鉆孔樁簡易雙向可調節循環吊筋的研究與應用

何永

鉆孔樁鋼筋籠安裝過程中，鋼筋籠定位和固定的吊筋材料浪費嚴重。使用簡易雙向可調節式循環吊筋能夠有效地避免這種浪費，而且能夠提高鋼筋籠安裝標高精度，一定程度上控制浮籠，縮短施工時間，提高工作效率，有效地避免傳統吊筋焊接時人為因素造成的焊接質量問題，降低安全隱患。

鉆孔樁施工過程中，鋼筋籠的吊裝往往需要輔助起吊固定措施，傳統的做法是在鋼筋籠頂端焊接2根或者4根吊筋，吊筋的數量根據鋼筋籠重量確定，這樣一來，每套鋼筋籠都必不可少的造成2根或4根吊筋的浪費。采用雙向可調節循環吊筋裝置能較好的解決這一問題，避免不必要地浪費。該裝置加工簡單，使用方便，安全可靠，長度可自由調節，可重復利用，能有效適應施工現場需求，控制鋼筋籠安裝精度，節約材料，提高施工效率，更重要的是降低了施工成本，提高了企業的市場競爭力，獲得較好的經濟和社會效益。

一、簡易雙向可調節循環吊筋的工作原理

雙向可調節循環吊筋通過調節吊筋下端固定調節裝置和上端活動調節裝置來達到可調節目的，同時加裝鎖定裝置確保吊裝安全，支撐吊環將孔內的鋼筋籠固定在孔口基座上，待水下混凝土澆筑完成后，打開鎖定裝置，實現吊筋的回收和循環利用。

二、吊筋組成

雙向可調節循環吊筋是由主吊桿、下部固定調節吊鉤裝置、上部活動調節裝置、鎖定裝置及支撐吊環等五個部件組成，詳見下圖。

三、吊筋制作

1.材料選用：Q235鋼板（厚度20mm），HPBΦ25鋼筋，HPBΦ20鋼筋，HPBΦ12鋼筋，DN25螺紋套筒1個，DN16螺帽5個。

2.半成品加工：將鋼板按照圖示3尺寸切割成型并用打磨機將凹槽部位打磨光滑，DN16螺帽焊接在圖示位置；將HPBΦ25鋼筋按照圖示2要求彎成吊環，將圓環端部焊接牢固，直線段根據套筒內部螺紋車絲；HPBΦ12鋼筋一端彎成U型，另一端距離端頭35cm處往上用4根同直徑鋼筋頭在四周均布焊接；HPBΦ20鋼筋一端與切割成型的鋼板未開槽一側焊接牢固，另一端與DN25螺紋套筒焊接牢固。

3.吊筋組裝：按照圖1要求進行組裝。

4.抗拉試驗：為了保證施工安全，取2套循環吊筋進行抗拉試驗，其中1套進行破壞性試驗，確保雙向可調節循環吊筋的強度和剛度滿足鋼筋籠吊裝和定位固定要求。

四、吊筋安裝

鋼筋籠安裝施工時，提前計算好吊筋的長度，根據計算的吊筋長度選擇下端卡槽，并調節上端可調裝置使吊筋長度滿足要求。吊筋安裝時，將選用的下端卡槽卡住鋼筋籠頂端的加強鋼筋，并使用鎖定裝置將其鎖定；待鋼筋籠完全入孔后，吊筋頂部的支撐吊環與支撐鋼管套接，鋼管支撐在鋼護筒外側安放的方木或者其他支撐點上，懸吊固定鋼筋籠。吊筋安裝過程中需提前檢查好鋼筋籠頂端加強筋是否與鋼筋籠主筋焊接牢固，如檢查發現加強筋與主筋焊接存在一定的質量問題，則立即停止吊筋安裝，并對加強筋與主筋焊接存在問題處進行處理，可采取補焊等措施，確保不脫焊，問題嚴重的及時向主管工程師匯報，得到妥善處理后在確保安全的情況下進行吊筋安裝。

五、吊筋拆卸

待樁基混凝土澆筑完成后，拔出支撐鋼管及鎖定裝置鋼筋，向斜上方提拉吊筋，使鋼筋籠頂部加強鋼筋脫離吊筋底部卡槽，如出現卡、頓現象，則上下重復提拉幾次，直至吊筋拔出。拔出的吊筋及時用水清洗干凈，以備后續利用。

六、吊筋使用注意事項

1.吊筋制作焊接時操作人員必須持證上崗，確保焊接質量合格。

2.選擇作為吊筋的組件，其組裝完成后所能承受的拉力，不應小于2倍整體鋼筋籠重力。

3.吊筋安裝完成后，首次使用之前必須進行相應的抗拉試驗和破壞性試驗，以確保施工安全。

4.吊筋各部件所使用的鋼筋型號可根據現場實際情況選用，不是固定不變的。

5.主吊桿鋼筋可根據吊筋長度的變化，使用直螺紋套筒連接加工為1m、2m或者其他尺寸的標準件，使用時可視情況采用固定長度主吊桿或者可變長度主吊桿；主吊桿還可采用相應的剛性材料代替，做成雙向可調節式剛性循環吊筋。

6.鉆孔樁水下混凝土澆筑完成后，循環吊筋的拆卸時間，應在澆筑鋼筋籠頂端最后一道加強筋部位時現場取樣的混凝土試塊失去流動性前拆除，特別是非全長配筋的鋼筋籠，注意拆卸時間，防止鋼筋籠下沉。有輕微浮籠的，吊筋可在澆筑完成后直接拆除。

7.該裝置有一定的防止浮籠的作用，但是隨著吊筋的長度增加，其防浮籠效果會減小，若需要很好控制的鋼筋籠上浮，還需要采取其他專門措施。

七、雙向可調節式循環吊筋的優勢

本文介紹的簡易雙向可調節式循環吊筋，和傳統的固定式吊筋相比，優勢相當明顯。

1.該吊筋制作簡單，只需一次制作，可回收多次反復使用。

2.制作該吊筋所使用的材料均為工地上常見材料，無需專門或者特殊材料。

3.該吊筋的循環使用能達到節約材料的目的，基坑開挖深度越深，吊筋越長，鋼筋價格越高，這種可循環利用的吊筋經濟效果就越明顯。

4.該吊筋制作、安裝、拆除均較簡單，和傳統吊筋焊接相比能減少鋼筋籠安裝時間，提高施工效率。

5.能夠有效地避免傳統吊筋每一根都需要臨時焊接時人為因素造成的焊接質量問題，降低安全隱患。

6.鋼筋籠安裝定位時標高精度高，提高鉆孔灌注樁施工質量。

7.吊筋下部固定調節吊鉤裝置和鎖定裝置配套使用，使吊筋更容易取出循環利用，設計合理，安全可靠。

8.該裝置能夠在一定程度上控制鋼筋籠的浮籠，如果主吊桿采用無縫鋼管或者其它剛性材料，其控制浮籠的效果更佳。

9.減少樁頭破除時對樁身的損壞，傳統吊筋是留在樁內的，基坑開挖時機械設備難免會挖到吊筋而用力拉拽，從而破壞樁頭而影響樁身質量，使用這種簡易的雙向可調節循環吊筋就能有效的避免這種現象。

八、社會和經濟效益

該裝置已在寧波軌道交通1號線一期工程天童莊車輛段等地鐵項目上成功運用，取得了較好的社會和經濟效果。按照傳統鋼筋籠吊筋材料消耗計算，平均每一套鋼筋籠需要Φ20圓鋼4.5m長的4根，Φ20圓鋼每延米重約2.47kg，按照每噸鋼筋4000元計算，每套鋼筋籠吊筋的成本是177.84元，采用雙向可調節式循環吊筋僅在寧波軌道交通天童莊車輛段項目八千余套鋼筋籠共節約成本約150余萬元（已扣除雙向可調節式循環吊筋制作加工費）。

站在施工技術的角度來看，鉆孔樁鋼筋籠安裝工藝已然趨于成熟，幾乎沒有太大技術難題，但在競爭越來越激烈的建筑行業，不停地優化以及創新施工工藝，節約施工成本，是施工企業不變的追求，該裝置的成功應用對鉆孔樁鋼筋籠施工提供了一定的借鑒和參考。

九、結語

隨著近年來“一帶一路”的推動和國家基礎設施建設的進一步發展，高速鐵路、高速公路、地下工程、市政工程等大型工程建設的橋梁施工、地基基礎施工中，鉆孔樁的工程量越來越大，這種簡易雙向可調節式循環吊筋的優越性越來越明顯。雙向可調節式循環吊筋裝置的使用和推廣對推動行業鉆孔灌注樁施工的安全控制、質量控制、成本控制等具有重要意義。