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职称驿站所属分类:建筑施工论文发布时间:2011-07-04 17:18:25浏览:1

  摘要:结合苏通大桥南塔墩钻孔桩钢筋笼施工实践,介绍了大直径超长钢筋笼为解决运输安装易变形、对接难度大、安装周期长等难题,而采用的钢胎架长线匹配法制作安装技术。

  摘要:结合苏通大桥南塔墩钻孔桩钢筋笼施工实践,介绍了大直径超长钢筋笼为解决运输安装易变形、对接难度大、安装周期长等难题,而采用的钢胎架长线匹配法制作安装技术。
  关键词:苏通大桥,超长钻孔桩,钢筋笼,制作安装
  
  1.前言
  桩基直径在2m以上,桩长超过100m的桩基一般称为大直径超长桩。其钢筋笼相对于普通钢筋笼来说,具有直径、长度、重量较大,分节对接次数、钢筋接头多等特点。在制作安装过程中不可避免地产生了对接难度大、现场安装周期长,以及加工、运输、吊装、对接、下放过程中易发生变形等难题,最终影响钢筋笼安装质量,甚至由于钢筋笼安装周期过长导致孔壁坍塌、孔底沉淀过大等质量隐患。为了尽量缩短超长钢筋笼现场安装周期,施工中必须采取有效措施,减少各节钢筋笼制作时的误差,保证相邻节段钢筋笼精确匹配、快速对接。(职称论文
  2.苏通大桥南塔桩基钢筋笼概况
  苏通大桥南塔墩基础共有131根直径D2.8~2.5m变截面钻孔桩,设计桩长114m,为典型的超长大直径钻孔桩。钢筋笼设计长度117.4m,主筋采用直径40mm的III级钢筋,其中变截面以上部分采用双层主筋,横断面上主筋数量达到72根,单个钢筋笼总重量达到68t。其具体构造见图1。
  
  图1苏通大桥南主塔墩钻孔灌注桩钢筋笼结构图
  该钢筋笼制作安装的难点及对策如下表:
  表1-超长钢筋笼制作安装难点及对策一览表
  序号 难点 对策
  1 钢筋笼设计为变截面,接头数量多,要保证全部72个接头100%匹配难度相当大;钢筋直径大,现场调整基本无法实现。 钢胎架长线匹配法制作钢筋笼确保相邻节段钢筋笼接头的高精度匹配。
  2 相邻节钢筋笼间的连接接头达到72个,按常规工艺仅一个接头连接时间将达到4-6个小时,无法满足要求。 采用镦粗直螺纹套筒接头,匹配预制,缩短接头施工时间。
  3 钢筋笼采用国内最长的12m定尺钢筋制作,不含引笼分为10节预制,按常规工艺需对接9次,加上吊装时间,安装周期将达到50小时左右。 现场利用提前扫完孔的护筒作为场地,提前将2-3节12m标准长度的钢筋笼节段进行预拼,减少待浇孔位钢筋笼安装时间。
  4 钢筋笼直径吊装运输过程中容易发生变形。 钢筋笼除设计上每2m布置一根直径40mm钢筋加工而成的加强箍外,在钢筋笼吊点位置设置型钢加工成的加强圈。
  5 钢筋笼直径及重量大,现场安装吊装设备要求高。 采用动臂吊机作为现场钢筋笼吊装的主要设备,浮吊配合。
  以下详述各环节的关键技术。
  3.钢筋笼制作安装方法的确定
  在以往桩基施工中,常用的钢筋笼制作技术有卡板成型法、支架成型法、胎具成型法、加劲筋成型法。
  (1)卡板成型法
  用2cm~3cm厚的木板(或薄钢板)制成两块半圆卡板。按主筋位置,在卡板边缘凿出支托主筋的凹槽,槽深等于主筋的一半。制作骨架时,每隔3.0m左右放一块卡板,把主筋纳入凹槽,用绳扎好;将螺旋筋或箍筋套入,并用钢筋丝将其与主筋绑扎牢固。
  (2)支架成型法
  支架由固定和活动的两部分组成,按骨架长度,每隔2.0m左右设支架一个。各支架应互相平行,圆心应位于同一水平直线上。制作时,把主筋逐根放入凹槽。然后将箍筋按设计位置放在骨架外围,弯绕成圆箍,并与主筋点焊连接。焊好箍筋后,把活动支架和固定支架的连接螺栓拆除,从骨架两端抽出活动支架,整个骨架就可以从固定支架上取下。
  (3)胎具成型法
  这一方法即用槽钢和钢板焊成组合胎具,每组胎具由上横梁、立梁和底梁三部分构成。上横梁和立梁分别通过插轴、角钢与底梁连结,并与焊在底梁上的钢板组成同径、同主筋根数、有凹槽的胎具。为防止纵向倾斜,在斜拉杆插孔上插好斜拉杆。每个胎具的间距为设计加劲箍筋距离,即按每节钢筋骨架的加劲箍筋数量设立胎具。其场地必须垫平夯实,使胎具垂直于地面,且各胎具的轴线在一条直线上。然后,将加劲箍筋就位于每道胎具的同侧,按胎具的凹槽摆焊主筋和箍筋。全部焊完后,拆下上横梁、立梁,滚出钢筋骨架,即可焊制下节骨架。
  (4)加强筋成型法
  按设计尺寸做好加劲筋圈,标出主筋的位置。把主筋摆在平整的工作台上,并标出加劲筋的位置。焊接时,使加劲筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加劲筋标记,扶正加劲筋,并用木制直角板校正加劲筋与主筋的垂直度,然后点焊。在一根主筋上焊好全部加劲筋后,用机具或人转动骨架,将其余主筋逐根照上法焊好,然后吊起骨架搁于支架上,套入盘筋,按设计位置布好螺旋筋并绑扎在主筋上,点焊牢固。
  由于苏通桥钢筋笼直径较大,后场制作存在一定的困难,而常规制作工艺多应用于直径较小的钢筋笼。当钢筋笼直径较大时,若采取胎具成型法或支架成型法,势必对胎具或支架材料数量需求较多,造成施工成本的提高,同时制作工效也较低;若采用箍筋成型法或加劲筋成型法,施工精度又不易保证。因此,苏通大桥钢筋笼的制作切实需要一种成本较低,而施工精度又容易保证的新工艺。为此,在吸收胎具成型法与加劲筋成型法各自优点的基础上,研发了钢胎架长线匹配法制作钢筋笼的新技术。
  4.钢筋笼分节与连接
  (1)钢筋笼分节
  钢筋笼在后场分节预制,标准分节长度通常根据钢筋的定尺长度确定。由于苏通大桥桩基施工工期紧张,为加快施工进度,减少钢筋笼在现场的连接作业时间,采用了12m标准定尺长度,标准分节长度为12m,加工分为10小节(预拼成4大节):36m(3×12)+36(3×12)m+24(2×12)m+21.4(12+9.4)=117.4m。
  (2)钢筋的连接
  钢筋的连接可选择直螺纹套筒连接、焊接、冷挤压连接和U形卡连接等方式;根据苏通大桥试桩经验,采用了镦粗直螺纹套筒连接。其接头的加工包括钢筋的墩头和套丝,墩头和套丝均采用直螺纹墩头机和套丝机进行加工。直螺纹钢筋接头的加工和连接工艺流程见图2所示。
  
  图2直螺纹钢筋加工工艺流程图 《大直径超长桩钢筋笼制作安装技术》

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