橋梁樁基鋼筋籠定位施工技術(shù)分析

張麗華

（贛南交通建設(shè)工程有限公司，江西 贛州 341000）

0 引言

在橋梁建設(shè)過程中，樁基是非常關(guān)鍵的部分，起到承載的作用，橋梁樁基的質(zhì)量關(guān)系到橋梁的運行效果，所以必須加強樁基施工管理，保證其符合橋梁運行標準的要求。

1 工程概況

某高速公路項目是當(dāng)?shù)刂匾O(shè)基礎(chǔ)設(shè)施，對經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生重要的意義，是當(dāng)?shù)毓肪W(wǎng)絡(luò)必不可少的組成部分。該公路項目為四車道的設(shè)計形式，設(shè)計速度為100km/h，路基寬度為26m，汽車設(shè)計荷載為公路－I 級荷載；洪水頻率為特大橋1/300，大、中、小橋、涵洞以及路基為1/100。

2 鋼筋籠的偏差問題

該橋梁項目的工程量比較大，主要以跨江橋梁項目為主，并且在不同位置上設(shè)置的橋梁結(jié)構(gòu)形式有很大的差異。橋梁樁基的施工中屬于關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)部分，樁基長度、直徑、間隔、材料等方面都會對橋梁項目的結(jié)構(gòu)、質(zhì)量造成直接的影響。如果在橋梁樁基施工中，鋼筋籠的位置以及預(yù)先設(shè)定的橋梁樁基位置不能滿足要求，與設(shè)計方案存在較大的偏差，都會造成橋梁的墩柱模板以及系梁模板不能有序開展線位合模處理，對于現(xiàn)場施工順利進行產(chǎn)生不利的影響，也會導(dǎo)致工期的延誤。

對于橋梁樁基出現(xiàn)的鋼筋籠偏移的問題，應(yīng)及時采取處理措施，使橋梁項目各個部分施工有序進行，提高施工的效果和質(zhì)量。目前很多的橋梁工程施工單位采取“拔拾法”進行處理。首先，在施工的前期階段，應(yīng)該在橋梁的樁基端部設(shè)置加筋箍圈部件。其次，通過外力進行鋼筋籠的偏移處理，及時校正，并且保持合適的力度，不能因用力過猛而發(fā)生變形，確保鋼筋籠的質(zhì)量與性能合格。最后，在鋼筋籠安裝合格后，應(yīng)及時澆筑施工，澆筑高度一般在0.5m 以內(nèi)。

對該工程預(yù)先設(shè)計的樁頂箍圈的部位做必要的調(diào)整，消除對項目產(chǎn)生的不利影響。在高速公路項目的橋梁建設(shè)施工中，只要鋼筋籠出現(xiàn)偏移的問題，超出規(guī)定的要求，必然會對工程后期質(zhì)量產(chǎn)生影響。具體來說，包含下述影響因素：

其一，影響施工建設(shè)的工期。結(jié)合當(dāng)前的施工效率進行分析，對于一處鋼筋籠偏移的糾正處理，一般需要花費3d 左右的時間，所以工期延誤比較明顯。

其二，施工成本升高。在樁基鋼筋籠位置出現(xiàn)偏差的情況下，會導(dǎo)致施工材料成本、設(shè)備租賃成本的升高，同時也會增加人工成本，使得項目成本升高，降低企業(yè)的經(jīng)濟效益。

其三，鋼筋位移偏移的數(shù)量較多，業(yè)主會質(zhì)疑施工單位的技術(shù)水平，對企業(yè)的信譽度產(chǎn)生比較大的負面影響。

3 橋梁樁基鋼筋籠偏移的原因

3.1 缺乏精準測量

鋼筋籠的位置控制極為重要，應(yīng)達到精密性的要求，但是鋼筋籠的位置控制難度較高。如果在放置鋼筋籠前，沒有按照設(shè)計方案要求進行測量定位，必然導(dǎo)致鋼筋籠下放時出現(xiàn)位置偏差，也會造成尺寸發(fā)生偏移的情況，影響工程的施工效果。

3.2 鋼筋籠定位位置焊接不到位

在鋼筋籠進行糾偏的過程中，容易觸碰內(nèi)部的定位鋼筋。如果在現(xiàn)場施工中，鋼筋籠的焊接質(zhì)量不合格，定位筋的位置焊接不牢固、不穩(wěn)定，在現(xiàn)場發(fā)生觸碰的情況，極易出現(xiàn)脫落、偏移等問題，造成鋼筋籠的位置出現(xiàn)很大的偏移，影響工程效果。

3.3 鋼筋護筒垂直度不合格

鋼筋籠出現(xiàn)偏移的影響因素比較多，鋼筋護筒回填位置精度不足，容易發(fā)生鋼筋籠系統(tǒng)的偏移問題。鋼筋籠混凝土安裝工作結(jié)束后，應(yīng)設(shè)置為90狀態(tài)。拔出鋼護筒結(jié)構(gòu)時，用力過大或者垂直度偏差超出規(guī)定標準，極易造成定位筋偏差，出現(xiàn)偏移的情況。

4 鋼筋籠偏移問題的解決措施

4.1 采用“抽漿法＋十字線定位法”進行糾正

該方法適用于公路樁基平臺標高過高的樁基，可以完全達到樁基施工質(zhì)量標準。在抽漿作業(yè)等環(huán)節(jié)，對于樁基平臺的原土質(zhì)不會產(chǎn)生很大的影響，塌方、滲水等問題發(fā)生率較低，也不容易出現(xiàn)安全問題。在項目的實施環(huán)節(jié)，首先，應(yīng)該抽取樁基內(nèi)部的泥漿。為了使工程的質(zhì)量和效率達標，選擇合適的泥漿泵抽取內(nèi)部的泥漿，確保孔洞內(nèi)泥漿的高度達到設(shè)計標高的要求，才能進行鋼筋籠的下放施工。通常來說，目前我國的工程中要求孔洞內(nèi)的泥漿高度低于標高高度10cm 左右，不能過低，否則會影響工程的質(zhì)量。其次，加強樁基測量引點的控制。在項目正式實施前，應(yīng)標記好樁基的中心部位，并從中心點開始引出樁體結(jié)構(gòu)。最后，以中心點為標準，進行鋼筋籠的下放施工。在鋼筋籠下放階段，施工人員通過測量鋼筋籠到中心點的半徑實施控制，每下放一次進行一次測量，如果半徑發(fā)生了變化，說明鋼筋籠存在偏移的問題。因此，施工人員應(yīng)該落實鋼筋籠的外緣與中心半徑參數(shù)的控制。在鋼筋籠下放結(jié)束后，及時進行定位筋的固定。在固定工作實施中，鋼筋籠定位方向符合精確性的要求，且一根定位筋固定結(jié)束后，應(yīng)水平旋轉(zhuǎn)90，并再次定位，這樣的操作方式可以確保定位筋始終是在直線上。此外，還要注意定位筋焊接環(huán)節(jié)，應(yīng)與鋼筋護筒有足夠的安全距離。在后續(xù)的鋼護筒拆除的過程中，防止護筒和鋼筋出現(xiàn)碰撞的問題，否則容易存在定位筋偏移的情況。因此，通過“十字線定位法”可以確定鋼筋籠的中心部位，并落實尺寸的精度控制，從而提高工程的質(zhì)量水平。

4.2 “鋼護筒準確埋設(shè)”結(jié)合“樁基鋼筋籠延長法”

這種方式主要是對樁基標高比較低的部位進行處理，由于樁基標高較低，對鋼筋籠的定位產(chǎn)生一定的負面影響。在樁基比較低的樁基結(jié)構(gòu)內(nèi)，泥漿的含量比較高，并且泥漿高度容易超出標高線。如果遵循以往的處理方法，施工人員在操作不當(dāng)?shù)那闆r下，會造成鋼筋籠發(fā)生偏移的問題。因此，對于這種形式的樁基來說，現(xiàn)場施工應(yīng)遵循如下方案的要求：在標高比較低的高速公路橋梁樁基外部，設(shè)置鋼筋護筒結(jié)構(gòu)，護筒的中心與孔位中心是完全重合的，確保鋼筋籠的定位達到精確性的要求。在定位操作的過程中，首先需要對鋼筋護筒樁基開展三次核對與校驗，使得鋼筋護筒完全安裝到中心點部位上。在第一次校驗的工作中，應(yīng)進行放樣測量，以確保樁基中心點是在規(guī)定部位上，并通過十字交叉的方式標記出護筒開挖施工作業(yè)的位置。在第二次校驗的環(huán)節(jié)，對于確定存在偏移的護筒位置上的開展校正處理，并且在糾偏環(huán)節(jié)及時做好記錄工作。目前我國的工程中，鋼筋護筒與樁基偏差，一般要求不超過5cm。此外，為了使鋼筋籠安裝質(zhì)量符合要求，以原鋼筋籠的長度為出發(fā)點，綜合分析現(xiàn)場的具體情況，確定相應(yīng)的標高尺寸，并合理地延長。在鋼筋籠長度延長操作中，應(yīng)做好下述幾個方面的工作：其一，加長部分的鋼筋籠，應(yīng)時刻與原鋼筋籠保持同心狀態(tài)；其二，為了使加長部分的鋼筋籠不存在偏移的問題，應(yīng)在上部設(shè)置箍筋圈，從而有效地防止在鋼筋籠下放環(huán)節(jié)發(fā)生擺動的問題；其三，加長部分鋼筋箍圈在后續(xù)的施工環(huán)節(jié)，可以反復(fù)、多次地利用，提高材料的利用率，還能夠降低成本；其四，加長部位的鋼筋籠截面、切面都應(yīng)與鋼筋籠保持一致，預(yù)防存在過大的偏差而導(dǎo)致定位筋存在偏移的問題。同時，為了有效地預(yù)防鋼筋籠出現(xiàn)偏移的情況，在鋼筋籠吊放中，應(yīng)設(shè)置2 根吊筋，且吊筋的吊環(huán)位置對稱，大小相同，使鋼筋籠受力保持一致性。如果發(fā)現(xiàn)鋼筋籠兩側(cè)存在受力不均衡的問題，極易造成鋼筋籠出現(xiàn)偏移，對后續(xù)施工造成影響。

4.3 選擇多種方式提高樁基質(zhì)量

在一般情況下，樁基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也會給鋼筋籠位置造成較大影響。因此，在樁基現(xiàn)場施工中，必須加強樁基質(zhì)量的管理和控制。比如，在鋼筋護筒埋設(shè)施工作業(yè)階段，現(xiàn)場施工人員應(yīng)用經(jīng)緯儀等先進測量儀器設(shè)備，進行樁基位置的測量與控制。如果測量后發(fā)現(xiàn)存在較大的偏差，應(yīng)及時上報相關(guān)的管理單位和人員。對于偏差嚴重的情況，需要再次進行架設(shè)施工，以免對工程施工造成不利的影響。在機械鉆孔作業(yè)環(huán)節(jié)，應(yīng)使鉆桿位置和護筒是垂直的，通常可以應(yīng)用鉛錘進行測量與控制。測量后，如果發(fā)現(xiàn)鉆桿位置與設(shè)計方案存在較大的偏差，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)實際情況合理做出調(diào)整，提高鉆桿安裝的精確度。在混凝土澆筑施工中，導(dǎo)管應(yīng)該時刻處于鋼筋籠的中心位置，且保持操作有序地進行。按照混凝土澆筑工藝完成澆筑施工，形成符合技術(shù)標準要求的樁體結(jié)構(gòu)。在灌注混凝土的環(huán)節(jié)，組織技術(shù)人員應(yīng)多次、反復(fù)進行混凝土上升高度的測量，并根據(jù)上升高度來分析導(dǎo)管長度的參數(shù)。只有如此，才能對現(xiàn)場混凝土澆筑施工情況有足夠的了解，并且預(yù)防因為導(dǎo)管埋設(shè)深度過大而發(fā)生斷樁的問題，為提升樁基質(zhì)量水平奠定基礎(chǔ)。

4.4 預(yù)防鋼筋籠偏斜的新技術(shù)

目前的樁基鋼筋籠入孔定位糾偏裝置是專利技術(shù)，對提高樁基質(zhì)量水平有重要價值。該技術(shù)在應(yīng)用中，主要的設(shè)施是直螺紋頂桿，把頂頭彎板布置在直螺紋的頂端部位，利用頂桿與底座連接，一般采取錨固的方式進行。頂頭彎板與鋼筋籠的外形是基本一致的，都是采用橫向弧以及相反彎曲的方式，在直螺紋頂桿的上部，安裝螺紋套筒結(jié)構(gòu)，并根據(jù)現(xiàn)場的需要進行套筒的調(diào)節(jié)處理，從而提高鋼筋籠下放精度標準。在鋼筋籠下放到孔內(nèi)后，把糾偏的裝置安裝到鋼筋籠周邊，并及時進行糾偏處理。但是鋼筋籠結(jié)構(gòu)容易受到混凝土的橫向作用力，導(dǎo)致不斷出現(xiàn)偏斜變化的情況，且鋼筋籠保護層厚度無法達到設(shè)計標準的要求。為了消除上述問題的影響，需要在鋼筋籠的上部設(shè)置耳筋，間隔2m，達到定位的效果，保護層厚度滿足要求。

在高速公路橋梁樁基施工中，分析鋼筋籠發(fā)生的偏移問題，了解現(xiàn)場的情況，選擇通過3 根長度為6.0m 的鋼管導(dǎo)向柱形成的樁基鋼筋籠偏移隔離保護裝置，3 根鋼管導(dǎo)向柱一側(cè)通過焊接的方式形成掛鉤形式，另外一側(cè)則設(shè)計為錐形。鋼筋籠安裝到規(guī)定部位之后，鋼管導(dǎo)向柱同時插入鋼筋籠與孔壁之間，并將掛鉤的一側(cè)與鋼護筒壁連接，在結(jié)構(gòu)自重的作用之下，以自然下垂的狀態(tài)存在，進而可以達到鋼筋籠保護、隔離的效果，如圖1所示。在樁基澆筑施工的過程中，高度不足6.0m 的鋼筋籠以及孔壁，基本上不會出現(xiàn)偏斜的問題。伴隨著澆筑深度的持續(xù)增大，力矩也會不斷地變大，深度超過6.0m 的鋼管在中部位置起到隔離效果，能夠確保鋼筋籠力矩變大時也不會存在偏斜的問題。對現(xiàn)場情況進行分析，發(fā)現(xiàn)鋼筋籠內(nèi)部的彎矩不會通過累計的形式持續(xù)增大，所以在鋼管導(dǎo)向柱隔離系統(tǒng)設(shè)置中，應(yīng)該預(yù)防發(fā)生混凝土澆筑過程中的鋼筋籠擺動、旋轉(zhuǎn)、偏斜或者觸碰孔壁的情況，否則將會產(chǎn)生嚴重的變形，威脅鋼筋籠的施工質(zhì)量水平。通過設(shè)置樁基鋼筋籠偏斜隔離的系統(tǒng)，采取保護裝置的方式，利用鋼管導(dǎo)向柱長度以及數(shù)量進行調(diào)整控制。這種處理結(jié)構(gòu)形式比較簡單，且操作并不復(fù)雜，只需要將導(dǎo)向柱根據(jù)要求插入鋼筋與孔壁之間，把一側(cè)直接懸掛在孔壁上，通過焊接達到穩(wěn)定的標準即可開展混凝土澆筑施工，并不需要設(shè)置其他的固定、調(diào)整結(jié)構(gòu)，對于消除鋼筋籠的偏斜問題有實際的應(yīng)用價值，還能夠減小樁基偏心壓，使軸心受壓處于正常的范圍內(nèi)，預(yù)防出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形或者損壞等問題。

圖1 鋼管導(dǎo)向柱預(yù)防鋼筋籠偏斜示意圖

5 結(jié)語

綜上所述，橋梁是高速公路項目的重要設(shè)施，對高速公路運行產(chǎn)生直接影響。橋梁項目的樁基是主要承載部分，關(guān)系到橋梁運行的總體水平。分析實際施工情況，橋梁樁基鋼筋籠定位偏差的情況比較嚴重，技術(shù)人員應(yīng)分析偏差問題的形成原因，選擇合理的處理措施和方法，使鋼筋籠定位達到精度的要求。同時，在施工現(xiàn)場做好記錄工作，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，并針對鋼筋籠的偏移問題，制定切實可行的預(yù)防措施，為后續(xù)施工提供指導(dǎo)性意見，并且消除質(zhì)量問題。