鉆孔灌注樁鋼筋籠快速定位裝置的應用

李志強 張海仙 廖萬林 王 磊 黃京新

中鐵建工集團廣東有限公司 廣東 廣州 511400

鋼筋籠安裝是鉆孔灌注樁施工工藝的一個重要步驟，若樁基鋼筋籠安裝中心點偏位過大，會導致樁基產生偏心受壓而降低樁基承受荷載的能力，存在著極大的質量隱患[1-5]。若鋼筋籠標高控制不準，為確保鋼筋籠錨固長度滿足要求，后期需采取切割、接長等措施，會對工程的進度和成本產生影響。樁基施工中需要格外重視鋼筋籠安裝定位這一步驟[6-11]。

當樁基空樁部分長度≥2 m或位于泥漿面以下時，鋼筋籠平面定位的傳統做法是在鋼筋籠加強箍四周對稱設置耳環或墊塊，并在原設計鋼筋籠長度的基礎上，接長鋼筋籠至鋼護筒頂標高進行平面定位。然而此種方法存在著明顯的弊端：鋼筋用量大，不可重復利用，不利于項目的成本控制。

針對傳統鉆孔灌注樁空樁鋼筋籠的上述缺陷，設計了一種可重復利用的鉆孔灌注樁鋼筋籠快速定位裝置，滿足了施工要求。

1 裝置設計

鋼筋籠定位裝置由移動式刻度桿、鋼筋籠定位圈、伸縮桿等構件組成，如圖1所示。移動式刻度桿起標高控制作用，如圖2所示。其上部由數根1 m的刻度桿通過螺紋連接而成，可依據空樁長度加長或拆卸；其下端通過螺紋連接1 m的套筒，套筒內徑比主筋直徑略大，可自由套入鋼筋籠上部錨固區，通過觀察移動式刻度桿上的數值來準確進行鋼筋籠標高控制。

圖1 鋼筋籠定位裝置

圖2 移動式刻度桿

鋼筋籠定位圈可起到平面定位功能，如圖3所示。制作1個與鋼筋籠加強箍相同直徑的圓形鋼圈；鋼圈上對稱留有4個缺口，以便吊索進入；通過十字內分法，在鋼圈上焊接十字連接桿，其交叉點即為鋼圈圓心；在十字連接桿的交叉處垂直焊接1根可伸縮的定位桿，通過十字卡夾，將鋼筋籠定位圈固定在4根移動式刻度桿上，如圖4所示。移動鋼筋籠使定位桿與中心點設計坐標位置重合，即可完成鋼筋籠平面定位。

圖3 鋼筋籠定位圈

圖4 十字卡夾

2 裝置特點

1）制作簡單：該裝置用材普通、制作過程無特殊工藝，簡單方便。

2）節約時間：鋼筋籠定位過程方便快捷，可加快定位速度，節約安裝時間。

3）操作簡便：鋼筋籠平面定位過程中，只需要移動鋼筋籠使定位桿與中心點設計坐標位置重合，即可達到鋼筋籠平面定位的目的，避免了計算及多次使用卷尺復核的程序，提高了施工效率。

4）提高質量：可直觀地確定鋼筋籠中心點的位置，使鋼筋籠平面定位更加精準。同時可通過移動式刻度桿上的數值精準控制鋼筋籠安裝標高，有效提升鋼筋籠安裝質量。

5）成本低廉：較傳統方法節省大量鋼筋，節約成本，具有良好的經濟效益。

6）環保節約：該裝置可重復使用，不易損壞，不產生污染，具有良好的社會效益。

3 裝置應用

3.1 施工準備

1）樁基成孔施工前，場地應平整，并需保證地基有足夠的承載能力，以確保鉆機在鉆進過程中不會發生傾斜、位移和沉陷。

2）依據圖紙，確定樁位坐標。采用全站儀進行樁位精確放樣，在樁中心位置做好標記，用十字交叉法沿樁位四周測放4個樁位控制點，樁位控制點與樁中心點的距離根據現場實際情況確定，以埋設護筒時不受影響為原則，樁位控制點應妥善保護。

3.2 鉆進成孔

1）鉆機就位后，利用鉆機的自動調整控制系統，對鉆機進行調平，對鉆桿的垂直度進行調整，以確保成樁孔的垂直度。

2）埋設護筒時，護筒中心軸線應對正測量標定的樁位中心，護筒需垂直水平面埋設；夯實、整平護筒周圍的回填土，確保護筒埋設牢固。

3）成孔過程中，需確保鉆頭直徑與孔徑相符，并控制鉆孔垂直度。

3.3 鋼筋籠制作

根據設計要求制作鋼筋籠，沿鋼筋籠縱向每隔2 m設1組墊塊，每組4個均勻設于樁基鋼筋四周，呈梅花形交叉布設。

3.4 鋼筋籠定位裝置制作

1）制作移動式刻度桿：移動式刻度桿由數根1 m的刻度桿螺紋連接而成，其下端通過螺紋連接1 m的套筒，套筒內徑比主筋直徑略大。

2）制作鋼筋籠定位圈：制作1個與鋼筋籠加強箍相同直徑的圓形鋼圈；鋼圈上對稱留有4個缺口，以方便吊索進入；通過十字內分法，在鋼圈上焊接十字連接桿，其交叉點即為鋼圈圓心；在十字連接桿的交叉處垂直焊接1根可伸縮的定位桿。

3.5 鋼筋籠安放

1）鋼筋籠加工成形后，運輸到樁位施工現場，用吊車下放。

2）鋼筋籠搬運和吊裝過程中，要防止變形；安放前要再次檢查孔內的情況，確定孔內無塌方或沉渣。

3）安放過程中要扶穩、緩慢、順直，避免碰撞孔壁；嚴禁墩籠、扭籠。

3.6 鋼筋籠定位裝置安裝

1）當最后一節鋼筋籠頂部的加強箍筋和鋼護筒頂相齊平時，停止下放鋼筋籠，在鋼筋籠錨固區對稱插入4根移動式刻度桿，將吊筋一端固定在鋼筋籠上。

2）繼續下放鋼筋籠，直至移動式刻度桿上的數值為空樁長度，停止下放。完成鋼筋籠標高定位。

3）利用十字卡夾將鋼筋籠定位圈水平固定在移動式刻度桿上。

4）利用十字交叉線法從樁位控制點引線恢復樁位中心。

5）移動鋼筋籠使定位桿與樁位中心坐標重合，完成鋼筋籠平面定位。

6）在井口設置方木，方木需水平承放并有足夠的剛度，將吊筋的另一端固定于方木上，完成鋼筋籠固定。

3.7 鋼筋籠定位裝置拆卸

1）旋轉十字卡夾螺母，拆卸鋼筋籠定位圈，拔出移動式刻度桿。

2）移至下一井口進行鋼筋籠安裝。

4 效益分析

應用鋼筋籠定位裝置主要體現在經濟效益上，表現在時間和成本兩方面。

1）時間節約：傳統的加長鋼筋籠法定位，鋼筋籠制作及后期錨固筋的切割、接長，均需耗費一定的時間，這對項目工期產生一定影響。而采用本裝置無相關內容，可有效節約時間，加快施工進度。

2）成本節約：假設某項目100根樁，樁徑1 m，保護層50 mm，鋼筋籠主筋配筋為12φ14 mm，樁基平均空樁深度為3 m。通過計算可知，采用本裝置可節約費用21 400元。

5 結語

采用本裝置進行鋼筋籠定位，鋼筋籠定位質量高，進行鋼筋籠安裝時，有效地節約了成本，鋼筋籠定位偏差均達到設計要求，并精準控制鋼筋籠安裝標高，提高了鋼筋籠定位質量，取得良好的效果，間接地保證了工程工期，具有良好的社會效益和經濟效益。本裝置在空樁部分≥2 m或鋼筋籠位于泥漿面以下的灌注樁工程中具有很好的推廣性。