專利名稱：大直徑超長樁鋼筋籠安裝方法
技術領域：
本發明涉及基礎工程或樁基礎中的鋼筋籠加工及吊裝施工領域。
背景技術：
跨度大、水位深的橋梁基礎施工需要大直徑、超長的承重樁，例如貴廣鐵路北江特大橋M3#、244#墩為兩主塔承臺，采用低樁承臺形式，基礎為18根Φ3. Om鉆孔樁，設計樁長分別為95. 6m、102m，為貴廣鐵路全線第一深水大直徑超長樁，被譽為“貴廣第一樁”。鑒于鋼筋籠大、長、重的特點，加工難度增加，且加工完后的安裝施工遠比普通鋼筋籠難度高，因此鋼筋籠的加工質量、對接精度都提出了更高的要求，同時考慮到進度原因，鋼筋籠的加工及施工，均需要研發出一種新型的技術，使之符合各方的要求。隨著鋼筋籠對接數量的增加，重量也增加，如由位于底部的鋼筋籠承載上部鋼筋籠的重量，則底部鋼筋籠易受壓變形，發生扭曲等現象，造成施工上的諸多問題。
發明內容
本發明的目的在于提供一種大直徑、超長鋼筋籠的安裝施工方法。為了達到上述發明目的，本發明采用了以下技術方案一種大直徑超長樁鋼筋籠安裝方法，包括以下步驟(1)連接吊具與第一節鋼筋籠，并以起吊設備吊起連接有第一節鋼筋籠的吊具；(2)把第一節鋼筋籠吊放并懸掛于一鋼筋籠懸掛環裝置，拆除所述吊具與第一節鋼筋籠的連接，所述鋼筋籠懸掛環裝置，包括一支撐圓環及若干支撐梁，所述支撐圓環由內環體、 外環體、上底板及下底板圍合而成一環形柱體，環形柱體沿圓周方向均布有若干個徑向穿孔；所述支撐梁由兩根槽鋼或型鋼背向加工連接構成，并可拆卸地插設于所述支撐圓環的徑向穿孔中；(3)連接吊具與第二節鋼筋籠，并以起吊設備吊起連接有第二節鋼筋籠的吊具；(4)把第二節鋼筋籠吊放于第一節鋼筋籠上方，對位，使兩節鋼筋籠的主筋對接；(5)吊起對接好的鋼筋籠，并解除所述鋼筋籠懸掛環對第一節鋼筋籠的懸掛支撐， 使第一節鋼筋籠下放至預設的第一級深度，此時第二節鋼筋籠的上部位于所述鋼筋籠懸掛環的支撐圓環內部；(6)把支撐梁插入所述鋼筋籠懸掛環槽孔，使第二節鋼筋籠的箍筋懸掛于所述支撐梁，并拆除吊具與第二節鋼筋籠主筋的連接，完成一個施工循環；(7)連接吊具與第三節鋼筋籠，并以起吊設備吊起連接第三節鋼筋籠的吊具，進入下一施工循環，依次對接好鋼筋籠，逐級下放，直至第一節鋼筋籠到達樁位底部。其中，所述吊具包括至少一組合扁擔梁，所述組合扁擔梁主體由兩根槽鋼或型鋼等背向加工連接構成，所述組合扁擔梁主體的上側設置有兩對上吊耳、下側設置有兩對下吊耳；及與所述下吊耳數量相同的連接器，所述連接器的上部為吊耳，下部為設有通槽的主體；及至少一個吊環，連接于所述下吊耳及連接器吊耳之間；及若干條鋼絲繩。作為可選方式，所述組合扁擔梁主體由兩根槽鋼通過焊接，或螺接，或卡接，或嵌接背向焊接而成一體。優選地，所述吊具包括兩根平行設置的所述組合扁擔梁及設置于兩根組合扁擔梁之間并與之垂直的兩根連接桿，所述兩根連接桿兩端固定連接于兩根組合扁擔梁，構成 “井”字形，這種結構可加大承載力。所述兩節鋼筋籠的主筋對接后以套筒套接固定。具體地來說，所述組合扁擔梁的上吊耳直接或通過吊環懸掛在鉤掛于起吊裝置的鋼絲繩的末端，所述組合扁擔梁的下吊耳與連接器的吊耳通過吊環直接連接，或通過吊環及連接于吊環間的鋼絲繩連接；所述連接器的通槽上穿設有鋼絲繩，鋼絲繩的末端連接于鋼筋籠的主筋及箍筋。所述支撐梁長度大于所述支撐圓環的直徑，并架設于位于所述支撐圓環底平面同一直徑的兩個徑向穿孔之間，這種結構有利于增大受力底面積，即使懸掛環裝置放置于鋼護筒之上也具有足夠的承受能力。所述支撐梁是由兩根槽鋼通過焊接，或螺接，或卡接，或嵌接連成一體。本發明的鋼筋籠安裝方法采用承重力強的鋼筋籠懸掛環作為鋼筋籠的臨時支撐裝置，并采用專用吊具起吊，完成鋼筋籠的起吊、臨時懸掛放置、對接、下放懸掛的循環過程，對接好的鋼筋籠以懸掛狀態位于樁孔內，避免出現了底部鋼筋籠由于承受上部壓力過大而導致的變形、扭曲、錯位等諸多問題。本發明的安裝方法簡單而有效，使用靈活，能達到節能減耗的效果。
圖Ia為一字型扁擔梁的立面結構示意圖。圖Ib為圖Ia的A-A剖面圖。圖Ic為圖Ia的B-B剖面圖。圖Id為圖Ia的俯向視圖。圖2為連接器結構示意圖。圖3為吊具使用示意圖。圖4為井字型扁擔梁的平面結構示意圖。圖5為其中一種實施方式的懸掛環的平面結構示意圖。圖6為圖5的立面剖開示意圖。圖7為另一種實施方式的懸掛環平面結構示意圖。圖8為圖7的立面剖開示意圖。
具體實施例方式現結合附圖對本發明作進一步的描述。(一)鋼筋籠的加工。考慮到本發明針對的是大直徑、重量重的大型鋼筋籠，加工時采用長線臺座法。鋼筋端頭需進行平頭處理，再剝肋滾壓螺紋。平頭的目的是讓鋼筋端面與母材軸線方向垂直，應采用砂輪切割機或其他專用切斷設備，嚴禁氣割。剝肋滾壓螺紋是使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。滾壓完后的鋼筋檢查絲頭質量符合要求后，用砂輪機再次修平端頭，再套上塑料保護套，整齊堆放于半成品區。鋼筋籠加工時，先把主筋按錯開順序擺放于胎模上，之后加強箍筋與胎模上的主筋焊接固定，加強箍筋應垂直，再在加工箍上按間距焊上剩余的主筋。鋼筋籠加工時應從一端向另一端進行，主筋擺放拉通線，保證順直，相鄰鋼筋對接嚴密。樁頂以下47. an范圍主筋采用徑向雙筋布置，標準節長度12m，其中主筋單筋單節籠重6t，主筋雙筋單節籠重13t， 分別為由76根及152根Φ32πιπι鋼筋組成的主筋鋼筋籠骨架。加工好的鋼筋籠經驗收后方準吊下生產線，存放于已檢區。( 二)鋼筋籠的安裝鋼筋籠采用平板車運輸至現場，平板車上焊有依據籠外徑加工的鋼模固定鋼筋籠，防止運輸過程變形。鋼筋籠的下放采用專門設計加工的吊具及懸掛環裝置，運至平臺，可采用一臺龍門吊及一輛汽車吊配合安裝。詳細描述見下。(1)為防止鋼筋籠在起吊安裝時變形，起吊時采用專用吊具。該吊具100主要包括如圖1 3所示的組合扁擔梁、連接器和鋼絲繩。采用兩根 [觀槽鋼110背向焊接，構成“工”字型的組合扁擔梁主體。在扁擔梁主體的上側和下側相對分別設有上吊耳111及下吊耳112，扁擔梁主體兩端的底部分別設有鋼筋籠輔助吊耳113， 吊裝時可采用繩子通過輔助吊耳113固定鋼筋籠，以防止鋼筋籠擺動，還可使鋼筋籠及時就位，方便安裝操作。連接器120的上部為吊耳121，其下部主體122設有通槽，可用于穿設鋼絲繩。鋼絲繩131穿過組合扁擔梁的上吊耳111，懸掛于龍門吊或汽車吊吊鉤，下吊耳 112的底部懸掛有一吊環140，另一組吊環140鉤掛于連接器的吊耳121，鋼絲繩132連接于上下兩組吊環140之間。鋼絲繩133穿過連接器120的通槽，末端向下，用于與鋼筋籠的主筋及箍筋連接。通過吊耳、吊環、鋼絲繩及連接器的連接，可吊起鋼筋籠，其組合狀態如圖3 所示。下吊耳112與吊耳121之間也可通過一個或兩個吊環直接鉤掛連接。除了以上“一”字型扁擔梁的形式外，重量及直徑特別大的鋼筋籠采用“井”字形吊具，其結構如圖4所示。兩根槽鋼10背向焊接，構成一根“工”字型的組合扁擔梁主體。平行設置兩根組合扁擔梁主體，并以與之垂直的兩根連接桿150連接固定，形成“井”字型結構。組合扁擔梁底部各設置有兩個下吊耳，端部兩個鋼筋籠輔助吊耳。連接器的數量與下吊耳的數量相同。每個下吊耳底部通過吊環、鋼絲繩與連接器相連，從而構成整個吊具。利用鋼筋籠的主筋及箍筋作為連接件與連接器連接，起吊鋼筋籠。(2)采用鋼筋籠懸掛環裝置由于鋼筋籠直徑大、重量大，鋼筋籠對接時不可能采用常規的設置孔口扁擔梁的方式來支撐已放入孔內的鋼筋籠。為此，需設計一種鋼筋籠懸掛裝置來解決鋼筋籠的支撐及懸掛定位問題。本發明采用如圖5 6所示的鋼筋籠懸掛環來實現。鋼筋籠懸掛環200 的主體為一支撐圓環211，該支撐圓環由內環體、外環體、上底板及下底板圍合而成一環形柱體，環形柱體沿圓周方向均布有若干個槽孔212。每個槽孔內插有一條支撐梁220，每條
5支撐梁由兩根[12槽鋼或其它型鋼，如工字鋼等背向連接構成，通過支撐梁承托鋼筋籠的加強箍筋，使鋼筋籠懸掛于環上，可以將鋼筋籠的重量均勻的分配于環上。懸掛環支承于鋼護筒或施工平臺上，位于樁孔上方。考慮到鋼護筒受力較弱，可在懸掛環底設置底座230，底座的內徑介于支撐圓環下底板的內徑與外徑之間，底座的外徑大于支撐圓環下底板的外徑5 20厘米。懸掛環結構如圖7 8所示。(3)鋼筋籠對接施工步驟3.1 組拼吊具 100;3. 2鋼絲繩131懸掛于起吊裝置，其下端通過吊環140懸掛上吊耳111 ；起吊裝置采用平臺上的龍門吊或汽車吊起吊；3. 3下吊耳112與連接器的吊耳121可通過一個或兩個吊環140直接連接，也可以在兩個吊環140之間以鋼絲繩132連接，如圖3所示；3. 4在每個連接器120的通槽上穿過一條鋼絲繩133，鋼絲繩133的末端連接第一節鋼筋籠的主筋及箍筋；3. 5鋼筋籠懸掛環支撐圓環安置于鋼護筒頂或施工平臺上，樁孔上方，鋼筋籠懸掛環的內徑大于樁孔孔徑，以吊具吊起第一節鋼筋籠移放至樁孔內，在支撐圓環的槽孔內插上支撐梁，使第一節鋼筋籠懸掛于鋼筋籠懸掛環，拆除鋼絲繩133與第一節鋼筋籠主筋的連接；3. 6如步驟3. 4把鋼絲繩133的末端連接于第二節鋼筋籠的主筋及箍筋，并吊起第二節鋼筋籠，移至第一節鋼筋籠上方，對位；3. 7使用鋼套筒將第二節鋼筋籠與第一節鋼筋籠的主筋對接，套筒采用加長型加鎖母式，擰緊套筒，連接鋼筋籠；3. 8從支撐圓環槽孔內拔除支撐梁，把對接好的鋼筋籠下放至樁孔內，調節鋼筋籠位置與垂直度使滿足設計及規范要求，下放鋼筋籠至預定的第一級深度，此時第二節鋼筋籠位于鋼筋籠懸掛環環內，插上支撐梁，使第二節鋼筋籠箍筋懸掛于懸掛環上，拆除鋼絲繩 133與第二節鋼筋籠主筋的連接；3. 9如步驟3. 4把鋼絲繩的末端連接于第三節鋼筋籠的主筋及箍筋，并用吊具吊起第三節鋼筋籠，移至第二節鋼筋籠上方，進行下步的施工循環。將鋼筋籠按以上步驟依次對接，隨著長度增加而逐級下放對接好的鋼筋籠，直至位于最底部的第一節鋼筋籠到達樁孔底部。(三)鋼筋籠定位鋼筋籠的定位包括豎向定位和平面定位兩個方面。鋼筋籠頂面距鋼護筒頂面及施工平臺頂距離高時，定位難度大。為了解決豎向和平面定位問題，采用以下方式1).豎向定位鋼筋籠的豎向定位的方法是通過“接長懸掛籠”來實現的。利用接長的鋼筋籠來定位。2).平面定位根據鋼護筒安裝時測量偏位及傾斜度數據反算，在樁頂處及接長鋼筋處設置鋼筋籠限位鋼筋，控制鋼筋籠的平面位置。 接長后的鋼筋籠長度可達到100米以上，為大直徑超長樁，不出現扭曲、變形、錯位等常見施工問題。
權利要求
1.一種大直徑超長樁鋼筋籠安裝方法，其特征在于包括以下步驟(1)連接吊具與第一節鋼筋籠，并以起吊設備吊起連接有第一節鋼筋籠的吊具；(2)把第一節鋼筋籠吊放并懸掛于一鋼筋籠懸掛環裝置，拆除所述吊具與第一節鋼筋籠的連接，所述鋼筋籠懸掛環裝置，包括一支撐圓環及若干支撐梁，所述支撐圓環由內環體、外環體、上底板及下底板圍合而成一環形柱體，環形柱體沿圓周方向均布有若干個徑向穿孔；所述支撐梁由兩根型鋼背向連接構成，并可拆卸地插設于所述支撐圓環的徑向穿孔中；(3)連接吊具與第二節鋼筋籠，并以起吊設備吊起連接有第二節鋼筋籠的吊具；(4)把第二節鋼筋籠吊放于第一節鋼筋籠上方，對位，使兩節鋼筋籠的主筋對接；(5)吊起對接好的鋼筋籠，并解除所述鋼筋籠懸掛環裝置對第一節和第二節鋼筋籠的懸掛支撐，使鋼筋籠下放至預設的第一級深度；(6)把支撐梁插入所述鋼筋籠懸掛環槽孔，使第二節鋼筋籠的箍筋懸掛于所述支撐梁， 并拆除吊具與第二節鋼筋籠主筋的連接，完成一個施工循環；(7)連接吊具與第三節鋼筋籠，并以起吊設備吊起連接第三節鋼筋籠的吊具，進入下一施工循環，依次對接好鋼筋籠，逐級下放，直至第一節鋼筋籠到達樁位底部。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述吊具包括至少一根組合扁擔梁，所述組合扁擔梁主體由兩根型鋼背向加工連接構成，所述組合扁擔梁主體的上側設置有兩對上吊耳、下側設置有兩對下吊耳；及與所述下吊耳數量相同的連接器，所述連接器的上部為吊耳，下部為設有通槽的主體；及至少一個吊環，連接于所述下吊耳及連接器吊耳之間；及若干條鋼絲繩。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于所述吊具包括兩根平行設置的所述組合扁擔梁及設置于兩根組合扁擔梁之間并與之垂直的兩根連接桿，所述兩根連接桿兩端固定連接于兩根組合扁擔梁，構成“井”字形。
4.根據權利要求2或3所述的方法，其特征在于所述組合扁擔梁主體由兩根槽鋼通過焊接，或螺接，或卡接，或嵌接背向焊接而成一體。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述兩節鋼筋籠的主筋對接后采用鋼套筒擰緊固定。
6.根據權利要求2所述的方法，其特征在于所述組合扁擔梁的上吊耳直接或通過吊環懸掛在鉤掛于起吊裝置的鋼絲繩的末端，所述組合扁擔梁的下吊耳與連接器的吊耳通過吊環直接連接，或通過吊環及連接于吊環間的鋼絲繩連接；所述連接器的通槽上穿設有鋼絲繩，鋼絲繩的末端連接于鋼筋籠的主筋及箍筋。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述支撐梁長度大于所述支撐圓環的直徑，并架設于位于所述支撐圓環底平面同一直徑的兩個徑向穿孔之間。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述支撐梁是由兩根槽鋼通過焊接，或螺接，或卡接，或嵌接連成一體。
全文摘要
本發明公開了一種大直徑超長樁鋼筋籠安裝方法，包括以下步驟(1)連接吊具與第一節鋼筋籠，并起吊；(2)把第一節鋼筋籠懸掛于鋼筋籠懸掛環裝置，拆除吊具與第一節鋼筋籠的連接；(3)連接吊具與第二節鋼筋籠，并起吊；(4)把第二節鋼筋籠吊放于第一節鋼筋籠上方，對接；(5)吊起對接好的鋼筋籠下放至預設的第一級深度；(6)拆除吊具與第二節鋼筋籠主筋的連接，完成一個施工循環；(7)連接吊具與第三節鋼筋籠，并起吊，進入下一施工循環，依次對接好鋼筋籠，逐級下放，直至第一節鋼筋籠到達樁位底部。本發明的鋼筋籠安裝方法可減少鋼筋籠安裝過程中出現的變形、扭曲、錯位等諸多問題，且方法簡單而有效，使用靈活，能達到節能減耗的效果。
文檔編號E02D5/34GK102261067SQ20111011493
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月5日 優先權日2011年5月5日
發明者何錦明, 吳木懷, 周翰斌, 榮勁松, 陳鳴, 黃國忠 申請人:中交四航局第一工程有限公司