等強直螺紋連接工藝在鋼筋籠施工中的運用

馮 剛 石雅清

1 工程概況

溫州七都大橋主跨(20號～25號墩)采用68 m+3×120 m+68 m五跨預應力變截面連續箱梁結構，主墩基礎共計52根鉆孔灌注樁，樁徑2 000 mm，施工樁長103 m，樁基鋼筋籠設計長度96.832 m，主筋均為Φ 32，最小凈距150 mm。

表1 鋼筋籠連接工藝對比表

2 鋼筋籠連接工藝的比選

1)工藝對比。針對目前鉆孔灌注樁鋼筋籠連接中存在的問題，我們對鋼筋籠可能采取的幾種連接方式的特點作了對比(見表1)。

2)工藝選擇。從表1可知，鋼筋籠采用等強滾軋直螺紋和墩粗直螺紋連接都屬新工藝，而墩粗直螺紋連接雖然可解決鋼筋籠對位問題，但由于主筋接頭墩粗長度有限，無法同時對鋼筋籠進行整體連接，在鋼筋籠施工中無運用先例。因此，七都大橋鉆孔灌注樁鋼筋籠連接優先考慮采用等強直螺紋連接工藝。

3 鋼筋籠等強直螺紋連接工藝試驗

3.1 鋼筋籠加工、對接、安放試驗

1)對接、下放試驗流程見圖1。2)對接試驗步驟:a.調平扁擔梁基座，起吊、下放底節鋼筋籠并穿扁擔梁固定在平臺基座上，其中扁擔梁完全承重后，如果扁擔梁不水平則需要二次調整，確保鋼筋籠安放的垂直度，直螺紋接頭向上;b.起吊第二節鋼筋籠豎轉并按標記初對位，人工挪動上節鋼筋籠，微調使上下節鋼筋籠接頭精確對位;c.對位完畢，按圓周三等分點，利用管鉗或扳手先連接3根主筋以固定上下節鋼筋籠，然后逐一完成剩余主筋的連接;d.直螺紋旋滿上節鋼筋籠主筋上的完整絲扣(長度等于直螺紋套筒全長的1/2)為連接合格，同時現場隨機截取接頭作抗拉強度試驗;e.連接聲測管、位移管等，綁扎接頭處箍筋，下放鋼筋籠并固定;f.進行下一節段對接、下放，直至整個鋼筋籠對接下放完成。

3.2 試驗效果

通過陸地33-7號樁鋼筋籠試驗證明，鋼筋籠采用等強直螺紋連接工藝的可操作性很強，而且具有操作簡單、便捷等優點。5節鋼筋籠連接共用時間336 min，平均每個接頭連接時間為75 min，該時間僅相當于常規幫條焊接時間的30%左右。且該樁為工程試驗樁，鋼筋籠上帶荷載箱、管線連接較多，耽誤時間較長，我們在現場對鋼筋籠起吊、對位、32根主筋連接、鋼筋籠下放等主要步驟的實際時間進行了測算，每個接頭時間實際為50 min左右。

3.3 改進措施

在鋼筋籠對接試驗中，采用靠模法制作鋼筋籠在很大程度上解決了鋼筋籠精確對位問題。但由于鋼筋籠在轉運、吊裝過程中有較小變形產生，因此，鋼筋籠在對位過程中仍然不是非常準確。經分析，決定對直螺紋套筒作改進，在套筒上端開導向坡口，使上節鋼筋籠主筋接頭較容易進入導向坡口，并在坡口的導向作用下順利進入套筒，改進后的直螺紋套筒將在正式實施中運用。

3.4 試驗結論

鋼筋籠采用等強直螺紋連接工藝在33-7號陸地工程試驗樁施工中運用很成功，2007年4月16日施工的41-8號樁采用幫條焊接施工時平均每個接頭時間超過4 h，與之相比，時間大大縮短，證明該施工工藝是可行的，可在本項目正式實施運用。

4 鋼筋籠等強直螺紋連接工藝的運用

根據工藝試驗結果證明，鋼筋籠采用等強直螺紋連接工藝是完全可行的，隨后在2007年6月25日和27日分別在七都大橋水上主橋兩根超百米鉆孔灌注樁鋼筋籠施工中正式實施運用，鋼筋籠共8節，全部安裝、下放完成時間均在8 h左右。

我們對兩根水中樁鋼筋籠主筋采用等強滾軋直螺紋連接工藝共14組鋼筋籠連接所耗時間進行了統計，平均每節鋼筋籠連接時間為68 min，此時間包括試驗用的位移管、護管連接和數據線綁扎所耽誤的時間，扣除此部分時間，實際每節鋼筋籠連接時間可控制在50 min以內。

5 經濟技術對比

經濟技術對比見表2。

表2 鋼筋籠連接經濟技術對比表

6 鋼筋籠等強直螺紋連接工藝特點及施工注意事項

6.1 工藝特點

1)直螺紋接頭強度可與母材等強，符合《鋼筋機械連接通用技術規程》要求;2)鋼筋籠對接時只需用扳手或管鉗等簡單操作工具，不需要專門的機械設備;3)鋼筋籠現場連接，對投入操作人員的數量和技術水平沒有特殊要求;4)鋼筋籠連接時間短，接頭質量從外觀上比較容易檢查。

6.2 施工注意事項

1)鋼筋籠加工時，主筋套絲前端口需用砂輪片切割，確保鋼筋端面平整且應與鋼筋軸線垂直;2)鋼筋端部螺紋的斷牙數不應多于3牙，絲扣部分牙齒缺陷每圓周內不應大于1/4周，可調螺紋長度應能使整個套筒的絲牙陷入;3)已檢驗合格的絲頭應戴上保護帽或旋上套筒后按規格分類堆放整齊待用;4)鋼筋籠加工時鋼筋籠端面應與鋼筋軸線垂直，鋼筋籠對接加工場地要通過水準測量控制;吊裝過后也應保持垂直，以保證鋼筋對接的間隙滿足要求;5)由于鋼筋籠自重較大，到后幾節起吊重量很大，鋼筋籠吊點位置需進行加固處理，扁擔梁的強度要滿足起吊重量要求。

7 結語

鋼筋籠等強直螺紋連接工藝具有操作簡便、靈活，不需要復雜連接設備，連接時間短、綜合費用相對較少等主要優點，且大大降低了鉆孔樁的施工風險;對于大直徑、超長鉆孔灌注樁，主筋數量多或地質條件較差的鉆孔灌注樁施工時可優先考慮采用本工藝。

[1] GB 1499，鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋[S].

[2] JGJ 107-96，鋼筋機械連接通用技術規程[S].