大直径超长钢筋笼快速制作技术

摘要：在研究国内外大直径超长钢筋笼制作技术优缺点的基础上，针对我国目前大直径超长钻孔桩施工现状，结合甬江左线特大桥主桥桩基础施工具体情况，研究了大直径超长钻孔桩钢筋笼快速制作施工技术。解决了大直径超长钢筋笼易变形、直螺纹套筒连接精度不易控制等难题，为同类工程提供参考。

Abstract: Based on the study of domestic and foreign large diameter ultra-long reinforcement cage fabrication advantages and disadvantages of technology, in view of our country present behavior of large diameter bored pile construction status, combined with the left line of Yongjiang bridge pile foundation construction of concrete, super-long large-diameter bored pile reinforcement cage making rapid construction technology. To solve the large diameter ultra-long reinforcement cage easy deformation, straight screw sleeve connection precision is not easy to control problems, provide a reference for similar engineering.

关键词：大直径；钻孔桩；钢筋笼；快速制作

Keywords: large diameter bored pile; reinforcement cage; rapid manufacturing;

TU74

工程概况

甬江左线特大桥位于浙江省宁波市，主桥为铁路大跨度钢-混混合梁斜拉桥，索塔设计为钻石型，全高177.91m。主跨以468m钢-混混合梁跨越甬江，孔跨布置为（54+50+50+66+468+66+50+50+54）m。甬江左线特大桥主塔基础采用3m大直径钻孔灌注桩，桩长132.5m，桩基钢筋笼长134.7m。钢筋笼采用Φ28mm主筋，上部47m为双层三筋布置，下部87.7m为单层双筋布置，主筋间距14.11cm，为减少接头数量，该钢筋笼单节采用长度为12m的主筋制作，从上至下共分11个节段，总重110t。主筋采用直螺纹套筒连接，前七节钢筋笼接头为126个/节，后四节为189个/节。钢筋笼配筋图见图1。钢筋笼主要工程数量表见表1.1。

图1 钢筋笼配筋图

表1.1 主墩钻孔桩钢筋笼工程数量

技术难点及解决方案

甬江左线特大桥主桥大直径超长钻孔桩钢筋笼制作与安装存在技术难点如下：

(1) 钢筋笼加工现场条件、自重及变形等因素影响，划分节段较多，从上至下共11个节段，钢筋笼加工场地需要合理规划才能满足施工需求。

(2) 钢筋笼钢筋接头较多，若采用常规钢筋笼主筋连接，材料耗损大，施工程序复杂，施工周期长。

(3) 大直径钢筋笼加工、存放及吊装时易变形，易造成钢筋笼安装时直螺纹套筒对接精度差，对接缝隙大。

针对甬江左线特大桥主桥大直径超长钻孔桩钢筋笼制作存在的技术难点，结合现场实际情况，制定解决方案如下：

(1) 采用长线法制作钢筋笼。设计制造了一种胎座式钢筋笼加工模具，多节段同步加工制作，能够较好地控制钢筋笼轴线偏差，保证主筋对接精度。

(2) 钢筋接头采用直螺纹套筒连接方式。采用直螺纹套筒连接技术具有施工便捷、节能降耗、连接质量稳定可靠等优点。

(3) 加劲箍采用工字钢卷制成型，大大地增强了钢筋笼整体刚度，解决了钢筋笼加工、存放及安装时变形大造成直螺纹套筒在钢筋笼安装时不易对位、连接缝过大等难题。

关键技术

3.1钢筋笼加工场地布置

钢筋笼制作场地一般选在运输和安装比较方便的场所，结合现场条件，为了钢筋笼吊运和安装方便，钢筋笼场地选在钻孔桩施工现场内，场地采用混凝土硬化，四周设置排水沟。钢筋笼加工场地布置见平面布置图2所示。

图2钢筋笼加工场地布置图

钢筋笼加工场地主要由钢筋笼制作区、存放区、加工工棚、螺纹加工区、材料切割区等组成，制作区内安装1台16t龙门吊，钢筋笼制作胎座布置在龙门吊轨道内，钢筋笼加工场地见图3。

图3 钢筋笼加工场地

按照规定程序对钢筋原材料进行检查验收，检验合格后在工棚内按照钢筋的不同型号、直径和长度进行分类堆码、标识。钢筋笼在长线胎座上多节整体制作完成，各分节钢筋笼纵向主筋全部采用直螺纹套筒连接。制作完成的各节钢筋笼利用龙门吊和履带吊配合吊运至存放区，并保证“下垫上盖”。

3.2胎座设计及制造

为了保证钢筋笼制作精度，设计一种胎座式加工模具，钢筋笼胎座设计断面图见图4。胎座支撑横梁间距为2m，型钢均采用［10槽钢；为了便于钢筋笼制作成型后从胎座上提吊运输，定位钢板采用小半弧型，厚度2cm。胎座整体宽3.2m，高0.8米，通长75m。钢筋笼胎座如图5所示。

图4 胎座设计断面图

图5钢筋笼胎座图

3.3钢筋笼制作及存放变形计算

钢筋笼设计中，其箍圈仅考虑竖直状态下满足构造要求即可。但实际加工时，钢筋笼需要平放，支点位于箍圈处，即支点每2m一个，因此对该工况建立模型进行分析，见图6。

图6 钢筋笼制作时变形计算

由图6可以看出，采用I12.6工字钢作为加劲箍的钢筋笼顶端最大变形为8.8mm，满足施工要求。

钢筋笼存放时，支点位置与加工时比较有所减少。由于存放时间长，容易产生不可恢复的变形，因此对该工况进行计算，以确定支点位置。钢筋笼存放时计算模型和变形计算分别见图7和图8。

图7 钢筋笼存放计算模型

图8钢筋笼存放变形计算

由图8可以看出，钢筋笼存放时最大变形为8.9mm，满足施工需求。

3.4 钢筋笼制作

钢筋笼采用长线法加工，各分节同步制作，见图9。施工操作步骤如下：

a. 将主筋铺设在胎座的凹口处，接头采用直螺纹套筒匹配连接，见图3.3-2。分节处主筋用喷漆做上记号，以方便钢筋笼对接。

图9钢筋笼长线法制作

b. 加劲箍采用I12.6工字钢卷制成型，每隔2m利用定位器与主筋焊接。同一截面主筋与加劲箍焊接根数为100%，主筋与箍筋焊接根数不少于50%。

c. 卸下所有直螺纹套筒，用16T龙门吊将第一至第五节钢筋笼吊至存放区，将第六节钢筋笼吊至胎座顶部。

d. 以第六节钢筋笼为首节以同样的方法制作第七节至第十一节钢筋笼。

e. 钢筋笼加工完毕之后，利用龙门吊和履带吊配合将钢筋笼吊运至存放区。钢筋笼每道加劲箍下面垫上枕木以防止钢筋笼变形。

结语

大直径超长钻孔桩钢筋笼快速制作在长大钻孔灌注桩施工中具有安全、节省、快捷等特点，钢筋笼加工周期最快可达6天/11节。。在施工场地内采用长线法加工钢筋笼，利用直螺纹套筒匹配连接钢筋笼，可快速制作大直径超长钢筋笼，节约了成本。钢筋笼加筋箍采用型钢卷制成型，大大增强了钢筋笼整体刚度，减小了钢筋笼的变形，保证了钢筋笼对接精度。

参考文献：

陈明宪. 斜拉桥建造技术[M]. 北京：人民交通出版社,2003.

杨穗. 大直径超长桩钢筋笼的制作与安装[J].公路交通技术,2005,2:76-78

赵继光. 大直径超长桩钢筋笼的制作安装方法[J].建筑施工,2005,27(4):26-29.

孙小猛. 宽翼缘PC.斜拉桥单悬臂浇筑施工技术[J].城市建设,2011,3:146-149.