超大長徑比鉆孔灌注樁超重鋼筋籠施工關鍵技術*
余地華1，葉 建2，侯玉杰2，汪 浩1，劉 磊2
（1．中建三局集團有限公司，湖北武漢430064；2．中建三局集團有限公司工程總承包公司，湖北武漢430064）
[摘要]以天津高銀117大廈超大長徑比鉆孔灌注樁鋼筋籠施工為例，對鋼筋籠安裝制作、連接及吊裝等方面進行研究。該技術保證了鋼筋籠的安裝制作快速準確，以及吊裝過程鋼筋籠保持穩(wěn)定、不變形，在規(guī)定時間內(nèi)準確下放到位，不影響樁孔的穩(wěn)定，順利完成澆筑�；谔旖蚋咩y117大廈工程實踐，該技術的應用不僅保證了施工質量而且大大節(jié)約了成本，對超長樁的施工有很好的工程推廣及應用價值。
[關鍵詞]高層建筑；地下工程；鉆孔灌注樁；鋼筋籠；安裝；施工技術
[中圖分類號]TU974[文章編號]1002-8498(2016)08-0006-03
0 引言
鉆孔灌注樁適用于地下水位以下的黏性土、粉土、砂土、填土、碎石土、風化巖層及地質情況復雜、夾層多、風化不均、軟硬變化較大的巖層。鉆孔灌注樁以其單樁承載力高、沉降小、適應性強、成本適中、施工簡便等特點，在工程界得到廣泛的應用。
通過天津高銀117大廈大長徑比鉆孔灌注樁超重鋼筋籠施工，鋼筋籠均一次性順利下放到位，鋼筋籠與錨板連接器順利連接，實現(xiàn)了工程應用的安全可靠性。
1 鋼筋籠概況
天津高銀117大廈試樁最大孔深120. 6m，鋼筋籠最大長度121. 1m，其中鋼筋籠上部錨筋高出自然地面0. 5m，樁徑1m。原設計為36根ɸ40的雙層鋼筋籠，考慮到鋼筋籠的制作與安裝難度、混凝土導管下放空間等因素，對鋼筋籠的構造方式進行了優(yōu)化，改為23根ɸ50的單層鋼筋籠，如圖1所示。
施工技術難點：①鋼筋籠制作精度和變形控制要求高。試樁鋼筋籠外徑0. 884m，長121. 1m，重達46t。23根ɸ50的主筋不能焊接，只能采用直螺紋套筒連接，另有12根預埋管道，直徑如此粗大的鋼筋人工難以校正，不能出現(xiàn)因絲扣不合導致鋼筋拼接不上的現(xiàn)象；另外試樁靜載試驗時，全部主筋需貫穿預留孔徑60mm厚錨板，所以鋼筋籠在制作、轉運及吊裝過程中變形控制難度很大。②鋼筋籠細長、質量大，吊裝及拼接困難大。試樁鋼筋籠長121. 1m，鋼筋籠外徑0.884m，重達46t，下放鋼筋籠時，需在孔內(nèi)進行23根主筋、12根管道的成功連接，并確保施工安全。
2 鋼筋籠制作及安裝技術
2.1 鋼筋籠制作安裝技術特點
1)整體制作、分節(jié)吊裝技術
在現(xiàn)場設置鋼筋籠制作胎架，鋼筋籠整體制作，進行預拼裝，孔口拼接成整體。為保證主筋定位準確，設置專用的鋼筋定位模具。
2)粗大直徑鋼筋孔口快速連接技術
鋼筋籠節(jié)與節(jié)之間的23根ɸ50鋼筋在孔口快速連接，主筋連接采用新型的分體式直螺紋套筒連接，速度快，質量有保障。
2.2 超長超重鋼筋籠加工制作
2.2.1 超長超重鋼筋籠分段
為減少接頭和廢料，選用12m長鋼筋原材，同時考慮到吊裝的方便可行，將121. 1m長鋼筋籠分為5節(jié)加工。如表1所示。
2.2.2 專用鋼筋籠胎架搭設和預拼裝
為方便加工，保證精度，專門設置了加工胎架，胎架寬3m、長130m、高40cm，胎架由間隔2m的磚砌墩臺上固定槽鋼組成，安放槽鋼時用砂漿坐漿并用水準儀抄平，高差控制在5mm以內(nèi)。鋼筋籠依據(jù)鋼筋料表加工，整個鋼筋籠全長一次性加工成型，分節(jié)處用分體式直螺紋套筒連接，其他接頭用普通直螺紋套筒連接。
2.2.3 主筋定位和間距控制
錨樁樁頂鋼筋需通過預留60mm孔徑的厚錨板與檢測設備連接，所以鋼筋平面定位偏差不得大于5mm。為此，項目部專門制作了鋼筋定位模具。西50鋼筋線密度大，且每根定尺長度為12m，工人實際加工定位起來比較困難，因此，又制作了專用的F型鋼筋籠主筋定位鉗，如圖2所示。
2.3鋼筋籠主筋連接
2.3.1單節(jié)鋼筋籠節(jié)內(nèi)主筋連接
試樁121. 1m長鋼筋籠分5節(jié)吊裝，單節(jié)鋼筋籠內(nèi)主筋采用普通直螺紋套筒連接。
2.3.2鋼筋籠節(jié)與節(jié)之間主筋孔內(nèi)連接
在保證連接質量的前提下加快了鋼筋連接速度，縮短了連接時間，縮短空孔靜置時間，有利于減小泥皮厚度，同時防止靜置時間過長導致塌孔危險，節(jié)與節(jié)之間采用分體式直螺紋的連接方式。
分體式直螺紋接頭是在鋼筋等強度剝肋滾壓直螺紋連接技術的基礎上衍生出來的一種新型的接頭方式。其連接套筒為分體式，裝配時不需要轉動鋼筋，只需2個配套的半圓形套筒將連接鋼筋扣裝，后用鎖母鎖緊即可。該種接頭具有以下特點。
1)秉承了鋼筋剝肋滾壓直螺紋連接技術中其他接頭形式的所有特點以外，適應性更強。
2)分體式鋼筋接頭在裝配施工過程中不需要轉動鋼筋和套筒，對于多根鋼筋組成的構件對齊后對每個套筒可單獨進行連接施工，因此可廣泛應用于各種鋼筋無法轉動的多鋼筋構件的連接，如鋼筋籠對接、預制構件與現(xiàn)澆混凝土連接、地下連續(xù)墻與梁、板連接等。使鋼筋等強度剝肋滾壓直螺紋連接技術的應用領域進一步擴大。
3)分體式接頭壓接機功率小，不需專用配電。
4)分體式套筒采用正反絲扣型套筒（一端為右旋螺紋，另一端為左旋螺紋），采用正反絲扣型套筒，通過轉動套筒可少量調整2根已連接鋼筋端面的間距，便于施工，同時降低由于鋼筋籠在吊裝、運輸過程中變形造成的影響。
5)套筒與鋼筋絲頭結合緊密，性能穩(wěn)定可靠。
3鋼筋籠吊裝技術
3.1 吊裝設備選擇
單節(jié)鋼筋籠長24~ 25m，線密度大，鋼筋籠水平堆放在地面，當鋼筋籠水平起吊時，鋼筋籠易發(fā)生變形，且此類變形很可能無法恢復。故在鋼筋籠水平轉移和吊裝時，應采用“雙機抬吊”，增加吊點，從而將變形減小至最低。工程樁采用70t履帶式起重機及80t履帶式起重機作為主吊使用，副吊選用25t汽車式起重機或50t汽車式起重機。
吊具包括鋼絲繩、卸扣、鋼梁、滑輪、繩套、鋼扁擔。由于吊裝時需穿滑輪組，因此選用6×37型鋼絲繩，直徑為38mm鋼芯。卸扣選用額定荷載為55t。鋼梁采用25mm厚鋼板制作。工程樁最小主筋間距僅為62.3 mm，卸扣無法穿人鋼筋籠，因此現(xiàn)場鋼筋籠吊點處采用繩套進行固定，繩套選用直徑28mm的插編繩套。鋼扁擔采用[14a制作。
3.2鋼筋籠吊點選擇及加固
長度> 24m的鋼筋籠選用四點吊裝。主吊采用6根鋼絲繩，其中4根鋼絲繩連接每節(jié)鋼筋籠的首圈加勁箍與主吊的主吊鉤，另2根鋼絲繩連接第4道加勁箍與主吊的副吊鉤；副吊利用2根鋼絲繩連接鋼筋籠倒數(shù)第3，6道加勁箍，通過鋼吊梁及起重滑車與副吊相連。
由于第3，4節(jié)鋼筋籠連接時起重量較大，為防止施工過程中發(fā)生加勁箍與主筋脫焊，在主吊點選用的加勁箍下部用ɸ25圓鋼制作吊環(huán)，焊接于主筋及加勁箍上。第4節(jié)鋼筋籠需在首圈加勁箍上部加焊2根10mm長ɸ25圓鋼以固定加勁箍。第4節(jié)鋼筋籠首圈加勁箍選用4點進行加固，其余每道加固的加勁箍僅在吊點處進行兩點加固。如圖3，4所示。
3.3扁擔布置及固定方式
澆筑混凝土及連接鋼筋籠時均采用鋼扁擔對鋼筋籠進行固定，每個鋼筋籠選用2根鋼扁擔進行固定，將鋼扁擔的掛鉤掛在加勁箍處加固用吊環(huán)上以保證鋼筋籠穩(wěn)定。吊筋焊接在相鄰2根主筋上，間隔約為10cm，采用圓鋼制作雙吊環(huán)將2根相鄰主筋連接，上部吊環(huán)用于連接卸扣，下部吊環(huán)用于鉤掛鋼扁擔，工程樁吊環(huán)采用ɸ25圓鋼制作吊環(huán)，如圖5所示。
3.4鋼筋籠吊裝施工
1)鋼筋籠分節(jié)吊裝，現(xiàn)場用100t履帶式起重機作為主吊，25t汽車式起重機作為副吊，2臺起重機配合施工。鋼筋籠吊裝時，現(xiàn)場安排專人指揮，吊裝時利用主、副起重機5點起吊鋼筋籠，待鋼筋籠離地面一定高度后，停止起吊，利用主吊繼續(xù)起吊，直至把鋼筋籠吊直，然后放入孔內(nèi)。
2)鋼筋籠入孔時對準孔位輕放，慢慢入孔，徐徐下放，不得左右旋轉。
3)當每節(jié)鋼筋籠入孔下放至最上一道加勁箍時，穿人扁擔把鋼筋籠固定在孔口。吊下一節(jié)鋼筋籠至孔位上方，連接上、下兩節(jié)鋼筋籠的主筋、注漿管、聲測管、抽芯管，保證上、下軸線一致，各種管線、鋼筋接頭應連接牢固可靠。
4)為加快現(xiàn)場鋼筋連接速度，鋼筋籠主筋利用分體式直螺紋連接，連接接頭互相錯開，保證同一截面內(nèi)接頭數(shù)目不超過鋼筋總數(shù)的50%，相鄰接頭間距≥35d。
5)主筋和各種管線在孔內(nèi)連接完畢后，按搭接順序逐段連接緩緩下放。同時，補足接頭部位的螺旋筋，再繼續(xù)下籠。
6)根據(jù)鋼筋籠設計標高及護筒頂標高確定懸掛筋長度，并將懸掛筋與主筋牢固焊接。待鋼筋籠吊放至設計位置后，將懸掛筋固定在孔口扁擔上，防止鋼筋籠在灌注混凝土過程中上浮或下沉。
4結語
鋼筋籠節(jié)與節(jié)之間主筋連接選用分體式直螺紋套筒，大大節(jié)約了鋼筋籠的下放時間，無預埋管件的錨樁鋼筋籠的下放時間在8h以內(nèi)，有很多預埋管件的試樁鋼筋下放時間可控制在24h以內(nèi)，減小空孔靜置時間，有效確�？妆诘姆�(wěn)定性。鋼筋籠均一次性順利接長和下放到位，鋼筋籠與試驗用錨板連接器順利連接。
