有限高度下人工挖孔桩钢筋笼节段施工技术研究_刘迪明.pdf

Construction&DesignForProject工程建设与设计1工程概况科学大道二期工程EPC二标段项目新建的G4+500G4+575段综合管廊位于一纵线快速路下，一纵线快速路下穿既有西双上垮桥，桥下净空高度约5.5m，综合管廊顶部覆土3.28.6m，综合管廊主体尺寸=8.1 m4.1 m，采用明挖法施工。综合管廊基坑两侧采用人工挖孔桩支护，桩径1 200 mm，间距2 m，桩长1017 m，桩身混凝土设计强度为C30；锁口高出地面30 cm；护壁采用钢筋混凝土，节段长1 m，护壁混凝土强度同桩身强度；钢筋笼的最大重量为4.7 t，最大长度为17 m。G4+500G4+575段综合管廊地层自上而下依次为素填土、强风化泥岩、中风化泥岩。09 m为素填土，稍密状，稍湿，均一性较差，未见架空现象，人工回填，回填年限35年；912.5 m为强风化泥岩，岩芯呈碎块状，质软；其下为中风化泥岩，岩体总体较完整岩芯呈柱状，节长530 cm，岩质稍硬。2施工难点分析成孔后的钢筋笼施工存在下列问题：（1）人工挖孔支护桩位于西双上垮桥下，桥下净空高度5.5 m，有限高度下不具备整体吊装钢筋笼条件；（2）人工挖孔支护桩直径1 200 mm，桩基孔径较小，孔内绑扎钢筋笼存在困难且成型质量难以控制；（3）一纵线为双向10车道，施工时将占用右幅4车道，支护桩靠着导改后道路旁，受道路行驶影响较大且施工场地狭小。综上所述，采用桁架吊装钢筋笼孔内节段拼装施工方法。3施工工艺3.1图纸优化钢筋笼节段高度应与有限空间高度相匹配，应低于有限空间高度且还应扣除桁架吊装设备运行的空间。依据施工图纸及现场施工条件，把钢筋笼划分为2 m一节段，一节段重0.56t。在每一节段中设置加劲箍，加劲箍上设置工人操作平台，保证每节钢筋笼接头（离加劲箍最远）离加劲箍距离小于1.5 m（方便人站在操作平台连接接头），在加劲箍下方主筋（间隔设1隔1）上加焊短钢筋以增加加劲箍对操作平台的承载能力。3.2节段制作钢筋笼节段制作在钢筋加工场进行，主筋采用22 mm，加劲箍采用16 mm，箍筋采用10 mm。主筋与主筋连接采用机械连接，主筋与箍筋采用点焊连接，箍筋与箍筋采用绑扎接长，加劲箍与主筋采用焊接连接，加劲箍采用双面搭接焊。声测管的长度同节段划分长度一样，接长时采用焊接相连，与加有限高度下人工挖孔桩钢筋笼节段施工技术研究Research on Construction Technology of Reinforcement Cage Segment of ManualDigging Pile Under Limited Height刘迪明（中建海峡建设发展有限公司，福州 350015）LIU Di-ming（CSCEC Strait Construction and Development Co.Ltd.,Fuzhou 350015,China）【摘要】传统钢筋笼施工一般采用整体吊装，但在有限高度下，不具备整体吊装条件。论文结合人工挖孔桩钢筋笼施工工程实例，分析施工难点，总结出有限高度下人工挖孔桩钢筋笼孔内节段拼装施工方法，并详细介绍施工工艺。【Abstract】The traditional reinforcement cage construction generally adopts integral hoisting,but under the limited height,it does not havethe conditions for integral hoisting.In this paper,combined with the construction of reinforcement cage of manual digging pile,theconstruction difficulties are analyzed,and the construction method of assembling the reinforcement cage of manual digging pile under thelimited height is summarized,also the construction technologies are introduced in detail.【关键词】有限高度；钢筋笼节段拼装；人工挖孔桩【Keywords】limited height；segmental assembly of reinforcement cage；manual digging pile【中图分类号】TU753.3【文献标志码】A【文章编号】1007-9467（2023）06-0232-03【DOI】10.13616/ki.gcjsysj.2023.06.072【作者简介】刘迪明（1997），男，四川德阳人，助理工程师，从事市政工程技术研究。232劲箍焊接相连。3.3钢筋笼定位采用孔底、孔中、孔口定位，多重保证。孔口定位：人工挖孔桩孔内施工完成并出土完成后，孔口覆盖上钢筋网片（可以承受数个成人的重量）。根据桩基施工设计图纸及现场施工条件，利用定位仪器在孔口定位出钢筋笼的中心及轮廓。孔底定位：孔口定位完成后，经过爬梯，人工下到孔底，在桩基孔底利用之前在孔口定位的钢筋笼中心及轮廓位置，使用吊锤或定位仪器在孔底定位出钢筋笼的中心及轮廓，在孔底安放钢筋笼限位装置。孔中定位：利用桁架吊装钢筋笼节段，首段在孔底进行定位，后续钢筋笼节段拼装至护壁处的最低点时，暂停下一钢筋笼节段吊装施工。复测钢筋笼的中心及轮廓定位，利用护壁上下节间的差距在护壁处加设钢筋笼轮廓定位装置。3.4桁架安装桁架采用成品桁架，现场进行拼装。该桁架既可用于人工挖孔桩成孔时的出土，也可用于钢筋笼节段吊装。桁架由4个支座，2根横梁，1根吊梁组成，均采用25b型工字钢；吊梁上安装电动葫芦滑轮，一端伸出2 m左右，用于吊装。两侧设置拉索，顶板及侧板设置斜杆及加强拉杆。桁架基座长30 cm，宽25 cm，采用C20混凝土，桁架底与基座一同浇筑，一次成型。3.5孔内拼装3.5.1钢筋笼首段节段吊装利用垂直运输架吊装首段钢筋笼，吊装至桩基孔底，工人通过垂直运输架下到孔底，对钢筋笼位置进行微调，利用孔底定位装置把首段钢筋笼固定至预定位置。操作平台采用型钢骨架，其中2根主梁采用三段式，中间部分小于钢筋笼内空尺寸，两头设置小一型号钢梁（可以在中间钢筋内滑动），主梁上钻孔并设置螺栓（固定钢梁间滑动）。另一方向设置2根主梁（两侧不设置内套管）。主梁间采用焊接，主梁上部焊接花纹钢板。主筋上对称焊接4吊耳，用于吊装使用。操作平台见图1。钢筋笼首段固定完成后，吊装操作平台至首段节段的加强箍上，安装并固定在加强箍上。3.5.2钢筋笼一般节段吊装在孔口外侧试吊钢筋笼的一般节段，检查是否有脱落风险、吊环是否完整。确认无误后，下吊到首段钢筋笼的顶上，工人站在操作平台上连接第一、第二节钢筋笼，并将接头处箍筋调整绑扎连接，声测管对称固定至钢筋笼内部。第一、第二节钢筋笼节段连接完成后，下方吊钩，使用吊绳让吊钩与操作平台吊耳相连，使操作平台及工人重量由孔口起吊设备承担，工人拆掉操作平台固定在第一节段钢筋笼加劲箍的固定装置，待操作平台吊装至第二节段钢筋笼的加劲箍上时，重新固定操作平台到加劲箍上。每吊下一节段钢筋笼时均应对上一节段钢筋笼位置进行复核，重复吊装第N节钢筋笼。一般节段操作示意图如图2所示。图 2一般节段操作示意图3.5.3钢筋笼末尾节段吊装吊装方法同钢筋笼一般节段吊装相同，吊装完成后，复测并调整钢筋笼位置。确认无误后，固定钢筋笼位置，等待浇筑混凝土。图 1操作平台平面图Construction Technology工程施工技术233Construction&DesignForProject工程建设与设计4质量保证措施4.1钢筋笼保护层厚度控制底部钢筋间距采用增加垫块，固定钢筋笼底部钢筋位置。钢筋笼侧壁均是现浇的混凝土，侧壁保护层厚度采用在护壁上下错台部位增加控制筋。随着护壁增加，钢筋笼侧壁每1 m加设保护层厚度控制筋。4.2钢筋笼顶标高控制对于钢筋笼顶标高的设计要求，通过控制节段划分的长度，节段与节段之间的连接来控制钢筋笼顶标高。用钢尺或测绳进行量测。4.3钢筋质量控制钢筋原材进场时应有产品合格证、质量保证书、出厂检测报告并对所用钢筋按照相关规范进行抽样送检。钢筋原材按照规划垫高堆置在相应区域并设标志标牌，存放的时间不宜超过6个月1。钢筋加工：钢筋表面应洁净，使用前将表面污渍清理干净；局部弯曲的钢筋应调直；按照设计的形状、尺寸对钢筋进行加工2。钢筋连接：钢筋焊接前，应进行试焊，合格后方可施工，焊工必须持证上岗3。5安全保证措施5.1人员上下桩孔安全措施利用现场直径12 mm钢筋制作爬梯，每23 m一段，踏步钢筋长400 mm，高300 mm，端部制作成10倍直径的弯钩。作业人员上下桩孔时，系安全带绑安全绳，孔口留人员警示观察，配合井下人员工作，现场留一工作人员监督。5.2孔口的防护及管理措施（1）施工前应对施工场地进行平整，做好防排水，防止雨水进入孔口；锁口与第一节护壁一并施工，锁口高出地面30 cm，比孔口直径大40 cm，预留挂梯位置。（2）孔口四周设防护栏杆，高800 mm，底部设200 mm高挡脚板，预留出渣口。（3）堆土位置应远离孔口，堆土高度不应大于1 m。孔口2 m内严禁停放重型机械。（4）严禁从孔口向孔内抛扔工具和物品。（5）孔口的作业人员应随时注意孔内情况，积极配合孔内作业人员。（6）孔口应设置危大工程标识牌，包括桩径、桩长、责任人、应急联系人等内容。5.3孔内作业的安全措施（1）作业人员必须佩戴安全防护用品，使用操作平台前应进行试吊，孔内设置应急软爬梯并配置尼龙保险绳。（2）孔内排水作业时，孔底不得有作业人员。排水作业结束，必须切断潜水泵电源后，作业人员才能进入孔底。（3）禁止夜间挖孔作业，孔内严禁吸烟、使用明火。（4）孔内有害气体预防措施：孔桩深度超过5 m时先送风再下井，送风时间20 min以上，每次开工前应进行气体检测。孔桩深度超过8 m时应用专业设备向孔内连续通风换气，通风量不小于25 L/s4。孔内作业人员一旦发生中毒、窒息等事故，应按照相应应急预案进行施救。（5）用电设施的布置应符合临电方案，电源、电路的安装及拆除由持证电工操作。（6）孔桩附近5 m有浇筑混凝土或重型机械施工时，孔内应停止施工且不得留人。5.4孔口桁架稳定性保证措施（1）孔口桁架应经过设计计算并符合相关规范，经过专家论证后实施，现场作业应严格按照方案实施。（2）桁架基础应进行加固处理，每天上下班前都应检查桁架稳定情况。6节段拼装的优点在有限高度下（净空高度不够的情况下），不存在吊装条件，可以施工；对钢筋笼进行分阶段，每一个节段在存放及运输过程中不会因为自重产生变形；采用钢筋笼分阶段拼装易于控制钢筋笼的成品质量（外观、连接的有效性、主筋的垂直度）；把传统钢筋笼施工过程分为两个阶段，一个阶段在钢筋加工场进行钢筋笼节段连接，另一个阶段在桩基孔口进行钢筋笼节段连接。7结语通过实际施工检验，钢筋笼孔内节段施工的方法很好地解决了有限空间条件下钢筋笼不具备整体吊装的难点，具有较好效果。该施工方法不但易于质量控制，适用于有限高度下钢筋笼施工；而且也适用于常规条件下的钢筋笼施工。【参考文献】1中华人民共和国住房和城乡建设部.城市桥梁工程施工与质量验收规范:CJJ22008S.北京:中国建筑工业出版社,2009.2中华人民共和国住房和城乡建设部.钢筋焊接及验收规程:JGJ182012S.北京:中国建筑工业出版社,2012.3中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑工程施工质量验收统一标准:GB503002013S.北京:中国建筑工业出版社,2014.4中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑桩基技术规范:JGJ 942008S.北京:中国建筑工业出版社,2008.【收稿日期】2022-08-16234