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大直径钻孔灌注桩钢筋笼制作工艺

施工技术 2008-07-30 17:42:37 阅读1682 评论0 字号：大中小 订阅

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钢筋等强度滚轧直螺纹连接技术是一项钢筋连接新工艺，本文对这一新工艺的运用及钢筋笼的制作作了详细介绍。

1．工程概况

1．1工程概况

某大桥工程由两座主墩和两座副墩组成，桩基采用Φ2500×120m的大口径钻孔灌注桩。施工环境为海上平台。钢筋笼顶标高+0.7m，由于钢护筒顶标高与平台标高均为+8.80m，施工时制作了一节长6m的送笼，所以实际钢筋笼顶标高+6.7m，笼底标高为-111.55m。

1．2钢筋笼设计概况

编号

规格

（mm）

每根长

（cm）

根数

总长

（m）

总重

（Kg）

合计

（Kg）

N1

Φ32

1800

24

432

2726

50217

N2

Φ32

3768.6

24

904

5704.2

N3

Φ32

5268.6

48

2528.9

15957.4

N4

Φ32

11839.4

24

2841.5

17930

N5

Φ28

701.2

87

610

2946.3

N6

Φ28

170

258

443.7

2143.1

N7

φ12

316461.7

1

3164.6

2810.2

φ60无缝钢管

12100

4

484

2256

2256

截面如下图所示：

2．钢筋笼连接工艺

钢筋等强度滚轧直螺纹接头，是将钢筋的连接端头用专用机械滚轧成直螺纹，通过直螺纹连接套把两根钢筋连接成一体，达到接头与被连接钢筋等强度的接头。

工 程中应用接头时，应具有技术提供单位的型式检验报告。连接套由车间预先制作，每个套筒均应经塞规自检合格。连接套进场时应有产品合格证和连接套原材料质量 保证书。钢筋连接开始前及施工过程中，应对每批进场钢筋和接头进行检验。现场单向拉伸检验按验收批进行，同一施工条件下，采用同一批材料的同等级、同型 式、同规格接头，以500个为一个验收批，不足500个也作为一个验收批。现场连续检验10个验收批，均一次合格时，验收批接头数量可扩大一倍。

钢筋直螺纹加工中，钢筋端部螺纹的断牙数不应大于3牙，丝扣部分牙齿缺陷每圆周内不应大于1/4周，可调螺纹长度应能使整个套筒的丝牙旋入。滚轧好螺纹的钢筋端部由于滚轧工艺的原因而留有毛刺，施工时应用砂轮机把钢筋端部的毛刺磨平，否则会影响到上下节钢笼主筋连接时的贴合。主筋连接时用普通板手旋合连接套到红漆标志处为止。连接时的工况见下图：

3．钢筋笼制作及安装

由于本次每节钢筋笼主筋间采用丝扣套筒连接，所以对主筋的位置布设精度要求很高。在制作钢筋笼时，对钢筋笼横向而言，每节钢筋笼主筋在加强圈布置上有一个制作偏差；对钢筋笼纵向而言，每节钢筋笼主筋长度有一个下料误差。其中任何一个偏差在施工中都是不可避免的，这种偏差的产生将使上下节钢筋笼连接时产生对位偏差（即同一根主筋的左右错位和上下错位偏差）。而丝扣套筒连接对错位偏差要求很高，无论是左右错位或上下错位，若偏差稍大，丝扣套筒就难以连接上。

为此，我们采用卡板成型制作的办法来消除主筋在加强圈布置上的横向偏差。具体做法为：用20mm厚的钢板制成弧形卡板（其弧面直径为钢筋笼主筋外缘位置构成的弧度2332mm），每块卡板竖直放置在倒扣的槽钢(20a)上，每隔2米设置一块卡板。由于考虑每三节钢筋笼作为一次预拼，所以经过计算需要18块卡板呈一同一轴线布置。在卡板弧面上按主筋设计间隔位置制作支托主筋的卡位，卡位厚度为1.5cm，以便留出两根紧贴主筋间(N3、N4以及N3、N2)足够的拧套筒空间。卡位与卡位的中心距即为主筋中心距。每块卡板位置用经纬仪控制布设，使每块卡板弧面中心（即弧面最低点）沿钢笼纵向方向在一条线上，每块卡板竖向板面与钢笼纵向中心线保持垂直，然后用水准仪对每块卡板弧面中心的标高调至同一水平，最后把槽钢卡板基座固定在平台的钢板上。

单个卡板的剖面结构见下图：

钢筋笼主筋的纵向偏差控制，采取分段连续预拼法。即从底笼至顶笼每三节一组作为一次预拼，每组预拼时的第三节作为一个传递媒介逐渐传至顶笼，即第三节既作为上一组预拼的顶节，又是下一组预拼的底节。具体做法为：从底笼作为第一节开始制作钢笼，沿着卡板布置方向制作第二节。第二节做好后，再沿着卡板布置方向制作第三节。钢筋笼在卡板上三节制作完成后，将第三节与下面两节之间的丝扣套筒拧脱后，将下部两节移离卡板（移离前在同一根主筋的接口上做好相应标记），第三节再移至卡板底部后继续向上制作第四节、第五节。制好后，将第四节、第五节移离卡板，移离前同样在同一根主筋的接口上做好相应标记，再将第五节移至卡板底部后继续向上制作第六节、第七节。依次累推，完成整套钢筋笼的制作。这样钢筋笼制作中的纵向误差将其传递至顶笼，而下笼时上节笼与下节笼对接时，因为已经在卡板上预拼过，所以就消除了对接拼装中的纵向偏差。详见预拼法钢筋笼制作示意图(附图1)

3．1．钢筋笼制作的一般要求

（1）项目技术负责人应认真审阅钢筋笼结构设计图，钢筋笼应分段制作，制作时应根据钢筋笼的整体长度、刚度、来料长度以及起重设备（钻架高度、吊机有效起吊高度）等因素合理确定分段长度，并绘制钢筋笼下料图，交制作班组制作。钢筋笼主筋接头应互相错开，错开距离≥35d。保证同一截面内的接头数目不多于主筋总根数的50%。详见钢筋笼施工翻样图(附图2)

（2）钢筋笼制作前，应对进场的钢材按规定完成验收、试件复验、搭接焊工艺试验和钢筋等强度滚轧直螺纹接头工艺试验，确认达到要求后方可开始制作。在施工前对弯曲主筋进行调直，清除钢筋表面的污垢、锈蚀等，调直后的主筋弯曲度应不大于长度的1%，并不得有局部弯折。

（3）钢筋笼制作外形尺寸要符合设计要求，其允许偏差应符合下表规定：

主 筋

间 距

箍 筋

间 距

钢 笼

直 径

钢 笼

总 长

保护层

厚度

允许

偏差

± 20mm

0～ -20mm

± 10mm

± 100mm

± 10mm

（4）为了确保钢筋笼成型后有足够的强度和刚度，对钢筋笼的焊接质量要严格控制。对焊条的选择、焊接尺寸、焊接方法等应满足设计与规范的要求。钻孔桩钢筋笼的加强圈(N5)焊接采用双面搭接焊、主筋跟绕筋(N7)为梅花点焊。搭接焊时先用两点固定两端，然后再施焊。Ⅱ级钢双面焊接要求（d为钢筋直径）：

焊缝长度

焊缝厚度

焊缝宽度

5d

0.3d

0.7d

每焊完一节之后，应检查焊缝的情况。焊缝应平顺整齐，无明显气孔、夹渣、咬边、无裂缝、主筋没有深度烧伤现象。

（5）成型的钢筋笼应平卧放在平整干净的平台上，堆放层数不应超过2层。由于钢筋笼接头处即为下笼时将要用丝扣连接的地方，所以要特别注意堆放、起吊至安装全过程的保护，防止出现吊移等作业过程碰弯钢筋主筋的现象。

3．2．钢筋笼制作程序

（1）钢筋制作前先把螺纹车好并用胶套拧上加以保护。

（2）钢筋笼制作时，先将主筋布置在卡板的卡位上，相邻主筋端部按要求错开相应距离，并保证同一截面内的接头数目符合规定要求。

（3）再把加强筋按间隔2m放置在主筋上，加强筋的垂直度用吊垂进行控制。

（4）将余下的主筋用主筋间距限位工具均匀布设在加强筋上，并与加强筋点焊牢固。

（5）将螺旋筋按设计要求间距缠绕在钢筋笼上，与主筋呈梅花点点焊牢固。

（6）将钢筋笼吊离卡板，最后把加工好的声测管和内层钢筋安置于钢筋笼内。

钢筋笼加工顺序为先下后上，即先加工较少的，后加工主筋较多的钢筋笼。

3．3．钢筋笼保护层垫块设置

钢筋笼成型后，为了使钢筋笼主筋有一定的保护层，通过在钢筋笼外侧的螺旋筋上设置塑料保护层垫块来控制保护层厚度。根据规范要求，垫块的直径为15cm，沿钢筋笼长度方向每隔2m设置一组垫块，每组垫块沿钢筋笼同一截面圆周方向对称设置6块。

4．钢筋笼的吊装

钢筋笼在吊运过程中，由于其在纵向抗弯能力较差，必要时在笼内加临时性支撑，以提高钢筋笼的刚性。钢筋笼入孔起吊采用二台吊机同时起吊法。起吊时，先用100吨吊机吊钢筋笼上部（用铁扁担），使钢笼稍提起，再用50吨吊机同时起吊。待钢笼离开地面后，继续提升铁扁担，随着钢筋笼上部的不断上升，慢慢放松50吨吊车的吊钩，直到钢笼同平台垂直。当笼吊至孔口时，使钢笼中心对准孔位中心，扶正后并缓缓匀速下入孔内，严禁摆动碰撞孔壁，边下钢筋笼边设置好保护块。当最后一个加劲筋下至孔口时，用四个对称的吊挂在孔口反拉架上的20吨手拉葫芦钩住均布在钢筋笼上部的四个吊点，将钢笼临时吊于孔口。用同样方法吊起上一节钢筋笼，当上下两节笼在同一铅垂线上时，转动上节钢筋笼，以使两节笼的预拼对接主筋对正。先套好声测管接头，然后吊起的钢笼徐徐下降，使主筋接头处的螺纹能拧上，如稍有对位偏差，可通过调节四个手拉葫芦来控制。连接好所有接头后，缠绕上螺旋筋。吊起钢筋笼，取掉四个手拉葫芦，然后缓缓匀速下入孔内，边下钢筋笼边设置好保护块。用同样方法直到最后一节钢筋笼下入孔内。为使钢笼就位于桩中心，我们在顶笼钢筋笼主筋外另外施焊四块限位钢板以顶在钢护筒内壁。限位钢板的尺寸大小需要根据护筒中心与理论桩位中心的偏差来计算确定。最后注意确保笼顶设计标高到位后将钢筋笼顶部的均布六根吊筋焊接固定在孔口护筒内壁上。

5．结束语

从施工情况来看，下笼时螺纹接头符合设计和规范的要求。单桩下笼时间仅为12小时左右。而如用传统的焊接方法下笼，最快也要40小时候左右。因此，直螺纹套筒主筋连接既提高了钻孔桩的质量，又缩短了工期，取得了很好的经济效益。