摘要：钻孔灌注桩作为一种普遍的基础形式，广泛应用于高速铁路桥梁施工中。钢筋笼浮笼是钻孔灌注桩施工中常见的问题，而中国铁路总公司《铁路建设项目质量安全红线管理规定》（铁总建设[2017]310号）十严禁中第八条：（八）严禁桥梁桩基出现Ⅲ、Ⅳ类桩和钢筋笼长度不足。而浮笼则有可能导致断桩，从而桥梁桩基出现Ⅲ、Ⅳ类桩和钢筋笼长度触碰红线。因此，需要高度重视并严格把控钻孔、灌注成桩等各个环节施工质量。本文仅对津潍高铁BWZH-3标工程钻孔灌注桩施工过程中出现的钢筋笼浮笼问题进行分析，查明钢筋笼上浮的原因，从源头入手，控制预防钢筋笼上浮，并根据施工经验总结出了一些预防和处理措施，以保证钻孔灌注桩质量达到要求。

一、钢筋笼上浮的原因

1 成孔中孔斜原因造成钢筋笼上浮

在钻孔成孔过程中，钻机的摆放、地盘的坚实度、钻头连接的松紧度、地层（土层中夹有大孤石等）等原因都可以造成钻孔偏斜。由于钻孔偏斜，成孔也偏斜，因此在下放钢筋笼时，自然会挂蹭孔壁，从而导致下放不到位。另外，由于钻孔的偏斜，在起拔导管时，导管很容易挂着钢筋笼，也导致钢筋笼产生了向上位移，从而造成钢筋笼上浮。

2 清孔措施不当造成钢筋笼上浮

成孔后进行清孔的目的，是为了保证混凝土的灌注质量， 措施是降低泥浆稠度和清除孔底沉淀层。如果清孔不彻底，孔底沉淀层厚度过大， 则钢筋笼不能下达到设计标高。如果孔内的泥浆稠度指标数据较大，首批混凝土灌注时的速度过快，造成流速较大的泥浆在孔内向上流动时对钢筋笼的摩擦力加大， 届容易造成钢筋笼上浮。

3 孔口基础硬件设置造成钢筋笼上浮

孔口基础硬件设置，主要包括钢筋笼的吊筋、穿吊筋的横杆、放横杆的枕木，这些硬件设置不当，往往在不经意间，造成了钢筋笼的错位，不是上浮就是下沉。例如：枕木放置位置，它是放在护筒旁边的枕木上，而不是放在护筒上（以护筒上边缘作基准面），这个高差一定要计算，扁担梁万万不能放在护筒上，因为个别的钢筋笼重达数吨，放在护筒上，会产生位移变化从而导致标高有误。在《高速铁路桥涵工程施工安全技术规程》（Q/CR 9603-2015）中明确规定，钻孔桩的平台应能支撑钻孔机械等施工过程中的所有静、活荷载，并保持坚固稳定。有时由于对软基因素计算有误，而没有采取有效措施，盲目的加高软基，导致加的过高，人为的造成了钢筋笼上浮。

4 混凝土灌注措施不当造成钢筋笼上浮

4.1浇筑用导管埋深过大造成钢筋笼上浮：在混凝土灌注过程中，因浇筑时间较长，上层混凝土就接近初凝，开始硬化，在混凝土表面就形成了和易性极差的一层硬壳，如果导管埋深过大，起拔不及时，表面形成的硬壳混凝土对钢筋笼有相当大的握裹力，新灌注的混凝土自导管中流出后，将以一定的速度向上顶升，推动上部的混凝土和钢筋笼一起上浮。

4.2 混凝土灌注速度和间歇时间把握不好：由于混凝土拌合物具有典型的流变特性，在混凝土灌注初期应尽量放慢灌注速度。 如果灌注速度过快， 井孔内泥浆向上流动时对钢筋笼的摩擦力会大大增加， 同时混凝土在孔内上升时对钢筋笼产生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内还没有足够的埋深， 容易造成钢筋笼上浮。而当钢筋笼在导口以下有足够埋深后，就应适当加快混凝土灌注速度。如果灌注时间过长， 首批灌注的混凝土流动性降低， 对钢筋笼的摩擦力增加。如果超过混凝土的初凝时间， 混凝土则会逐渐失去塑性， 并且与钢筋笼之间产生一定的粘结力， 随着粘聚力增加，在灌注的过程中，钢筋笼就有可能随混凝土一起上升，引起钢筋笼上浮。

4.3 灌注过程中导管底口位置不当造成钢筋笼上浮：导管的埋深控制很关键，导管底口距钢筋笼底部的距离，该距离应在一米左右。在灌注混凝土过程中，当混凝土到达钢筋笼底部附近时，如果距离过短，由于浇筑的混凝土自导管流出后对钢筋笼的冲击力很大，并以一定的速度向上顶升，推动钢筋笼上浮。

5 混凝土质量不合格造成钢筋笼上浮：对于易离析、坍落度偏差过大的混凝土，由于灌注混凝土质量差，容易造成钢筋笼上浮。其原因是，混凝土离析，并且和易性极差，形成一层石块堆积层，包裹卡着钢筋笼，新灌注的混凝土自导管中流出后，同样以一定的速度向上顶升，带动钢筋笼上浮。

6  钢筋笼及导管下放偏位造成钢筋笼上浮：无论是钢筋笼还是导管，在孔内用吊车向下放时，位置都不能发生偏差，一旦发生偏差，在灌注混凝土过程中，当需要起拔导管时，就很容易发生导管挂钢筋笼的情况，从而造成钢筋笼上浮。

二、预防钢筋笼上浮的具体措施

（1）在钢筋笼的制作中，将对称的主筋的下部进行加长，延长至孔底，并将加长钢筋末端弯起或加工成圈状，加强混凝土灌注初期对钢筋笼下部的握裹力。也可以采用在钢筋笼主筋上焊"倒刺"的方法，来防止钢筋笼上浮，经验证效果也很好：钢筋笼同一截面焊3～4个"倒刺"，每个笼子设两道即可。钢筋笼就位后，在钢筋笼顶部用钢筋或钢管将上部主筋与钻台架连接顶牢，或将钢筋笼顶部固定在钢护筒上，防止钢筋笼上浮。

（2）在清孔和混凝土灌注之前的时间应最短。在钻孔深度达到设计标高时，不要立即停止钻机转动，而是要空转（吊住钻杆，孔深不增加）一段时间，这期间泥浆坑内的泥浆与孔内的泥浆要不间断的循环，同时，控制好泥浆坑内的泥浆粘度，不能太稀，把泥浆的比重控制适当的范围内，在1.5～2.0 之间，要求作泥浆用的粘土塑性指数不小于15，密度要不小于1.2。如果孔底有砂还要进行涝砂工作，待泥浆调均匀、泥块搅碎，方可进行拔钻杆和安装浇注水下混凝土的导管。且清孔应尽量彻底。在混凝土灌注过程中，若混凝土拌合物从漏斗顶溢出落入孔中，就会造成泥浆内含有水泥而变稠，加大了泥浆比重。而泥浆比重过大，孔中液体对钢筋笼浮力增大，而且在混凝土面上形成较厚的浮浆，混凝土上升时浮浆会裹着钢筋笼上升。

（3）混凝土配制时根据其流动性（坍落度）和初凝时间，选用初凝时间较长的水泥品种，适当加大混凝土的水灰比，水灰比采用0.5～0.6，含砂率采用40%一50%，粗骨料的最大粒径应不大于40mm，从而保证混凝土的坍落度达到18～22cm 范围之间。

（4）混凝土浇筑前，计算好首批混凝土数量和漏斗的高度。要求导管底口埋入首批混凝土的深度不小于1m，在灌注￠1.5m桩时应当有2.7m3 的蓄料斗；灌注￠1m 桩时应当保证有2.0m3 的蓄料斗，及采取下料后导管回插10cm 的方法，从而保证导管的埋管深度，保证混凝土流出导管底口时不会由于流速过快而导致钢筋笼上浮。灌注开始后，应紧凑，保证其连续性，每斗混凝土灌注间隔时间尽量缩短，拆除导管所耗时间，应控制在15s，灌注过程中，中途不得停工。

（5）在混凝土灌注过程中，①当混凝土面接近钢筋笼底面时，放慢混凝土灌注速度，减小混凝土的冲击力，同时应保证导管有较大的埋深，但一般最好有3m以上，但不得大于6m，使导管底口与钢筋笼底端保持足够的距离，以降低混凝土从导管底口出来后向上翻升时钢筋笼所受到的顶托力。②当孔内混凝土面进入钢筋笼3～4cm 时，提升导管，但要保证导管在混凝土内的埋深在2m 以上。这样钢筋笼被该段非流动混凝土能“压住”。在继续灌注混凝土时，随着混凝土面的上升，导管底口以下钢筋笼受到混凝土的握裹力也随之增大。一般情况下，有了这段安全埋置距离，钢筋笼便不会上浮。

（6）要充分发挥好测绳的作用，用测绳测量孔内混凝土顶面标高并做好记录，据此推算出导管已埋深多少，何时需要提升并拆除导管。控制混凝土灌注速度，以控制混凝土向上翻升速度，减少其对钢筋笼的携带能力，及时调整导管的埋深。考虑到灌注中后期混凝土的流动性降低，大为增加与钢筋笼及导管壁的摩阻力，导管的埋深一般不少于2m。导管提升时应保持位置居中和轴线竖直，并且要逐步提升；如果出现导管的法兰盘卡挂钢筋笼时，可转动导管，移到钻孔中心，使其脱开钢筋笼。浇筑过程中，当混凝土接触到钢筋时，适当放缓浇注混凝土的速度，待浇筑的混凝土高度高出钢筋笼子底面1～2米时，再加快浇注混凝土，这时桩中的混凝土已将钢筋笼子包裹住，钢筋笼子将不会再上浮。

三、浇筑中浮笼处理措施

在浇筑桩基混凝土时格外注意观察悬吊钢筋笼子的吊筋变化情况，如果看到吊筋时而不时的向上“撺”时，就已经浮笼了，此时应当放慢混凝土的浇筑速度，反复的用吊车“慢提快落”导管，原理是：即慢慢的将浮出的钢筋笼子带回到浇筑的混凝土中，同时用测绳测出导管埋深和已浇混凝土标高，切不可轻易的因浮笼问题而拨出导管，而造成断桩。如果钢筋笼还是降不下去，则只能进行拔笼处理。若混凝土的浇筑方量不多，或者钢筋笼在混凝土中的埋深比较浅，保证了钢筋笼的完整性，减少了施工损失。

四、结束语

在桩基施工中施工人员和技术人员往往对成孔、清孔质量和混凝土的浇注过程控制比较重视。而对浮笼这道工序，存在不同程度的侥幸、忽略心理。从现场的经验来看，若浮笼在1米左右有可能进行处理，若超过1米，处理起来就比较棘手，而其后果却是难以估量的，在实际施工中，应根据具体情况选择合适的措施，以确保工程质量和安全。同时，还要注重加强对施工人员的培训和技术指导，提高施工水平和质量意识，减少质量问题的发生。

参考文献：

[1]《铁路混凝土工程施工技术规程》（Q/CR 9207-2017）

[2]《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2018）

[3]《高速铁路桥涵工程施工安全技术规程》（Q/CR 9603-2015）

[4]《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2018）

[5]《高速铁路路基工程施工技术规程》（Q/CR 9602-2015）

[6]《高速铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10751-2018）

[7]中国铁路总公司《铁路建设项目质量安全红线管理规定》（铁总建设[2017]310号）