鉆孔灌注樁超長(zhǎng)鋼筋籠吊裝方案設(shè)計(jì)

胡昱玲

（安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 合肥231603）

0 引 言

鉆孔灌注樁是提高地基承載力的重要方式，它具有承載力較高、對(duì)地基的適應(yīng)性強(qiáng)、施工工藝簡(jiǎn)單、造價(jià)較低等特點(diǎn)，因此應(yīng)用非常廣泛。而隨著高層建筑、大跨度橋梁等工程越來越多，鉆孔灌注樁正朝著更粗更長(zhǎng)發(fā)展，這就需要與之匹配的大直徑超長(zhǎng)鋼筋籠，大直徑超長(zhǎng)鋼筋籠的吊裝質(zhì)量是保證鉆孔灌注樁質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)之一。

1 工程概況

某科技園工程總投資為15 億元，征地面積為46.73 畝，規(guī)劃建筑面積為190268 平方米，規(guī)劃園區(qū)內(nèi)共有3 棟建筑，分別為一棟大廈、一棟商務(wù)會(huì)館和一棟星級(jí)酒店。

其中大廈建筑面積地上為72000 平方米，地下為39414 平方米?；訃o(hù)樁部分采用鉆孔灌注樁擋土、三軸攪拌樁止水，建筑物采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

2 鋼筋籠吊裝方案設(shè)計(jì)

2.1 鋼筋籠設(shè)計(jì)概況

本工程鋼筋籠的具體情況如表1 所列。

表1 鋼筋籠設(shè)計(jì)概況

2.2 鋼筋籠安放方式選用

為了減少鋼筋籠孔口連接時(shí)間，提高工作效率，本工程鋼筋籠安放方式分為兩種：[1]

1.分段制作，孔口對(duì)接下放安裝。單樁鋼筋籠總長(zhǎng)度超過35m 時(shí)（如直徑1000mm 的工程樁的鋼筋籠），分2-3 段制作并編號(hào)，鋼筋籠下孔前應(yīng)報(bào)驗(yàn)，并應(yīng)制作混凝土保護(hù)層墊塊。鋼筋籠底籠下入孔中前，在樁底壓漿管底部安放噴漿閥。鋼筋籠下放過程中，在樁身壓漿管底部安放PVC 環(huán)形噴漿閥。

2.整段制作，孔口一次下放安裝。單樁鋼筋籠總長(zhǎng)度小于35m 時(shí)（如直徑800mm 和600mm 的工程樁及1000mm 的支護(hù)樁），其鋼筋籠整段制作，安放時(shí)用吊車吊運(yùn)安放。下放鋼筋籠應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔位輕放、慢放，避免碰撞孔壁，并不得旋轉(zhuǎn)，灌注完畢后適時(shí)解固。[2]

2.3 鋼筋籠吊裝工藝

本工程鋼筋籠吊裝采用空中回直法，設(shè)計(jì)6 個(gè)起吊點(diǎn)，由一臺(tái)吊機(jī)，主、副雙吊鉤同時(shí)由同一平面起吊。待鋼筋籠吊離地面后，主吊鉤繼續(xù)提升鐵扁擔(dān)，使鋼筋籠不斷上升，同時(shí)慢慢放松吊機(jī)的副吊鉤，直到鋼筋籠同平臺(tái)垂直。

鋼筋籠吊放具體步驟：

1.指揮吊機(jī)轉(zhuǎn)移到起吊位置，起重工分別安裝吊點(diǎn)的卸扣。

2.檢查吊機(jī)主副吊鉤及索具鋼絲繩的受力重心以及安裝安全狀況，檢查無誤后主副吊鉤同時(shí)起吊。

3.待鋼筋籠吊至離地面0.3m-0.5m 后，停止起吊，檢查鋼筋籠是否平穩(wěn)；然后主吊鉤起鉤，同時(shí)根據(jù)鋼筋籠離地面的距離，指揮副吊鉤配合起鉤。

4.鋼筋籠吊起后，通過主吊鉤的上提和副吊鉤的配合，使鋼筋籠在空中回直，一直到垂直于地面。

5.指揮起重工卸除鋼筋籠上副吊鉤起吊點(diǎn)的卸甲，所有人員遠(yuǎn)離起吊作業(yè)范圍一定距離。

6.指揮主吊鉤吊籠平穩(wěn)入孔、定位，不得強(qiáng)行入孔。[3]鋼筋籠上必須有牽引繩。

7.分段吊裝時(shí)，先將下一節(jié)鋼筋籠臨時(shí)吊于孔口，當(dāng)上下兩節(jié)鋼筋籠處于同一垂線上時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)上節(jié)鋼筋籠，使兩節(jié)鋼筋籠的同一根主筋對(duì)正。

8.好注漿管或聲測(cè)管接頭，連接好所有接頭后，纏繞上螺旋筋，將鋼筋籠勻速緩慢地下入孔內(nèi)，同時(shí)設(shè)置好保護(hù)塊。

9.所有鋼筋籠按此方法下入孔內(nèi)。當(dāng)鋼筋籠籠頂高程達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，固定鋼筋籠。[4]

2.4 起重機(jī)械及索具的選用

2.4.1 吊機(jī)垂直高度H 的確定

選擇計(jì)算主吊機(jī)垂直高度時(shí)，考慮主吊臂架最大仰角70°和最大尺寸、重量的鋼筋籠為標(biāo)準(zhǔn)，而且要考慮鋼筋籠吊起后能旋轉(zhuǎn)，不碰撞主吊臂架，如圖1 所示，滿足BC 距離大于1.5m 的條件。

因此，AC=BC·tg70°=1.5m·tg70°=4.2m。

加工制作的吊具尺寸為

h0+h1=0.80m，

圖1 鋼筋籠吊裝示意圖

h2=AC-(h0+h1)-b=4.2-0.80-1.5=1.9m，

H=h2+h1+h0+h3+h4=1.9+0.8+33.5+1.6=37.8m，

取H=38.0m。

式中b—起重滑輪組定滑輪到吊鉤中心距離，取1.5m;

h0—起吊扁擔(dān)凈高;

h1—扁擔(dān)吊索鋼絲繩高度;

h2—鋼筋籠吊索高度;

h3—鋼筋籠長(zhǎng)度，取33.5m;

h4—起吊時(shí)鋼筋籠距地面高度，取1.5m。[5]

2.4.2 主吊機(jī)起重臂長(zhǎng)度L 的確定

L=（H＋b－C）/sina=（38.0＋1.5－1.6）/sin70°=40m

式中C—起重臂下軸距地面的高度，取1.6m。

2.4.3 吊車及索具

本工程中單樁鋼筋籠重量有15 噸、8 噸、2-3噸3 類，考慮最大受力分別為15 噸、8 噸、3 噸3種。

1.起吊總重約15 噸的鋼筋籠時(shí)，選用50 噸履帶式起重機(jī)。根據(jù)受力情況分析，配備承載20 噸鐵扁擔(dān)1 個(gè)；8 噸滑輪2 個(gè)，5 噸滑輪1 個(gè)；鋼絲繩直徑32.5mm，單根長(zhǎng)度14m，2 根, 鋼絲繩直徑24mm，單根長(zhǎng)度14m，1 根；鐵扁擔(dān)和其它索具總重約0.8 噸。

2.起吊總重約8 噸的鋼筋籠時(shí)，選用25 噸汽車吊。根據(jù)受力情況分析，配備承載10 噸鐵扁擔(dān)1個(gè)；5 噸滑輪2 個(gè)，3 噸滑輪1 個(gè)；鋼絲繩選用直徑24mm，單根長(zhǎng)度14m，3 根；9.5 噸卡環(huán)（卸甲、卸扣）6 個(gè)；鐵扁擔(dān)和料索具總重約0.5 噸。

3.起吊總重約3 噸的鋼筋籠時(shí)，選用25 噸汽車吊。根據(jù)受力情況分析，配備承載10 噸鐵扁擔(dān)1個(gè)；3 噸滑輪2 個(gè)，2 噸滑輪1 個(gè)；直徑14mm，單根長(zhǎng)度12m 的鋼絲繩3 根；9.5 噸卡環(huán)（卸甲、卸扣）6個(gè)；鐵扁擔(dān)和料索具總重約0.3 噸。

2.4.4 鋼絲繩允許拉力計(jì)算

鋼絲繩允許拉力按下列公式計(jì)算：

[Fg]＝αFg/K

式中[Fg]—鋼絲繩的允許拉力（kN）；

Fg—鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和（kN）；α—換算系數(shù)，按0.85 取用；

K—鋼絲繩的安全系數(shù)，按5 取用。

本工程吊機(jī)鋼絲繩允許拉力如表2 所示。

表2 鋼絲繩允許拉力計(jì)算表

3 注意事項(xiàng)

1.鋼筋籠入孔困難時(shí)，應(yīng)根據(jù)原因，采取相應(yīng)措施。如果是由于孔壁偏斜、壁面不平或孔底沉渣太厚而引起的，應(yīng)立刻修壁清孔，恢復(fù)孔壁垂直精度和孔底設(shè)計(jì)標(biāo)高；如果是因?yàn)殇摻罨\本身變形而引起的，應(yīng)立刻對(duì)鋼筋籠進(jìn)行修復(fù)，使其滿足設(shè)計(jì)的幾何尺寸。[6]

2.應(yīng)盡可能減少鋼筋籠在泥漿中浸泡，澆注樁身混凝土工作應(yīng)盡早開始。

3.在鋼筋籠吊裝過程中,如遇6 級(jí)及以上大風(fēng)或設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)立即停止吊裝，所有人員撤離施工現(xiàn)場(chǎng)。

4.鋼筋籠上豎向鋼筋與水平鋼筋的焊接應(yīng)牢固可靠，在起吊前務(wù)必仔細(xì)檢查吊機(jī)滑輪和鋼絲繩的完好情況。如果發(fā)現(xiàn)滑輪有裂紋或鋼絲繩內(nèi)鋼絲有斷裂，必須更換。

5.起吊前務(wù)必檢查鋼筋籠內(nèi)是否有雜物，如果有應(yīng)立即清除干凈，以免鋼筋籠在起吊過程中發(fā)生高空墜物的安全事故。

6.如果鋼筋籠下放困難，千萬不可強(qiáng)行下放，必要的時(shí)候應(yīng)將鋼筋籠拎出，重新對(duì)準(zhǔn)樁孔后再次吊放入孔。[7]

4 結(jié)束語

本次鋼筋籠吊裝方案的設(shè)計(jì)中關(guān)于鋼筋籠安放方式、吊裝工藝以及起重機(jī)、索具的選擇等都非常合適，設(shè)計(jì)完全符合要求，鋼筋籠吊裝質(zhì)量非常好，這為鉆孔灌注樁的高質(zhì)量提供了必要保障。今后鋼筋籠的直徑和長(zhǎng)度將向更粗更長(zhǎng)發(fā)展，如何保證更粗更長(zhǎng)鋼筋籠的吊裝質(zhì)量，做到既準(zhǔn)確又安全，是施工、設(shè)計(jì)、科研單位共同面對(duì)的課題。

[1]建筑樁基施工技術(shù)規(guī)范[S].JGJ94-2008:218-222.

[2]周國(guó)鈞,牛青山.灌注樁設(shè)計(jì)施工手冊(cè)[M].北京：地震出版社,1991:205-208.

[3]趙繼光.大直徑超長(zhǎng)樁鋼筋籠的制作安裝方法[J].施工技術(shù),2004,（9）:193-197.

[4]尤蘇南.樁基超長(zhǎng)鋼筋籠起吊技術(shù)[J].施工技術(shù),2003,（13）:44-48.

[5]江正榮.建筑施工計(jì)算手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2001:774-775.

[6]李少利.超深地下連續(xù)墻鋼筋籠制作與吊裝技術(shù)[J].隧道建設(shè),2011,（6）:717-721.

[7]鄧子才.地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝設(shè)計(jì)[J].山西建筑,2008,34:145-147.