關于超長鋼筋籠安裝工藝的研究

孫　康， 高　佳， 高慎偉

(遼寧地質工程勘察施工集團公司, 遼寧沈陽110032)

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關于超長鋼筋籠安裝工藝的研究

孫康， 高佳， 高慎偉

(遼寧地質工程勘察施工集團公司, 遼寧沈陽110032)

在高壓輸電線周邊進行鉆孔灌注樁施工，現場無法對輸電線路進行防護，在超長鋼筋籠安裝方面，為保證安全采用“整體制作、分段拆解、分段吊裝、孔口再連接”的方法進行施工，同時在鋼筋籠孔口連接方面采用分體式套筒連接工藝，安全快速可靠的完成施工。

灌柱樁；施工；安全距離；超長鋼筋籠；分體式套筒

1　工程概況

某工程基坑支護工程一側支護樁靠近高壓輸電線，高壓輸電線平行于支護樁軸線，輸電電壓為10 kV，最小水平距離僅為2.4 m，輸電線架空高度14 m，電線表面包裹有絕緣皮套。基坑開挖階段現場不具備搭設防護架的條件。

2　工程難點

本工程中非臨近高壓輸電路方面鋼筋籠分兩段制作安放，單段最大鋼筋籠長24 m，孔口鋼筋籠擬采用焊接連接，如此施工將不能滿足《施工現場臨時用電安全技術規范》中關于場內架空輸電線周邊進行吊裝工作的安全距離要求，即起重機的任何部位或被吊物邊緣在最大偏斜時與架空線路邊線的最小安全距離應滿足水平方向不小于2.0 m，垂直方向不小于3.0 m。

如何安全可靠地吊裝安放超長鋼筋籠和主筋可靠連接是本工程實施過程中的重點，并且還需要快速施工以降低孔壁坍塌風險。

3　工程重點解決方案

針對本次重點問題，經過對現場條件和工程設計文件的研究決定采取如下措施來解決：將鋼筋籠整體制作，分段拆解，分段吊裝，孔口連接，通過降低單段鋼筋籠吊裝安放高度以滿足安全要求，如圖1所示。但這樣施工雖然滿足了輸電線路的安全要求，卻帶來另一個問題，就是需要孔口連接鋼筋數量過多，如按常規做法采用焊接連接勢必導致孔口施工時間過長容易出現鉆孔坍塌的問題，因此必須解決鋼筋籠孔口快速可靠連接問題以保證安全可靠的完成鋼筋籠吊裝工作。

圖1　鋼筋籠分段安裝示意

4　具體施工措施

按照上述工程難點解決方案，正式施工之前將基坑內部土方全部向下開挖冠梁底部標高，這樣可以進一步降低單節鋼筋籠的吊裝高度。鋼筋籠分成3段制作，每一段鋼筋籠長度均小于13 m，如此可以滿足安全要求。為解決鋼筋籠孔口快速可靠連接問題，將分段主筋兩端套絲，利用分體式套筒進行連接。所謂分體式套筒，是將一個兩頭錐形的直螺紋套筒沿縱軸線切割成兩半，形成兩個半圓形的直螺紋套筒，連接時將兩根待連接鋼筋的螺紋絲頭用兩個半圓形的直螺紋套筒扣緊，再通過兩端鎖緊環將兩個半圓套筒及鋼筋絲頭鎖緊，使之連成一體而達到連接的目的，如圖2～圖4所示。由于鎖緊環的錐度和內徑略小于套筒，因此鎖緊環壓緊之后不會自行脫落，接頭質量穩定、性能可靠。

圖2　分體式套筒分解圖

圖3　分體式套筒工作圖

圖4　分體式工具套筒工作圖

施工時首先對鋼筋籠主筋進行分段拆解設計，分成3段進行加工，保證鋼筋籠主筋每個斷面的連接數量不超過主筋總根數的50 %，同時保證相鄰鋼筋連接斷面間距大于35d(即875 mm)，詳見圖5所示。

圖5　鋼筋籠主筋分段拆解方案

加工時將鋼筋籠主筋按照拆解設計方案下料，采用砂輪切割機或其它專用切斷設備。用鋼筋剝肋滾壓直螺紋機將待連接鋼筋的端頭加工成螺紋。加工絲頭有效螺紋長度不小于1/2連接套筒長度，允許誤差為+2P(P為螺距)。絲頭加工時應使用水性潤滑液。對加工絲頭進行質量檢查，絲頭不得破損或滑絲。利用鋼筋絲頭保護帽將鋼筋絲頭進行保護，防止螺紋被磕碰或被污物污染。將加工完的鋼筋平鋪在操作平臺之上，利用分體式工具套筒將相鄰兩根已套絲的鋼筋進行通長連接至整體鋼筋籠長度(35 m)。對已通長連接的鋼筋進行加工，焊接加強鋼筋綁扎箍筋。待整體鋼筋籠制作完畢之后，在鋼筋籠中選擇一條通長鋼筋，在分體式工具套筒連接處噴涂有色油漆，以便于鋼筋籠拆解之后再安裝時能夠快速準確找到匹配的連接鋼筋。然后將鋼筋籠中分體式工具套筒全部拆除，按照鉆孔編號和分段鋼筋籠位置對分段鋼筋籠進行分組編號標記，以便準確運輸和安裝。采用分體式工具套筒通長連接鋼筋再整體制作可以消除加工誤差。整體制作后分段拆解再安裝的工藝，可以保證孔口連接是相鄰分段鋼筋籠之間可以準確匹配對正，保證了連接質量。

分段鋼筋籠在加工完畢之后，按編號分組存放運輸，孔口按照加工編號順序進行吊裝。鋼筋籠孔口起吊時采用兩點起吊，在空中將鋼筋籠豎直起來。將籠底段鋼筋籠安放到孔內以后利用臨時吊筋將鋼筋籠固定在孔口，在需要連接的鋼筋上安放鎖緊環。吊裝第二段鋼筋籠至孔口，尋找兩段鋼筋籠在制作時設置有色油漆標志并旋轉鋼筋籠進行匹配，當鋼筋籠匹配至初始通長加工狀態后對稱均勻安裝分體式套筒，利用專用扳手將鎖緊環臨時固定在套筒之上。待分體式套筒安裝完畢之后利用液壓鉗將鎖緊環壓緊在分體式套筒之上，第一次壓緊之后旋轉90°進行二次壓緊。液壓鉗使用之前針對連接套筒長度調整限位器位置，壓緊之后逐個敲擊分體式套筒，確保沒有鎖緊環脫落之后解除臨時吊筋繼續安放鋼筋籠。詳細施工工藝見圖6～圖12。

圖6　主筋端部套絲

圖7　利用分體式工具套筒接長主筋

圖8　整體加工通長鋼筋籠

圖9　分段拆解通長鋼筋籠并編號標記

圖10　分段鋼筋籠孔口連接

圖11　綁扎鋼筋連接處箍筋

圖12　水下灌注混凝土

使用分體式套筒可以縮短施工時間并提高鋼筋連接的可靠度。對于本項目鋼筋籠分3段制作，共計有50個連接頭，采用分體式套筒連接總時間僅需時40 min，如采用搭接焊接則至少需要2 h，使用分體式套筒連接可以大幅縮短鋼

筋孔口連接時間，可以保證孔壁安全。分體式套筒采用工廠批量生產，鋼筋套絲為現場機械加工，孔口連接時以壓力鉗的限位器來控制連接質量，這樣減少操作中的人為影響，提高鋼筋接頭的可靠度。現場對分體式套筒連接頭進行隨機取樣進行破壞性工藝試驗，試驗結果鋼筋均在連接頭之外位置拉斷(圖13)，說明主筋連接質量可靠穩定，滿足支護樁抗彎使用要求。

圖13　分體式套筒工藝試驗

5　結束語

經過現場施工實踐驗證，在臨近高壓輸電線路的鋼筋混凝土灌注樁時，在現場無法搭設防護架保護時，為保證安全施工，在超長鋼筋籠安裝方面，可以采用“整體制作、分段拆解、分段吊裝、孔口再連接”的方法進行施工，同時在鋼筋籠孔口連接方面采用分體式套筒連接工藝，安全快速可靠的完成施工，滿足了支護樁設計使用要求。

[1]JGJ 46-2005 施工現場臨時用電安全技術規范[S].

[2]JGJ 120-2012 建筑基坑支護技術規程[S].

[3]劉國彬，王衛東. 基坑工程手冊[M].2版.北京：中國建筑工業出版社，2009.

[4]JGJ 107-2010 鋼筋機械連接通用技術規程[S].

[5]GB 50202-2002 建筑地基基礎工程質量驗收規范[S].

孫康(1986～)，男，滿族，碩士，工程師，從事巖土工程設計施工。

TU755.3+3

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[定稿日期]2016-03-10