港珠澳大橋超長(zhǎng)鋼筋籠安裝施工研究

于瑞山

（中國(guó)交通建設(shè)股份有限公司，北京 100088）

1 工程背景

港珠澳大橋深水區(qū)CB03 合同段總長(zhǎng)8.67km，非通航孔橋總計(jì)408 根灌注樁，其中等寬段55 個(gè)墩臺(tái)，每個(gè)墩臺(tái)基礎(chǔ)打設(shè)直徑2m 鋼管樁6 根，鋼筋籠對(duì)應(yīng)直徑1.63m，共330 根；變寬段13 個(gè)墩臺(tái)，每個(gè)墩臺(tái)基礎(chǔ)打設(shè)直徑2.2m，鋼管樁6 根，鋼筋籠對(duì)應(yīng)直徑1.83m，共78 根。為便于后期檢測(cè)，預(yù)先在每根鋼筋籠內(nèi)固定4 根60×3.5mm 聲測(cè)管和1 根150×4.5mm取芯管。

2 施工特點(diǎn)及難點(diǎn)

2m 樁徑鋼筋籠主筋采用36 根28mmHRB335 的螺紋鋼，2.2m 樁徑鋼筋籠主筋為40 根28mmHRB335 的螺紋鋼，主筋數(shù)量較多，螺旋箍筋均采用10mm 的HPB235 圓鋼，主筋接長(zhǎng)設(shè)計(jì)要求必須采用機(jī)械連接，不準(zhǔn)焊接，在同一連接區(qū)段內(nèi)的鋼筋接頭數(shù)量不得超過(guò)50%。固定在鋼筋籠內(nèi)的聲測(cè)管和取芯管采用焊接，為保證后期檢測(cè)順利，必須保證管道的暢通，要嚴(yán)格控制焊接質(zhì)量，防止泥漿進(jìn)入管道后堵塞。鋼筋籠的制作標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為12m 一節(jié)，平均為8 節(jié)，對(duì)接數(shù)量非常大。若采用傳統(tǒng)的工藝直接將鋼筋籠逐節(jié)往護(hù)筒內(nèi)下放，由于平臺(tái)尺寸限制，且施工機(jī)械設(shè)備繁多，故不適于利用履帶吊或門(mén)機(jī)等設(shè)備，只能依靠浮吊，而海上風(fēng)浪影響導(dǎo)致船舶的晃動(dòng)，不利于鋼筋籠對(duì)接，而且對(duì)操作人員也極不安全。

鋼筋籠的底標(biāo)高距設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高15cm，籠頂標(biāo)高為樁頂標(biāo)高以上1.2m，灌注樁的樁頂標(biāo)高在-8.339 ～-10.329m之間，而灌注樁的施工平臺(tái)標(biāo)高在+6.5m 左右，鋼筋籠在平臺(tái)以下十幾米處，這就帶來(lái)了另一些難題：首先就是如何在全是泥漿的護(hù)筒內(nèi)固定住鋼筋籠，不使其上浮或下沉，其次是后期需進(jìn)行樁基超聲波無(wú)損探傷檢測(cè)以及樁基取芯，這使操作極為不便。

3 鋼筋籠安裝工藝

海上灌注樁施工依托的是32×19.2m 的整體裝配式平臺(tái)，通過(guò)在6 根樁基鋼管樁上安裝鋼抱箍形成豎向支撐，是一個(gè)穩(wěn)定的施工平臺(tái)，平臺(tái)平面布置圖如下：

鋼筋籠安裝時(shí)采用在平臺(tái)上固定一下放架進(jìn)行，其設(shè)計(jì)高度約為9.7m，立柱和橫撐、斜撐均采用直徑25cm 鋼管，護(hù)欄高1.2m，基礎(chǔ)底座采用雙拼I32 工字鋼焊接，尺寸為6.2×5.4m，中間空心尺寸為2.6×2.4m，可以適應(yīng)2m、2.2m 灌注樁鋼筋籠下放的需要。在起重船配合下將下放架固定在護(hù)筒口上方，下放架的4 根立柱上下兩側(cè)分別固定一個(gè)手拉葫蘆，當(dāng)起重船將鋼筋籠喂入下放架后，先由上側(cè)4 個(gè)手拉葫蘆掛住鋼筋籠，從而使之與下放架連成一整體一起固定在平臺(tái)上不再晃動(dòng)，然后通過(guò)上下手拉葫蘆的雙重調(diào)節(jié)，使鋼筋籠成功對(duì)接，操作更加簡(jiǎn)單、安全。而且下放架可以周轉(zhuǎn)使用，為滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度，一共加工2 個(gè)下放架。

由于鋼筋籠在施工平臺(tái)以下，為方便鋼筋籠的固定和后期檢測(cè)，將鋼筋籠接長(zhǎng)至護(hù)筒頂，增加一節(jié)簡(jiǎn)易吊籠，為節(jié)約原材及考慮受力要求，設(shè)置8 根同型號(hào)的主筋以及4 根聲測(cè)管和1 根取芯管，吊籠與正常段鋼筋籠的主筋進(jìn)行焊接連接，搭接長(zhǎng)度不小于10d。

4 鋼筋籠安裝

4.1 鋼筋籠運(yùn)輸

鋼筋籠制作完成并檢驗(yàn)合格后，采用板車(chē)運(yùn)輸至2#碼頭裝船出運(yùn)。鋼筋籠采用貨船運(yùn)輸，選型時(shí)根據(jù)所運(yùn)輸鋼筋籠的外形尺寸和船體構(gòu)造確定裝船方案，為防止鋼筋籠變形，最多按兩層布置，按照先下放后裝船的原則，使先下放的鋼筋籠布置在上層，避免海上再次倒放?，F(xiàn)場(chǎng)鋼筋籠運(yùn)輸船舶（鑫民988）主要參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 鋼筋籠運(yùn)輸船主要參數(shù)表

為確保鋼筋籠在船上的穩(wěn)固性，在鋼筋籠上設(shè)置2 條鋼絲繩防護(hù)，采用手拉葫蘆和鋼絲繩與船甲板鎖緊，在甲板與鋼筋籠間鋪設(shè)4 道20cm×20cm 的方木作為支墊，每根鋼筋籠兩側(cè)放置防滾木楔塊。

4.2 安裝前準(zhǔn)備工作

起重船在起錨艇配合下在需要安裝鋼筋籠的平臺(tái)一側(cè)駐位，將鋼筋籠下放架吊至平臺(tái)就位，為防止下放鋼筋籠時(shí)對(duì)下放架撞擊導(dǎo)致的晃動(dòng)，需對(duì)下放架底座與平臺(tái)進(jìn)行簡(jiǎn)單焊接加固，鋼筋籠運(yùn)輸船?？吭谄鹬卮硪粋?cè)。在起吊前，需將鋼筋籠內(nèi)的十字內(nèi)撐切掉。

4.3 起吊鋼筋籠

為了保證鋼筋籠在起吊過(guò)程中不變形，鋼筋籠吊架采用一扁擔(dān)梁型簡(jiǎn)易吊具（圖2），用2 根直徑40mm、長(zhǎng)2m 的鋼絲繩與主鉤相連，扁擔(dān)梁下用2 根直徑40mm，長(zhǎng)度4.5m鋼絲繩和2 個(gè)25t 高強(qiáng)馬蹄型卸扣與鋼筋籠吊點(diǎn)相連接，副鉤用6m 吊帶與鋼筋籠內(nèi)箍筋相連輔助起吊。鋼筋籠起吊至在一定高度后，副鉤緩緩下降，主鉤繼續(xù)升起，直至鋼筋籠呈豎直狀態(tài)（圖3），從下放架頂口喂料。

圖2 掛扣吊鋼筋籠

圖3 鋼筋籠至下放架頂口

4.4 鋼筋籠進(jìn)下放架固定、調(diào)位

底節(jié)鋼筋籠直接下放進(jìn)護(hù)筒，并用4 個(gè)22mm 厚的S 型鋼板勾住鋼筋籠頂部4 個(gè)吊點(diǎn)倒掛在護(hù)筒頂，并對(duì)管道注水檢測(cè)，靜止5min 左右若發(fā)現(xiàn)管內(nèi)水頭無(wú)變化，即可安裝下節(jié)鋼筋籠。其余各節(jié)鋼筋籠標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為12m，頂?shù)锥烁髟O(shè)置一道加勁圈，中間約每隔2m 設(shè)置一道，而下放架的高度為8.5m 左右（不包括護(hù)欄高度），為方便操作，當(dāng)次節(jié)鋼筋籠進(jìn)入下放架后，首先由固定在下放架上側(cè)的4 個(gè)3t 的手拉葫蘆掛在鋼筋籠上面第3 道加勁圈處，拉緊手拉葫蘆將其固定住，主鉤至松弛狀態(tài)，人工調(diào)整手拉葫蘆至鋼筋籠豎直，然后利用下側(cè)的4 個(gè)1t 的手拉葫蘆掛在鋼筋籠最下面一道加勁圈處，進(jìn)行水平方向輔助調(diào)整，使鋼筋籠內(nèi)管道和主筋位置與底節(jié)相對(duì)應(yīng)。

4.5 鋼筋籠對(duì)接

在手拉葫蘆的不斷調(diào)節(jié)下，首先將取芯管進(jìn)行對(duì)接，其次是4 根聲測(cè)管，主筋用扭力扳手將其擰到位。取芯管和聲測(cè)管的對(duì)接部位進(jìn)行焊接，焊接過(guò)程中及時(shí)鑿除焊渣，檢驗(yàn)焊接質(zhì)量，最后人工將連接處的繞筋繞好并點(diǎn)焊，間距與上下兩節(jié)鋼筋籠繞筋間距一致。

4.6 鋼筋籠進(jìn)護(hù)筒

對(duì)接工作完成后，主鉤起，將手拉葫蘆和S 型鋼板撤出，然后緩慢下鉤，防止下放過(guò)程中鋼筋籠碰撞孔壁，最后再用S 型鋼板固定鋼筋籠。往取芯管和聲測(cè)管內(nèi)注水檢測(cè)，靜止5min 左右若發(fā)現(xiàn)水頭下降明顯，則需重新起鉤將鋼筋籠提出護(hù)筒，找出漏水處進(jìn)行補(bǔ)焊，然后再次往管內(nèi)注水，水頭無(wú)變化即可進(jìn)入下道工序，否則重復(fù)上述工作。

4.7 改扣、吊下節(jié)鋼筋籠

管內(nèi)注水檢測(cè)合格后，改扣，起鉤安裝下節(jié)鋼筋籠，重復(fù)上述步驟直至最后一節(jié)鋼筋籠安裝完畢。最后對(duì)聲測(cè)管和取芯管的頂口用相同直徑鋼板焊接、封閉，防止后期清孔、灌注泥漿進(jìn)入管內(nèi)堵塞。S 型鋼板一直掛在護(hù)筒上固定鋼筋籠，直到后期樁基檢測(cè)全部結(jié)束。

5 結(jié)語(yǔ)

鋼筋籠安裝是灌注樁施工的關(guān)鍵一環(huán)，采用鋼筋籠下放架作為導(dǎo)向，并增加手拉葫蘆手動(dòng)調(diào)節(jié)等方式，極大地提高了施工效率，保證了安裝質(zhì)量，并縮短了終孔至灌注中間等待時(shí)間，減少了塌孔風(fēng)險(xiǎn)，為灌注樁施工提前竣工奠定了良好的基礎(chǔ)，使工期得到了保證。