工業(yè)設(shè)計論文發(fā)表超長鋼筋制作技術(shù)

　　摘要：在研究國內(nèi)外大直徑超長鋼筋籠制作技術(shù)優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，針對我國目前大直徑超長鉆孔樁施工現(xiàn)狀，結(jié)合甬江左線特大橋主橋樁基礎(chǔ)施工具體情況，研究了大直徑超長鉆孔樁鋼筋籠快速制作施工技術(shù)。解決了大直徑超長鋼筋籠易變形、直螺紋套筒連接精度不易控制等難題，為同類工程提供參考。

　　關(guān)鍵詞：大直徑,鉆孔樁,鋼筋籠,快速制作

　　1. 工程概況

　　甬江左線特大橋位于浙江省寧波市，主橋為鐵路大跨度鋼-混混合梁斜拉橋，索塔設(shè)計為鉆石型，全高177.91m。主跨以468m鋼-混混合梁跨越甬江，孔跨布置為(54+50+50+66+468+66+50+50+54)m。甬江左線特大橋主塔基礎(chǔ)采用3m大直徑鉆孔灌注樁，樁長132.5m，樁基鋼筋籠長134.7m。鋼筋籠采用Φ28mm主筋，上部47m為雙層三筋布置，下部87.7m為單層雙筋布置，主筋間距14.11cm，為減少接頭數(shù)量，該鋼筋籠單節(jié)采用長度為12m的主筋制作，從上至下共分11個節(jié)段，總重110t。主筋采用直螺紋套筒連接，前七節(jié)鋼筋籠接頭為126個/節(jié)，后四節(jié)為189個/節(jié)。鋼筋籠配筋圖見圖1。鋼筋籠主要工程數(shù)量表見表1.1。

　　2. 技術(shù)難點及解決方案

　　甬江左線特大橋主橋大直徑超長鉆孔樁鋼筋籠制作與安裝存在技術(shù)難點如下：

　　(1) 鋼筋籠加工現(xiàn)場條件、自重及變形等因素影響，劃分節(jié)段較多，從上至下共11個節(jié)段，鋼筋籠加工場地需要合理規(guī)劃才能滿足施工需求。

　　(2) 鋼筋籠鋼筋接頭較多，若采用常規(guī)鋼筋籠主筋連接，材料耗損大，施工程序復(fù)雜，施工周期長。

　　(3) 大直徑鋼筋籠加工、存放及吊裝時易變形，易造成鋼筋籠安裝時直螺紋套筒對接精度差，對接縫隙大。

　　針對甬江左線特大橋主橋大直徑超長鉆孔樁鋼筋籠制作存在的技術(shù)難點，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，制定解決方案如下：

　　(1) 采用長線法制作鋼筋籠。設(shè)計制造了一種胎座式鋼筋籠加工模具，多節(jié)段同步加工制作，能夠較好地控制鋼筋籠軸線偏差，保證主筋對接精度。

　　(2) 鋼筋接頭采用直螺紋套筒連接方式。采用直螺紋套筒連接技術(shù)具有施工便捷、節(jié)能降耗、連接質(zhì)量穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。

　　(3) 加勁箍采用工字鋼卷制成型，大大地增強了鋼筋籠整體剛度，解決了鋼筋籠加工、存放及安裝時變形大造成直螺紋套筒在鋼筋籠安裝時不易對位、連接縫過大等難題。

　　3. 關(guān)鍵技術(shù)

　　3.1鋼筋籠加工場地布置

　　鋼筋籠制作場地一般選在運輸和安裝比較方便的場所，結(jié)合現(xiàn)場條件，為了鋼筋籠吊運和安裝方便，鋼筋籠場地選在鉆孔樁施工現(xiàn)場內(nèi)，場地采用混凝土硬化，四周設(shè)置排水溝。鋼筋籠加工場地布置見平面布置圖2所示。

　　鋼筋籠加工場地主要由鋼筋籠制作區(qū)、存放區(qū)、加工工棚、螺紋加工區(qū)、材料切割區(qū)等組成，制作區(qū)內(nèi)安裝1臺16t龍門吊，鋼筋籠制作胎座布置在龍門吊軌道內(nèi)，鋼筋籠加工場地見圖3。

　　按照規(guī)定程序?qū)︿摻钤牧线M行檢查驗收，檢驗合格后在工棚內(nèi)按照鋼筋的不同型號、直徑和長度進行分類堆碼、標(biāo)識。鋼筋籠在長線胎座上多節(jié)整體制作完成，各分節(jié)鋼筋籠縱向主筋全部采用直螺紋套筒連接。制作完成的各節(jié)鋼筋籠利用龍門吊和履帶吊配合吊運至存放區(qū)，并保證“下墊上蓋”。

　　3.2胎座設(shè)計及制造

　　為了保證鋼筋籠制作精度，設(shè)計一種胎座式加工模具，鋼筋籠胎座設(shè)計斷面圖見圖4。胎座支撐橫梁間距為2m，型鋼均采用[10槽鋼;為了便于鋼筋籠制作成型后從胎座上提吊運輸，定位鋼板采用小半弧型，厚度2cm。胎座整體寬3.2m，高0.8米，通長75m。鋼筋籠胎座如圖5所示。

　　3.3鋼筋籠制作及存放變形計算

　　鋼筋籠設(shè)計中，其箍圈僅考慮豎直狀態(tài)下滿足構(gòu)造要求即可。但實際加工時，鋼筋籠需要平放，支點位于箍圈處，即支點每2m一個，因此對該工況建立模型進行分析，見圖6。

　　由圖6可以看出，采用I12.6工字鋼作為加勁箍的鋼筋籠頂端最大變形為8.8mm，滿足施工要求。

　　鋼筋籠存放時，支點位置與加工時比較有所減少。由于存放時間長，容易產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形，因此對該工況進行計算，以確定支點位置。鋼筋籠存放時計算模型和變形計算分別見圖7和圖8。

　　3.4 鋼筋籠制作

　　鋼筋籠采用長線法加工，各分節(jié)同步制作，見圖9。施工操作步驟如下：

　　a. 將主筋鋪設(shè)在胎座的凹口處，接頭采用直螺紋套筒匹配連接，見圖3.3-2。分節(jié)處主筋用噴漆做上記號，以方便鋼筋籠對接。

　　b. 加勁箍采用I12.6工字鋼卷制成型，每隔2m利用定位器與主筋焊接。同一截面主筋與加勁箍焊接根數(shù)為100%，主筋與箍筋焊接根數(shù)不少于50%。

　　c. 卸下所有直螺紋套筒，用16T龍門吊將第一至第五節(jié)鋼筋籠吊至存放區(qū)，將第六節(jié)鋼筋籠吊至胎座頂部。

　　d. 以第六節(jié)鋼筋籠為首節(jié)以同樣的方法制作第七節(jié)至第十一節(jié)鋼筋籠。

　　e. 鋼筋籠加工完畢之后，利用龍門吊和履帶吊配合將鋼筋籠吊運至存放區(qū)。鋼筋籠每道加勁箍下面墊上枕木以防止鋼筋籠變形。

　　4. 結(jié)語

　　大直徑超長鉆孔樁鋼筋籠快速制作在長大鉆孔灌注樁施工中具有安全、節(jié)省、快捷等特點，鋼筋籠加工周期最快可達6天/11節(jié)。。在施工場地內(nèi)采用長線法加工鋼筋籠，利用直螺紋套筒匹配連接鋼筋籠，可快速制作大直徑超長鋼筋籠，節(jié)約了成本。鋼筋籠加筋箍采用型鋼卷制成型，大大增強了鋼筋籠整體剛度，減小了鋼筋籠的變形，保證了鋼筋籠對接精度。

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