CN112302002A - 一种用于大直径变截面桩基的钢筋笼 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于大直径变截面桩基的钢筋笼，涉及桥梁施工技术领域，其包括内层钢筋笼主体、外层钢筋笼主体和多个第一加劲环，内层钢筋笼主体上设有与桩基的变截面的位置相适配的变径位置，变径位置将内层钢筋笼主体分隔成沿该内层钢筋笼主体长度方向依次布置的第一单元和第二单元；外层钢筋笼主体套设于内层钢筋笼主体的第一单元外，并与第一单元之间形成一加劲空间；所有的第一加劲环均位于加劲空间内，并沿第一单元的轴线方向间隔布置，且第一加劲环的横截面呈工字型，外层钢筋笼主体通过第一加劲环连接于内层钢筋笼主体的第一单元上。本申请的钢筋笼不需在第一加劲环上增设十字或三角形支撑筋，来防止钢筋笼的环向变形。

Description

一种用于大直径变截面桩基的钢筋笼

技术领域

本申请涉及桥梁施工技术领域，特别涉及一种用于大直径变截面桩基的钢筋笼。

背景技术

目前，灌注桩作为一种基桩形式，已经在桥梁工程和建筑工程中得到了较为广泛的应用。相对于等截面钻孔灌注桩，变截面钻孔灌注桩是指横截面尺寸及形状沿着桩身轴向变化的桩，钻孔灌注桩的上层的直径比下层直径大，下层钻孔灌注桩的外径等于上层钻孔灌注桩内径。一般当上层钻孔灌注桩的直径≥2.5m时，称为大直径变截面钻孔灌注桩。

相关技术中，大直径变截面钻孔灌注桩施工过程中，采用的钢筋笼为大直径变截面的钢筋笼，钢筋笼包括沿其轴向方向连接的大直径段和小直径段，大直径段为双层钢筋结构，双层钢筋之间采用加劲环筋加固支撑。

但是，在制作或起吊倒运时，因其自身的加劲环筋环形刚度较弱，往往通过每三米或每六米增设临时十字内支撑或三角形内支撑筋与加劲环筋焊接以防止钢筋笼出现环形变形；在钢筋笼竖直下放过程中，为了下放导管或防止导管挂到钢筋笼无法上提，亦需割除临时内支撑筋。焊接或割除临时内支撑筋，降低了钢筋笼制作与下放的工效，临时内支撑筋都依靠手工焊焊接和切割速度慢，也存在焊接和切割安全风险及切割后的内支撑筋掉落钻孔桩内，砸伤导管或声测管或引起导管提升困难等风险，同时内支撑筋割除也延长钢筋笼下放时间也增大了二次清孔的难度。特别是大直径钢筋笼双层钢筋笼制作，临时内支撑筋亦影响工人在钢筋笼内部进行钢筋搬移、定位、焊接或绑扎等操作。

发明内容

本申请实施例提供一种用于大直径变截面桩基的钢筋笼，以解决相关技术中钢筋笼设置有十字内支撑或三角形内支撑筋，下放导管时需要割除临时内支撑筋，影响了钢筋笼制作与下发的工效的问题。

第一方面，提供了一种用于大直径变截面桩基的钢筋笼，其包括：

内层钢筋笼主体，其上设有与桩基的变截面的位置相适配的变径位置，所述变径位置将所述内层钢筋笼主体分隔成沿该内层钢筋笼主体长度方向依次布置的第一单元和第二单元；

外层钢筋笼主体，其套设于所述第一单元外，并与所述第一单元之间形成一加劲空间；

多个第一加劲环，所有的所述第一加劲环均位于所述加劲空间内，并沿所述第一单元的轴线方向间隔布置，且所述第一加劲环的横截面呈工字型，所述外层钢筋笼主体通过所述第一加劲环连接于所述第一单元上。

一些实施例中，所述第一加劲环包括两个第一翼缘板和一个第一腹板，所述第一腹板连接于两个所述第一翼缘板之间，两个所述第一翼缘板分别与所述外层钢筋笼主体和所述第一单元连接，并与所述外层钢筋笼主体和所述第一单元相贴合。

一些实施例中，所述第二单元的内壁上设有多个所述第一加劲环，多个所述第一加劲环沿所述第二单元的轴线方向间隔布置。

一些实施例中，所述第一加劲环包括两个第一翼缘板和一个第一腹板，所述第一腹板连接于两个所述第一翼缘板之间，两个所述第一翼缘板中的一个第一翼缘板连接于所述第二单元上，并与所述第二单元相贴合。

一些实施例中，所述第二单元的内壁上设有多个第二加劲环，多个所述第二加劲环沿所述第二单元的轴线方向间隔布置；且所述第二加劲环的横截面呈U型。

一些实施例中，所述第二加劲环包括两个第二翼缘板和一个第二腹板，两个所述第二翼缘板位于所述第二腹板的同侧，并连接于所述第二腹板的两端，所述第二腹板连接于所述第二单元上，并与所述第二单元相贴合。

一些实施例中，所述内层钢筋笼主体包括：

多个第一主筋，多个所述第一主筋沿圆周方向间隔布置；

多个第一箍筋，多个所述第一箍筋沿所述第一主筋的轴线方向间隔布置，所述第一箍筋套设于所述第一主筋外。

一些实施例中，所述第一主筋包括多个沿其长度方向自上而下依次相连的主筋节段。

一些实施例中，相邻的两个所述第一箍筋之间设有一个所述第一加劲环。

一些实施例中，所述外层钢筋笼主体包括：

多个第二主筋，多个所述第二主筋沿所述第一单元的圆周方向间隔布置；

多个第二箍筋，多个所述第二箍筋沿所述第二主筋的轴线方向间隔布置，所述第二箍筋套设于所述第二主筋外。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：本申请实施例的钢筋笼在制作成形、吊装、倒运、下放过程中，均不需在横截面呈工字型的第一加劲环上增设临时十字支撑筋或三角形支撑筋，来防止钢筋笼的环向变形；钢筋笼制作过程中，工人可以自由在钢筋笼内部穿梭，更容易进行钢筋搬移、定位、焊接和绑扎等操作，提升了制作效率；钢筋笼起吊、翻身、倒运、下放过程节省了焊接和割除临时支撑筋的环节，降低了制作难度，减少了施工步骤，提高了施工效率，降低了安全风险、降低了加工成本，结构本身更加安全。

本申请实施例提供了一种用于大直径变截面桩基的钢筋笼，由于本申请实施例的外层钢筋笼主体与内层钢筋笼主体的第一单元之间通过横截面呈工字型的第一加劲环加强连接，第一加劲环依靠自身较大刚度抵抗外层钢筋笼主体荷载或起吊位置的集中荷载而不至出现超出规范允许的环向变形。因此，本申请实施例的钢筋笼在制作成形、吊装、倒运、下放过程中，均不需在横截面呈工字型的第一加劲环上增设临时十字支撑筋或三角形支撑筋，来防止钢筋笼的环向变形；钢筋笼制作过程中，工人可以自由在钢筋笼内部穿梭，更容易进行钢筋搬移、定位、焊接和绑扎等操作，提升了制作效率；钢筋笼起吊、翻身、倒运、下放过程节省了焊接和割除临时支撑筋的环节，降低了制作难度，减少了施工步骤，提高了施工效率，降低了安全风险、降低了加工成本，结构本身更加安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例1提供的用于大直径变截面桩基的钢筋笼的立面图；

图2为图1中的A-A方向视图；

图3为图1中的B-B方向视图；

图4为本申请实施例2提供的用于大直径变截面桩基的钢筋笼的立面图。

图中：1、内层钢筋笼主体；10、变径位置；11、第一单元；12、第二单元；13、第一主筋；14、第一箍筋；2、桩基；3、外层钢筋笼主体；30、第二主筋；31、第二箍筋；4、第一加劲环；40、第一翼缘板；41、第一腹板；5、第二加劲环；50、第二翼缘板；51、第二腹板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例1：

参见图1所示，本申请实施例1提供了一种用于大直径变截面桩基的钢筋笼，大直径变截面桩基包括自上而下依次设置且相连的第一桩基节段和第二桩基节段，第一桩基节段的直径大于第二桩基节段的直径，且第一桩基节段和第二桩基节段的交界处为变截面的位置。钢筋笼包括内层钢筋笼主体1、外层钢筋笼主体3和多个第一加劲环4，内层钢筋笼主体1上设有与桩基2的变截面的位置相适配的变径位置10，以使钢筋笼下放到桩基2内时，变径位置10位于桩基2的变截面的位置处，以适应变截面桩基，且内层钢筋笼主体1的直径与第二桩基节段的直径相适配。变径位置10将内层钢筋笼主体1分隔成沿该内层钢筋笼主体1长度方向依次布置的第一单元11和第二单元12；外层钢筋笼主体3套设于第一单元11外，并与第一单元11之间形成一加劲空间，外层钢筋笼主体3的直径与第一桩基节段相适配；所有的第一加劲环4均位于加劲空间内，并沿第一单元11的轴线方向间隔布置，且第一加劲环4的横截面呈工字型，外层钢筋笼主体3通过第一加劲环4连接于内层钢筋笼主体1的第一单元11上。

本申请实施例1的钢筋笼在制作成形、吊装、倒运、下放过程中，均不需在横截面呈工字型的第一加劲环4上增设临时十字支撑筋或三角形支撑筋，来防止钢筋笼的环向变形，第一加劲环4依靠自身较大刚度抵抗外层钢筋笼主体3荷载或起吊位置的集中荷载而不至出现超出规范允许的环向变形。钢筋笼制作过程中，工人可以自由在钢筋笼内部穿梭，更容易进行钢筋搬移、定位、焊接和绑扎等操作，提升了制作效率。钢筋笼起吊、翻身、倒运、下放过程节省了焊接和割除临时支撑筋的环节，降低了制作难度，减少了施工步骤，提高了施工效率，降低了安全风险、降低了加工成本，结构本身更加安全。

优选的，第一加劲环4包括两个第一翼缘板40和一个第一腹板41，第一腹板41连接于两个第一翼缘板40之间，两个第一翼缘板40分别与外层钢筋笼主体3和第一单元11连接，并与外层钢筋笼主体3和第一单元11相贴合。

通过两个第一翼缘板40分别与外层钢筋笼主体3和第一单元11连接，增加了第一加劲环4与外层钢筋笼主体3和第一单元11之间的连接面积，增强了第一单元11的环向抗弯曲的强度。

进一步的，第二单元12的内壁上设有多个第一加劲环4，多个第一加劲环4沿第二单元12的轴线方向间隔布置。

若第二单元12的长度过长，第二单元12也会有产生环向变形的风险，因此采用第一加劲环4支撑第二单元12，以防止第二单元12变形。

更进一步的，第一加劲环4包括两个第一翼缘板40和一个第一腹板41，第一腹板41连接于两个第一翼缘板40之间，两个第一翼缘板40中的一个第一翼缘板40连接于第二单元12上，并与第二单元12相贴合。

通过一个第一翼缘板40连接于第二单元12上，增加了第一加劲环4与第二单元12的内壁之间的连接面积，增强了第二单元12的环向抗弯曲的强度。

进一步的，参见图2和图3所示，内层钢筋笼主体1包括多个第一主筋13和多个第一箍筋14，多个第一主筋13沿圆周方向间隔布置；多个第一箍筋14沿第一主筋13的轴线方向间隔布置，第一箍筋14套设于第一主筋13外。

本申请实施例1的第一主筋13采用双并筋设计，以保证灌注的混凝土可以顺利自流至桩基周边，保证桩基有效直径，并使钢筋笼内的混凝土更密实。竖向双并筋的自身净间距为一倍直螺纹连接套筒的壁厚，以保证第一箍筋14连接第一主筋13后，不影响第一主筋13的顺直度。

更进一步的，第一主筋13包括多个沿其长度方向自上而下依次相连的主筋节段。第一主筋13的长度与桩基2的深度相适配，由于一般钢筋的长度有限，因此需要采用多个主筋节段拼接形成第一主筋13。

可选的，相邻的两个第一箍筋14之间设有一个第一加劲环4。第一主筋13未与第一箍筋14相连的部位更容易产生环向变形，因此在相邻的两个第一箍筋14之间设置第一加劲环4，对第一主筋13的薄弱部分进行加强，以提高钢筋笼的环向抗弯强度。

参见图2和图3所示，外层钢筋笼主体3包括多个第二主筋30和多个第二箍筋31，多个第二主筋30沿第一单元11的圆周方向间隔布置；多个第二箍筋31沿第二主筋30的轴线方向间隔布置，第二箍筋31套设于第二主筋30外。

本申请实施例1的第二主筋30采用双并筋设计，以保证灌注的混凝土可以顺利自流至桩基周边，保证桩基有效直径，并使钢筋笼内的混凝土更密实。竖向双并筋的自身净间距为一倍直螺纹连接套筒的壁厚，以保证第二箍筋31连接第二主筋30后，不影响第一主筋13的顺直度。

使用横截面为工字型的第一加劲环4与竖向设置的第一主筋13和第二主筋30焊接，相对于常规钢筋笼主筋与加劲环筋点对点的焊接，第一加劲环4与第一主筋13和第二主筋30均是面对线的焊接，焊接更容易、焊缝长度更大，更加牢靠。

而且，采用横截面为工字型的第一加劲环4连接内层钢筋笼主体1的第一单元11和外层钢筋笼主体3，第一加劲环4一物两用，即充当了加劲环，又作为内外层钢筋笼的连接件，并且易于焊接，且环向刚度连续，钢筋笼在倒运或翻身起吊时更不易发生变形，更不易发生第一主筋13和第二主筋30与第一加劲环4之间的脱焊等情况。

实施例2：

本申请实施例2的基本内容同实施例1，不同之处在于：

参见图4所示，本申请实施例2的第二单元12的内壁上设有多个第二加劲环5，多个第二加劲环5沿第二单元12的轴线方向间隔布置；且第二加劲环5的横截面呈U型。

由于第二单元12相较于第一单元11，对抗弯曲能力的要求要小，因此第二单元12可以采用横截面呈U型的第二加劲环5进行支撑加固，采用的第二加劲环5的高度比第一加劲环4的高度要高，以提供足够的刚度，抵抗环向变形。本申请实施例2的钢筋笼在制作成形、吊装、倒运、下放过程中，均不需在横截面呈U型的第二加劲环5上增设临时十字支撑筋或三角形支撑筋，来防止钢筋笼的环向变形。钢筋笼制作过程中，工人可以自由在钢筋笼内部穿梭，更容易进行钢筋搬移、定位、焊接和绑扎等操作，提升了制作效率。钢筋笼起吊、翻身、倒运、下放过程节省了焊接和割除临时支撑筋的环节，降低了制作难度，减少了施工步骤，提高了施工效率，降低了安全风险、降低了加工成本，结构本身更加安全。

优选的，第二加劲环5包括两个第二翼缘板50和一个第二腹板51，两个第二翼缘板50位于第二腹板51的同侧，并连接于第二腹板51的两端，第二腹板51连接于第二单元12上，并与第二单元12相贴合。

通过第二腹板51连接于第二单元12上，增加了第二加劲环5与第二单元12的内壁之间的连接面积，增强了第二单元12的环向抗弯曲的强度。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于大直径变截面桩基的钢筋笼，其特征在于，其包括：

内层钢筋笼主体(1)，其上设有与桩基(2)的变截面的位置相适配的变径位置(10)，所述变径位置(10)将所述内层钢筋笼主体(1)分隔成沿该内层钢筋笼主体(1)长度方向依次布置的第一单元(11)和第二单元(12)；

外层钢筋笼主体(3)，其套设于所述第一单元(11)外，并与所述第一单元(11)之间形成一加劲空间；

多个第一加劲环(4)，所有的所述第一加劲环(4)均位于所述加劲空间内，并沿所述第一单元(11)的轴线方向间隔布置，且所述第一加劲环(4)的横截面呈工字型，所述外层钢筋笼主体(3)通过所述第一加劲环(4)连接于所述第一单元(11)上。

2.如权利要求1所述的用于大直径变截面桩基的钢筋笼，其特征在于，所述第一加劲环(4)包括两个第一翼缘板(40)和一个第一腹板(41)，所述第一腹板(41)连接于两个所述第一翼缘板(40)之间，两个所述第一翼缘板(40)分别与所述外层钢筋笼主体(3)和所述第一单元(11)连接，并与所述外层钢筋笼主体(3)和所述第一单元(11)相贴合。

3.如权利要求1所述的用于大直径变截面桩基的钢筋笼，其特征在于，所述第二单元(12)的内壁上设有多个所述第一加劲环(4)，多个所述第一加劲环(4)沿所述第二单元(12)的轴线方向间隔布置。

4.如权利要求3所述的用于大直径变截面桩基的钢筋笼，其特征在于，所述第一加劲环(4)包括两个第一翼缘板(40)和一个第一腹板(41)，所述第一腹板(41)连接于两个所述第一翼缘板(40)之间，两个所述第一翼缘板(40)中的一个第一翼缘板(40)连接于所述第二单元(12)上，并与所述第二单元(12)相贴合。

5.如权利要求1所述的用于大直径变截面桩基的钢筋笼，其特征在于，所述第二单元(12)的内壁上设有多个第二加劲环(5)，多个所述第二加劲环(5)沿所述第二单元(12)的轴线方向间隔布置；且所述第二加劲环(5)的横截面呈U型。

6.如权利要求5所述的用于大直径变截面桩基的钢筋笼，其特征在于，所述第二加劲环(5)包括两个第二翼缘板(50)和一个第二腹板(51)，两个所述第二翼缘板(50)位于所述第二腹板(51)的同侧，并连接于所述第二腹板(51)的两端，所述第二腹板(51)连接于所述第二单元(12)上，并与所述第二单元(12)相贴合。

7.如权利要求1所述的用于大直径变截面桩基的钢筋笼，其特征在于，所述内层钢筋笼主体(1)包括：

多个第一主筋(13)，多个所述第一主筋(13)沿圆周方向间隔布置；

多个第一箍筋(14)，多个所述第一箍筋(14)沿所述第一主筋(13)的轴线方向间隔布置，所述第一箍筋(14)套设于所述第一主筋(13)外。

8.如权利要求7所述的用于大直径变截面桩基的钢筋笼，其特征在于，所述第一主筋(13)包括多个沿其长度方向自上而下依次相连的主筋节段。

9.如权利要求7所述的用于大直径变截面桩基的钢筋笼，其特征在于，相邻的两个所述第一箍筋(14)之间设有一个所述第一加劲环(4)。

10.如权利要求1所述的用于大直径变截面桩基的钢筋笼，其特征在于，所述外层钢筋笼主体(3)包括：

多个第二主筋(30)，多个所述第二主筋(30)沿所述第一单元(11)的圆周方向间隔布置；

多个第二箍筋(31)，多个所述第二箍筋(31)沿所述第二主筋(30)的轴线方向间隔布置，所述第二箍筋(31)套设于所述第二主筋(30)外。

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