方形边长1.2×1.2m；钢构件为正方形结构，内正方形的边长大于桩基护筒的直径；一端限位插销采用H型钢制作；钢筋笼吊筋套接在可移动限位插销上；所述桩基护筒的直径为1m，与现有技术相比，本研究有益效果是：通过可移动限位插销与钢筋笼吊筋配合使用，当钢筋笼出现上浮情况时，限位插销通过限制钢筋笼圆形吊筋移动，从而防止钢筋笼出现上浮情况。

图1结构示意图；

1、方钢构件；2、桩基护筒；3、插销固定套；4、可移动限位插销；5、钢筋笼吊筋。

三、具体实施方式

本研究工作原理：首先根据工程实际情况确定桩基护筒尺寸(以本工程护筒直径1m为例)，根据桩基护筒尺寸确定具体的方钢构件尺寸方钢构件为正方形，内正方形的边长大于桩基护筒的直径。在实际施工中，通过安装在方钢构件上的可移动限位插销(可移动限位插销)与钢筋笼吊筋配合使用，当钢筋笼出现上浮情况时，限位插销通过限制钢筋笼圆形吊筋移动，从而防止钢筋笼出现上浮情况。

防止灌注桩桩基钢筋笼上浮装置使用步骤如下：

首先根据测量放样，放样出桩基护筒埋设位置，埋设护筒。护筒位置采用十字护桩标记，护筒埋设回填密实后，沿十字护桩进行挂线，在与护筒相交处做好标记，量测出十字交点（钻孔桩中心）至护筒标记点的距离。防止护筒位置丢失；灌注桩钻孔完毕后，整平护筒外围的地面，将钢筋笼防上浮装置防止护筒外侧，保持装置水平。确保可移动插销可以自由活动(可移动插销由H型钢制作，作用于吊筋的前端位置减小宽度，以便于更能方便地放入吊筋圆环内)；吊装钢筋笼入孔，吊至最后一节钢筋笼末端时，调整方钢构件和可移动插销的位置，使可移动插销放入吊筋圆环内；钢筋笼吊筋与钢筋笼防上浮装置组装完成后，再配合混凝土浇筑导管限位板使用，混凝土浇筑导管限位板放置方钢构件上，可防止其随钢筋笼一起上浮。

四、结语

在进行钻孔灌注桩混凝土灌注时，非全配筋钻孔灌注桩钢筋笼上浮的对钢筋笼是很容易上浮的，进而导致桩基质量达不到设计要求。在正确分析混凝土灌注过程中钢筋笼的受力状态的基础上，结合施工现场的具体情况，笔者认为造成钢筋笼上浮的原因主要包括技术操作不当、混凝土品质差以及地层条件不利等方面。通过本研究，可有效解决钢筋笼出现上浮情况，解决桩基质量问题，降低施工成本。

参考文献

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