CN101886386B - 一种钢筋混凝土钻孔灌注桩钢筋笼对接施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钻孔灌注桩施工领域，具体为一种钢筋混凝土钻孔灌注桩钢筋笼对接施工方法，解决现有钢筋笼对接时，接头质量无法保证、对接时操作繁琐、费时费力、施工速度慢等问题，包括：1)钢筋笼钢筋端头滚轧直螺纹加工；2)利用钢筋笼钢筋接头对接精度控制装置进行钢筋笼分节制作；3)先将下节钢筋笼入孔就位，调整下接口端面水平度，再将上节钢筋笼吊装就位，并进行垂直度调整，将上、下节钢筋笼每根主筋位置对正并且端头顶紧；最后将上节钢筋笼主筋端头的套筒向下旋拧到下节钢筋笼主筋端头上，实现上、下钢筋笼的对接。保证了钢筋接头质量，钢筋笼接头性能好，施工速度快，减少成桩时间，节省了机械台班等费用，施工周期缩短。
Description
技术领域
本发明涉及钻孔灌注桩施工领域，具体为一种钢筋混凝土钻孔灌注桩钢筋笼对接施工方法。
背景技术
钢筋混凝土灌注桩目前广泛应用于房屋建筑、铁路、公路桥涵及市政工程的地基处理工程中，其中铁路、公路及市政桥涵设计所采用的钢筋混凝土灌注桩有桩径大、主筋直径大且钢筋较密、桩身长等特点，所以一次制作成型的钢筋笼的重量和长度较大，给钢筋笼一次安装到位造成很大的困难，且吊装时的安全风险大，因此对于较长的钢筋笼施工一般采用分节制作、在钢筋笼下放过程中进行对接拼装的方式。对于钢筋笼主筋直径大于20mm的钢筋连接接头，设计和施工规范一般要求采用机械连接和焊接的形式。分节制作的钢筋笼对接采用滚轧直螺纹套筒对接施工工艺，其比闪光对焊、电渣压力焊、其它机械连接等工艺具有操作简单、施工速度快、质量容易保证、不受冬季低温影响、施工经济效益好等优点，所以有很好的应用前景。
然而现有钢筋笼在对接时，无法保证上、下节钢筋笼就位后连接钢筋的上下对位准确，往往存在偏差，同时也无法保证上、下节钢筋笼对应的每根钢筋端头紧贴，在上、下节钢筋笼对接时难免会出现局部钢筋上、下端头之间存在间隙，从而使钢筋螺纹与套筒的咬合长度减少，削弱了接头处的连接强度，无法保证接头质量，而且当上、下节钢筋笼的连接钢筋对位不准确时，也会造成工人现场操作繁琐，费时费力，对接速度慢，从而影响了桩基的施工速度。
发明内容
本发明为了解决现有钢筋混凝土钻孔灌注桩钢筋笼对接时，接头质量无法保证、对接时操作繁琐、费时费力、施工速度慢等问题，提供一种钢筋混凝土钻孔灌注桩钢筋笼对接施工方法。
本发明是采用如下技术方案实现的：一种钢筋混凝土钻孔灌注桩钢筋笼对接施工方法，包括以下步骤：
1)钢筋笼钢筋端头滚轧直螺纹加工
先将需要进行连接的钢筋端头打磨平整，然后进行滚轧直螺纹的加工，其中处于钢筋笼端头需要对接的部位，上节钢筋笼的钢筋端头直螺纹加工长度为直螺纹套筒长度，下节钢筋笼连接端头的直螺纹加工长度为1/2直螺纹套筒长度；这样在上下、节钢筋笼的钢筋对位后，将上节钢筋笼钢筋端头的连接套筒旋拧到下节钢筋笼钢筋端头上，从而实现上、下钢筋与连接套筒的螺纹咬合各占1/2套筒长度，从而实现上下钢筋笼的对接；
2)利用钢筋笼钢筋接头对接精度控制装置进行钢筋笼分节制作
A、所述的钢筋笼钢筋接头对接精度控制装置，包括钢筋笼水平放置平台，水平放置平台上设有钢筋笼固定支座，水平放置平台一端垂直设置与钢筋笼对接面相互平行的定位挡板，定位挡板上布设有与钢筋笼主筋一一对应的定位标识；还包含一端与定位挡板顶紧、另一端与钢筋笼主筋端头顶紧的定位标尺；
B、利用上述装置进行钢筋笼分节制作：按设计要求加工好钢筋笼加强箍筋，并将加强箍筋固定在水平放置平台上的钢筋笼固定支座上，保证各加强箍筋的圆心在同一直线上；然后将钢筋笼主筋逐一固定在加强箍筋上，每根主筋在固定时，将其与定位挡板上的定位标识一一对应并与定位挡板垂直顶紧；当上、下节钢筋笼主筋的对接接头位置错开时，将定位标尺的一端与定位挡板顶紧、另一端与钢筋笼主筋端头顶紧；
采用上述精度控制装置，每一节钢筋笼制作时将其每根主筋与定位挡板上相应的定位标识一一垂直顶紧，从而保证每根主筋的端头在同一平面内，同时也能保证上、下节钢筋笼的钢筋能一一对应并对正，上节钢筋笼的接口端面与下节钢筋笼的接口端面在同一平面内，在上、下节钢筋笼的钢筋对位后，将上节钢筋笼钢筋端头的连接套筒旋拧到下节钢筋笼钢筋端头上，从而实现上下钢筋笼的对接。当考虑钢筋接头百分率，需将接头位置错开以增加连接强度时，即将钢筋端头间隔开并控制在不同的平面内，一般要求接头百分率不超过50％，可利用上述精度控制装置的定位标尺，标尺长度为接头错位要求的长度，主筋安装时将定位标尺的一端与定位挡板顶紧，一端与主筋端头顶紧，从而间隔的将所有主筋端头分别控制在两个平面内；
3)上、下节钢筋笼对接
A、先将下节钢筋笼入孔就位，将钢筋笼接头部位露在孔外，然后将钢筋笼临时固定在孔中，调整下节钢筋笼接口端面的水平度；B、再将上节钢筋笼吊装就位，并进行垂直度的调整，保证上节钢筋笼的接口端面与下节钢筋笼的接口端面在同一平面内，并且将上、下节钢筋笼的每根主筋位置对正并且端头顶紧；C、最后将上节钢筋笼主筋端头的直螺纹套筒向下旋拧到与其对应的下节钢筋笼主筋端头上，拧到直螺纹套筒的螺纹与上下钢筋的螺纹咬合长度各占直螺纹套筒长度的1/2时即可停止，从而实现上、下钢筋笼的对接。
采用本发明所述的对接施工方法进行上、下节钢筋笼的对接，具有以下技术优势：
(1)采用本发明所述的对接精度控制装置分节制作的钢筋笼在就位后，上、下节对应的钢筋位置准确，且上下节钢筋笼的连接钢筋端头在同一平面内或者分别在两个平面内，每根钢筋对正后将上节钢筋端头的连接套筒旋拧到下节钢筋笼的钢筋端头上，从而实现上、下节钢筋笼的钢筋连接，保证了分节加工的钢筋笼主筋端头位置准确和平面度，保证了钢筋接头质量；
(2)上、下节钢筋笼接头性能好，滚轧直螺纹接头是通过钢筋端头直接滚轧成的直螺纹和直螺纹连接套筒螺纹咬合形成的机械连接接头，通过接头试件试验和工程实践证明，滚轧直螺纹接头的各项性能均能满足工程要求；
(3)施工速度快，当上、下节钢筋笼的主筋位置一一对应后，采用套筒扳手就可完成对接，可多人同时操作，操作人员作业互不影响，大大加快了钢筋笼的对接速度，从而达到加快桩基施工的速度，而且工人在现场操作简便，省时省力；
(4)具有良好的经济效益，由于钢筋笼的对接速度加快，减少成桩时间，节省了机械台班等费用，施工周期缩短，施工的经济效益显著提高；
总之，本发明所述的工艺有效解决了采用传统工艺分节制作的钢筋笼在钢筋笼对接过程中的施工周期长、接头质量不容易保证等问题，而且能够加快施工速度，减少大型机械的投入，节约工程成本，而且经过太原市市政检测试验室通过对施工现场钢筋笼连接接头试件的见证取样试验，钢筋笼对接的连接接头质量均符合规范和机械连接接头等级的要求。
附图说明
图1为本发明所述钢筋笼钢筋接头对接精度控制装置的结构示意图；
图2为图1中定位挡板的正面结构示意图；
图3为上、下节钢筋笼的连接结构示意图；
图中：1-水平放置平台；2-钢筋笼固定支座；3-定位挡板；4-钢筋笼主筋；5-定位标识；6-定位标尺；7-直螺纹套筒。
具体实施方式
一种钢筋混凝土钻孔灌注桩钢筋笼对接施工方法，包括以下步骤：
1)钢筋笼钢筋端头滚轧直螺纹加工
先将需要进行连接的钢筋端头打磨平整，可选用砂轮切割机或打磨机，然后进行滚轧直螺纹的加工，直螺纹的加工长度和牙型角根据选定的直螺纹套筒进行配套加工，其中处于钢筋笼端头需要对接的部位，上节钢筋笼的钢筋端头直螺纹加工长度为直螺纹套筒7长度，下节钢筋笼连接端头的直螺纹加工长度为1/2直螺纹套筒长度，在直螺纹加工的时候，螺纹长度预留1～2丝的余量；本发明钢筋笼的主筋设计为HRB335直径32mm，钢筋机械连接接头等级为二级，施工时采用滚轧直螺纹套筒连接接头，直螺纹套筒牙型角为75度，直螺纹套筒及螺纹长度为75mm，螺距为3mm，在两端钢筋与直螺纹套筒内螺纹咬合长度各为37.5mm时，通过连接试件的性能检验，连接试件的各项性能均能满足二级接头的要求；
2)利用钢筋笼钢筋接头对接精度控制装置进行钢筋笼分节制作
A、所述的钢筋笼钢筋接头对接精度控制装置，包括钢筋笼水平放置平台1，水平放置平台1上设有钢筋笼固定支座2，水平放置平台1一端垂直设置与钢筋笼对接面相互平行的定位挡板3，定位挡板3上布设有与钢筋笼主筋4一一对应的定位标识5；还包含一端与定位挡板3顶紧、另一端与钢筋笼主筋4端头顶紧的定位标尺6；具体制作时，可采用平整的混凝土硬化面作为水平放置平台，水平放置平台的设置要根据钢筋笼的长度及直径进行选择，必须稳固，并且平整度要符合要求，然后在平台上设一个支座用来固定钢筋笼，防止钢筋笼加工时滚动，在钢筋笼对接的端头设一道定位挡板，挡板可选用16mm～20mm厚的钢板，要求挡板表面必须平整，挡板的长、宽要大于钢筋笼直径20cm以上，挡板平面垂直于钢筋笼的主筋，定位挡板上的定位标识位置可根据钢筋笼加工尺寸进行确定，如图1所示，可在同一水平放置平台上设置两块定位挡板及两个钢筋笼固定支座；
B、利用上述装置进行钢筋笼分节制作：按设计要求加工好钢筋笼加强箍筋，并将加强箍筋固定在水平放置平台上的钢筋笼固定支座上，保证各加强箍筋的圆心在同一直线上；然后将钢筋笼主筋逐一固定在加强箍筋上(主筋固定时要保证顺直)，每根主筋在固定时，将其与定位挡板上的定位标识一一对应并与定位挡板垂直顶紧；当上、下节钢筋笼主筋的对接接头位置错开时，将定位标尺的一端与定位挡板顶紧、另一端与钢筋笼主筋端头顶紧；每节钢筋笼均采用此方法及装置进行加工，即能保证上、下节钢筋笼在对接时主筋位置一一对应，不会出现偏差；
3)上、下节钢筋笼对接
A、先将下节钢筋笼入孔就位，将钢筋笼接头部位露在孔外，然后将钢筋笼临时固定在孔中，调整下节钢筋笼接口端面的水平度；临时固定措施可采用在接头下方设一道加强箍筋，加强箍筋与每根主筋焊接牢固，孔口两边放两根枕木，枕木必须放置平整，然后用槽钢或工字钢垫在加强箍筋下从而将钢筋笼托在枕木上，槽钢和工字钢要选用能够承受钢筋笼重量的规格，钢筋笼临时固定后要检查钢筋笼接口端面的水平度，如果水平度不够需调整水平；
B、再将上节钢筋笼吊装就位，并进行垂直度的调整，保证上节钢筋笼的接口端面与下节钢筋笼的接口端面在同一平面内，并且将上、下节钢筋笼的每根主筋位置对正并且端头顶紧，采用本发明所述钢筋接头对接精度控制装置加工的钢筋笼，在上节钢筋笼就位后，经过简单的校正就可使上、下节钢筋笼的钢筋接头端面重合；上节钢筋笼的起吊采用钢丝绳加铁扁担的方式，铁扁担的两端各安装一个定滑轮，将钢筋绳对称固定在钢筋笼的最上端加强箍筋后再挂到铁扁担两端的定滑轮上，这样就形成一个能够使钢筋笼在自重下保持垂直的装置；
C、最后将上节钢筋笼主筋端头的直螺纹套筒向下旋拧到与其对应的下节钢筋笼主筋端头上，拧到直螺纹套筒的螺纹与上下钢筋的螺纹咬合长度各占直螺纹套筒长度的1/2时即可停止，从而实现上、下钢筋笼的对接。
本发明所述的施工方法已经在多项实际工程上成功应用，取得了显著的经效益，本发明以太原市长风文化岛内河桥梁工程-图美路桥、图书馆人行桥桩基工程为例，将本发明分节制作的钢筋笼对接施工工艺与传统绑条焊接工艺的施工效率及技术经济指标进行比较。
本工程桩基钢筋笼直径设计为1.2m、1.5m两种，钢筋笼长度为30m、40m、42m、51m四种，施工时采用一台旋挖钻机，1台25T汽车吊。下面以完成单根桩钢筋笼对接(桩径为1.2m，主筋为32根，直径32mm钢筋，钢筋笼长为42m，钢筋笼分2节制作)为例进行如下比较：
| 项目 | 绑条焊接 | 本发明滚轧直螺纹套筒对接 |
| 材料费 | (焊条、连接钢筋) | (直螺纹套筒)200元 |
| 350元 | ||
| 人工费 | (焊工)150元 | (普工)80元 |
| 小型机械费 | (电焊机)100元 | (滚轧直螺纹机)120元 |
| 对接完成时间 | 5小时 | 1.5小时 |
本工程桩基数量为：桩径1.2m桩长30m的6根，桩径1.2m桩长40m的24根，桩径1.2m桩长42m的24根，桩径1.2m桩长51m的24根，桩径1.5m桩长51m的8根，共计86根；经过简单的核算，完成所有钢筋笼的118次对接，采用本发明钢筋笼对接施工工艺比传统的绑条焊接工艺所发生的材料、人工及小型机械费节约资金23600元，桩基施工工期节约17天，旋挖钻机及吊车台班费用节约60000余元。
可见在较大直径钢筋混凝土灌注桩基施工中，分节制作的钢筋笼采用本发明的轧直螺纹套筒对接施工工艺后，达到了节约建设资金、缩短施工工期的目的，综合效益得到了很大的提高。
Claims (1)
1.一种钢筋混凝土钻孔灌注桩钢筋笼对接施工方法，其特征是包括以下步骤：
1)钢筋笼钢筋端头滚轧直螺纹加工
先将需要进行连接的钢筋端头打磨平整，然后进行滚轧直螺纹的加工，其中处于钢筋笼端头需要对接的部位，上节钢筋笼的钢筋端头直螺纹加工长度为直螺纹套筒(7)长度，下节钢筋笼连接端头的直螺纹加工长度为1/2直螺纹套筒长度；
2)利用钢筋笼钢筋接头对接精度控制装置进行钢筋笼分节制作
A、所述的钢筋笼钢筋接头对接精度控制装置，包括钢筋笼水平放置平台(1)，水平放置平台(1)上设有钢筋笼固定支座(2)，水平放置平台(1)一端垂直设置与钢筋笼对接面相互平行的定位挡板(3)，定位挡板(3)上布设有与钢筋笼主筋(4)一一对应的定位标识(5)；还包含一端与定位挡板(3)顶紧、另一端与钢筋笼主筋(4)端头顶紧的定位标尺(6)；
B、利用上述装置进行钢筋笼分节制作：按设计要求加工好钢筋笼加强箍筋，并将加强箍筋固定在水平放置平台上的钢筋笼固定支座上，保证各加强箍筋的圆心在同一直线上；然后将钢筋笼主筋逐一固定在加强箍筋上，每根主筋在固定时，将其与定位挡板上的定位标识一一对应并与定位挡板垂直顶紧；当上、下节钢筋笼主筋的对接接头位置错开时，将定位标尺的一端与定位挡板顶紧、另一端与钢筋笼主筋端头顶紧；
3)上、下节钢筋笼对接
A、先将下节钢筋笼入孔就位，将钢筋笼接头部位露在孔外，然后将钢筋笼临时固定在孔中，调整下节钢筋笼接口端面的水平度；
B、再将上节钢筋笼吊装就位，并进行垂直度的调整，保证上节钢筋笼的接口端面与下节钢筋笼的接口端面在同一平面内，并且将上、下节钢筋笼的每根主筋位置对正并且端头顶紧；
C、最后将上节钢筋笼主筋端头的直螺纹套筒向下旋拧到与其对应的下节钢筋笼主筋端头上，拧到直螺纹套筒的螺纹与上下钢筋的螺纹咬合长度各占直螺纹套筒长度的1/2时即可停止，从而实现上、下钢筋笼的对接。
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