灌注桩伸缩式钢筋笼的关键施工技术

徐正荣1 李福连2 史世雍3

1. 大荣建设集团有限公司 浙江 宁波 315192；2. 浙江鸿晨建设有限公司 浙江 宁波 315032；

3. 宁波宁大地基处理技术有限公司 浙江 宁波 315211

摘要：针对低净空或限制空间条件下灌注桩钢筋笼分节制作与拼接难点，依托工程实例，对伸缩式钢筋笼的关键施工技术进行研究。阐述了伸缩式钢筋笼、特制异形构件的制作与安装和混凝土灌注等技术措施，明确了伸缩式钢筋笼灌注桩施工的质量、安全措施及其优缺点。实践证明，限高条件下的钻孔灌注桩采用伸缩式钢筋笼是可行的。关键词：低净空；灌注桩；伸缩式钢筋笼；异形扣件

中图分类号：TU755.3+2 文献标志码：A 文章编号：1004-1001(2019)12-2188-03 DOI：10.14144/j.cnki.jzsg.2019.12.028

Key Construction Technology of Telescopic Reinforcement Cage for Cast-in-place PileXU Zhengrong1 LI Fulian2 SHI Shiyong3

1. Darong Construction Group Co., Ltd., Ningbo, Zhejiang 315192, China; 2. Zhejiang Hongchen Construction Co., Ltd., Ningbo, Zhejiang 315032, China; 3. Ningbo Ningda Foundation Treatment Technology Co., Ltd., Ningbo, Zhejiang 315211, ChinaAbstract: In view of the difficulties of segmental fabrication and splicing of the reinforcement cage for cast-in-place pile under the condition of low clearance or limited space, the key construction technology of the telescopic reinforcement cage is studied based on the engineering example. This paper expounds the technical measures for the manufacture and installation of the telescopic reinforcement cage and special-shaped components, and the concrete pouring, etc., and makes clear the construction quality, safety measures, advantages and disadvantages of the telescopic reinforcement cage of cast-in-place pile. The practice shows that it is feasible to use the telescopic reinforcement cage for the cast-in-placebored pile under the height-limited condition.Keywords: low clearance; cast-in-place pile; telescopic reinforcement cage; special fastener当灌注桩需在低净空或限制空间条件下〔如下穿立交，建（构）筑物内，飞机场跑道附近等〕进行施工时，除解决成孔的施工机械高度限制问题外，往往还需对钢筋笼进行分节制作加工（无法采用长9 m分节）、运输、吊装及焊接接头，耗时长且成本高（材料费、人工费、机械台班费高）。在这种低净空或限高的现场条件下，如何寻求一种创新技术，使现场钢筋笼无需分节焊接主筋接头，既能快速安装，又能降低成本，是值得业界人士探索解决的一个问题。

国内学者郑秀娟等[1]研究了有黏结后张预应力钻孔灌注桩施工技术，沈文杰[2]研究了限高条件下的地下连续墙施工技术；国外学者山野边慎一等[3]研究了钢绞线作为纵筋的混凝土灌注桩伸缩式钢筋笼作用机理及其特性。目

前，国内学者尚未对伸缩式钢筋笼进行相关研究。为此，本文依托工程实例，研究设计了伸缩式钢筋笼，并对其构造关键技术和施工技术进行系统介绍。

1 工程概况

宁波市某U形槽为双向6车道且中间设置隔离墙，因结构功能调整需增设抗浮工程桩，其中上覆顶板区域净空受限，凿除底板后净空高度为4.5 m（图1），传统的灌注桩难以实施。故设计采用68根伸缩式钢筋笼灌注桩，直径1 000 mm，有效桩长为22～24 m。灌注桩纵筋为20根φ15.2 mm钢绞线，标准抗拉强度1 860 MPa，箍筋为

φ10 mm@200 mm（HPB300）。工程桩桩端持力层为⑤层可塑黏土。

本项目重难点在于钢绞线钢筋笼的制作、低净空条件下的吊装及钢绞线的伸展固定。

作者简介：徐正荣（1962—），男，本科，高级工程师。通信地址：浙江省宁波市鄞州区钟公庙路285号（315192）。

电子邮箱：1569779539@qq.com收稿日期：2019-10-17

2 伸缩式钢筋笼关键施工技术

2.1󰀡异形构件设计

伸缩式钢筋笼的关键技术是需要提供伸缩式钢筋笼的

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󰀁徐正荣、李福连、史世雍:󰀁󰀁灌注桩伸缩式钢筋笼的关键施工技术

道路中心线0U形槽05 4新增工程桩图1 U形槽示意

制作机械设备及连接纵筋钢绞线与箍筋的异形扣件，即制作加工时将通长达数十米的钢筋笼缩成数米长，运输至低净空的灌注桩施工现场，在钻成孔后将钢筋笼插入孔中，使钢筋笼由数米长伸展至数十米长（即设计长度），且基桩正截面配筋率不少于0.2%[4]

。

解决方案是设计一种异形旋转扣件，其既能在制作加工钢筋笼时连接固定住钢绞线纵筋和箍筋，又能使钢筋笼在压缩或伸展时进行旋转，从而使该钢筋笼在运至低净空的灌注桩施工现场后能够伸展式地插入灌注桩的钻成孔中。即这种异形旋转扣件为灵活式固定件，可同时起到上述3个作用，从而满足灌注桩施工现场低净空条件下快速施工的要求（图2、图3）。

钢绞线纵筋

箍筋

异形旋转扣件

图2 钢绞线纵筋和箍筋的连接

异形旋转扣件左箍右箍圆弧段

左箍锚钉腔锚钉连件异形旋转扣件右箍左箍螺栓右箍螺栓左箍圆弧段右箍锚钉腔左右箍间隙

图3 异形旋转扣件立面

2.2󰀡伸缩式钢筋笼制作

1）先在工厂利用薄钢片制作加工异形旋转扣件。异形旋转扣件主要包括左右箍及其圆弧段、左右箍螺栓、左右箍锚钉腔等。装配时，采用热压锚钉连接件将左右箍连接

为整体，并留有2 mm间隙，此间隙在装配左右箍时嵌入厚

2 mm薄片，锚钉直径不宜小于6 mm。左右箍装配完成后卸掉薄片，使扣件的左右箍在连接纵筋钢绞线和箍筋后可以转动。

2）按照设计图纸，将纵筋钢绞线下料成数根。纵筋的长度、直径及根数需符合设计图纸要求。

3）将箍筋对接式焊接成数十个圆圈，其直径和根数间距应符合设计图纸要求。

4）利用异形旋转扣件将纵筋钢绞线和箍筋连接固定，固定点以梅花形布置，即相邻箍筋上与纵筋的连接固定点错开布置（图4）。

钢绞线纵筋箍筋异形旋转扣件图4 伸展状态钢筋笼立面

5）利用专用机械的底盘顺时针旋转钢筋笼一端，顶盘沿导轨下压，即使足尺长度的钢筋笼压缩成折叠形的短长度钢筋笼（图5），并利用笼顶盖板和吊钩筋扣住钢筋笼底端的箍筋（防止发生反弹），然后将折叠式钢筋笼运至施工现场。

加压顶盘笼顶盖板导轨杆

钢筋笼旋转式底盘底部支座

图5 伸缩式钢筋笼折叠状态

2.3󰀡伸缩式钢筋笼安装及混凝土灌注

1）在灌注桩施工现场，利用矮形钻机钻成符合设计图纸要求的直径及孔深的钻孔，视工程具体地质条件可泥浆护壁或干作业成孔。

2）利用专用施工设备吊装折叠形的钢筋笼并对准钻孔下放，卸出吊钩筋。钢筋笼在自重与弹性恢复力作用下及挖机风镐振抖作用下伸直入孔（图6）。

3）为使钢筋笼顶标高低于自然地面，应卸去笼顶盖板

建筑施工·第41卷·第12期

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󰀁徐正荣、李福连、史世雍:󰀁󰀁灌注桩伸缩式钢筋笼的关键施工技术

解除

→→→

钢筋笼就位 解除锁定 钢筋笼伸展 设置完成

图6 伸缩式钢筋笼施工工序

并采用吊筋连接钢筋笼后下放到位，再利用吊筋穿铁扁担搁于孔边地面。

4）将导管分节安装下放到钻孔底部，并浇筑混凝土，同时分节上拔导管，使孔中导管底部始终埋在浇筑的混凝土中。

5）混凝土灌注后拔除钢护筒，将加强型脚手片搁置于已浇筑混凝土的钻孔顶端自然地面，并养护基桩混凝土。

2.4󰀡质量与安全措施

1）异形旋转扣件的制作质量是关键，其既要保证钢筋笼纵筋和箍筋装配后压缩及安装入孔后伸展自由灵活，又要保证连接左右箍的锚钉强度不被扭断。

2）在限高条件下，采用履带式起重机吊装无法满足最小仰角不得小于45°的要求[5]，因此需采用反铲挖土机改装的风镐来安装伸缩式钢筋笼，并且要利用振抖作用促使其伸直。

3）成孔验收合格后，可在钢筋笼底端设置一个类似沉管灌注桩的预制环形混凝土桩尖，以利于折叠形钢筋笼伸直，保证基桩中纵筋钢绞线与混凝土协同承载工作。

4）伸缩式钢筋笼安装入孔时，应对准成孔中心，防止碰撞或刮擦孔壁引起坍孔，增加沉渣[6]。

5）根据孔壁地基土的性质，采用合理的泥浆配合比，以利于稳定孔壁。钢筋笼安装入孔后，采用反循环机具再次清除沉渣。

6）夜间施工时应配备充足的照明设施，以利于工人安全操作。

3 工程应用

该抗浮工程桩施工于2017年，伸缩式钢筋笼采用简易钢管架下放入钻孔（图7），利用铁扁担架立于钻孔地面，具体施工要点见本文上述内容。经测试，工程桩承载力均满足设计要求。经过2019年8月超强台风“利奇马”的暴雨考验，U形槽结构安全。

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图7 伸缩式钢筋笼施工现场

4 结语

工程实践证明，在限高条件下，钻孔灌注桩采用伸缩式钢筋笼是可行的，由于纵筋是钢绞线，故更适用于抗拔工程桩。

伸缩式钢筋笼的最大优点是纵筋无需分段焊接或机械式套筒连接，现场施工效率高。由于纵筋钢绞线与箍筋采用异形旋转扣件连接，加之钢筋笼制作压缩加工与现场弹性伸展操作，故需大批量生产施工才有效益。上述灌注桩伸缩式钢筋笼施工技术值得今后继续改进完善。

[1] 郑秀娟,王定乾,佟林,等.有黏结后张预应力钻孔灌注桩施工技

术[J].施工技术,2015,44(9):98-101.

[2] 沈文杰.限高条件下的地下连续墙施工技术[J].建筑施工2016,37

(10):1339-1340.

[3] 山野边慎一,河野哲也,中井督介.钢绞线作为纵筋的混凝土灌注桩 伸缩式钢筋笼作用机理及其特性[J].土木学会论文集E2(材料·混

凝土结构),2018,74(3):207-217.

[4] 中国建筑科学研究院.建筑桩基技术规范:JGJ 94—2008[S].北京:

中国建筑工业出版社,2008.

[5] 沈阳建筑大学.建筑施工起重吊装工程安全技术规范:JGJ 276—

2012[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.

[6] 杨宝珠,邵强,丁克胜,等.超深、超大地下连续墙钢筋笼吊装过程

研究[J].工业建筑,2013(7):101-104.