冲孔灌注桩钢筋笼对中施工技术的改进

冲孔灌注桩钢筋笼对中施工技术的改进

摘要：冲孔灌注桩钢筋笼对中施工，一般采用外拨钢筋笼锚固筋，在主筋上绑扎砼垫块等施工技术，但对于空孔深度大、入岩深度大等复杂工况，则存在较大的局限性。在云浮发电厂（B）厂冲孔桩的施工实践中，进行技术改进，效果良好。改进要点包括： a、

焊接钢筋撑架；b、采用空心锤扫孔；c、钢筋笼沉至孔底后上提50mm。

关键词：钢筋笼、对中

1.钢筋笼常规对中技术

1.1操作工艺

冲孔灌注桩桩体位于地下土层中，地下水往往对砼和钢筋笼具有一定的腐蚀性，为了保证钢筋的受力性能，规范和设计上特规定桩基钢筋保护层厚度应达到70mm。施工上一般采取钢筋笼顶端锚固筋顶撑钢护筒、绑扎砼垫块等对中施工技术，具体做法：安装钢筋笼之前，先在其主筋上绑扎70mm厚的砼垫块，安装过程中，要求钢筋笼尽可能对准桩孔中心，缓慢沉入，当笼长约剩下1m时暂停下沉，将顶端锚固筋向四周均匀拨开，形成喇叭口，其直径约比护筒直径大100mm，继续缓慢下沉直至孔底，完成钢筋笼安装工序，此时，向四周张开的锚固筋顶撑孔口钢护筒，砼垫块顶撑孔周土壁，钢筋笼对中（桩孔中

心）情况一般良好。

1.2适用范围

此项施工技术简便易行，适用于空孔长度小于2m的工况。

1.3局限性及原因分析

1.3.1外拨钢筋笼锚固筋技术措施的局限性分析

一般情况下，桩孔不可能完全垂直，在桩孔断面，土层可能软硬不均，可能存在探头孤石或孤石面倾斜，可能存在树头等埋藏物，冲孔时桩锤往相对软柔方向冲进，造成桩孔倾斜；冲孔进入基岩后，由于岩面不平，也会造成桩孔倾斜。因此，在钢筋笼沉入桩孔的过程中，如果桩孔倾斜度太大，或者入岩过程中桩锤磨损造成孔径变小，那么钢筋笼将难以沉至孔底，出现这种情况时，必须将钢筋笼吊起移开，重新处理桩孔，在提吊过程中，顶端撑开的锚固筋将会刺入土中，导致钢筋笼很难吊离桩孔，即使勉强可以吊离，也会变形损坏，造成经济损失，并对吊装作业构成安全威胁，故外拨钢筋笼锚固筋技术措施不适

用于上述工况，必须进行技术改进方可保证安全和质量。

1.3.2绑扎砼垫块措施的局限性分析

在一般对中技术中，锚固筋展开顶撑孔口钢护筒的技术措施起主要作用，砼垫块只起到辅助作用。在钢筋笼的沉入过程中，砼垫块将多次碰撞孔壁土体或石体（探头孤石）等

障碍物，垫块可能脱落或变向转入笼内而失去作用。

2．技术改进内容

对中技术改进要点：a、在钢筋笼顶端焊接4排以上钢筋撑架；b、用空心锤进行扫孔；

c、钢筋笼沉至孔底后上提50mm。

3．应用实例

下面以云浮发电厂（B）厂干煤棚冲孔桩基施工实践为例，论述经改进后的钢筋笼对中

施工技术的具体应用和施工效果。

3.1概况

云浮发电厂（B）厂干煤棚冲孔灌注桩，直径为Ф1000mm，打桩场地标高为51.2m（黄海高程），设计桩顶标高为▽40.8m，空孔长度为9.6m，全风化片岩为0.0～3.0m ，强风化片岩约为4.0m，其下为中风化片岩，设计要求桩端进入中风化片岩1～3m。

3.2技术改进方案

根据本工程空孔长度和入岩深度都比较大的特点，在正式施工前，我们对钢筋笼对中技术进行了论证和设计，技术方案包括三个部分：一、焊接钢筋撑架；二、扫孔；三、钢

筋笼沉至孔底后上提50mm。

3.2.1焊接钢筋撑架

3.2.1.1设计思想

为了保证撑架的刚度和接触面积，选用与加劲箍相同的Ф16钢筋，焊接在钢筋笼主筋上，高70mm，长300mm。设计钢筋撑架时应充分考虑其他相关质量控制节点：（1）、撑架置于桩孔内，应避免形成模板效应，浇筑水下砼过程中泥浆液被置换出孔外，其中的泥块有可能被撑架阻挡而滞留在桩体中，造成缩径，因此，必须留出通道，让泥块顺畅排走；（2）、根据工程地质资料，▽39.2～37.7m为砂层，▽37.7～36.7M为河卵石层，根据我们的试桩数据，在▽40.8～36.7m孔段易形成塌孔，由于桩径大于1000mm，如果钢筋

笼往一侧偏移，那么撑架将不起作用，因此同一根主筋上的撑架应间隔布置；（3）、应根据实际冲孔过程中发现的强风岩岩面埋置深度布置撑架排数，防止排数太多而导致钢筋笼不能顺利沉至孔底；（4）、为消除模板效应，必须最大限度地减少孔底泥块，安装钢筋笼之前

必须放桩锤冲击2～3分钟，将泥块化成浆液。

3.2.1.2制作方法

根据上述设计思想，施工中撑架设置情况为：（1）、同一根主筋上设置4排以上撑架，在16根主筋中间隔设置，留8根主筋不设撑架，作为泥块的排出通道；（2）、同一根主筋上，撑架的间距为1m；（3）、根据冲孔入岩情况设置撑架排数，在安装钢筋笼之前焊接完

毕，钢筋笼及其撑架设置，详见钢筋撑架图（图a）。

3.2.2扫孔

3.2.2.1选用工具及适用范围

扫孔工具采用空心锤，包括圆形锤和六角锤二种类型。圆形锤用于修削土层孔段，六角锤用于修削岩层孔段，二种锤的直径均为ф1000mm。

3.2.2.2工艺要领

在土层孔段，采用圆形空心锤进行扫孔，冲程选用500～600mm。该型锤由空心四角锤改装而成，用Φ16钢筋焊接在锤脚上，可以切削孔壁四周土层的突出部分，消除梅花孔现象。

在岩层阶段，采用六角空心锤进行扫孔。由于设计入岩深度较大，冲孔过程中易形成梅花孔，同时也容易出现桩孔倾斜。圆形锤冲击进尺较慢，但成孔较圆整，六角锤进尺较快，但部分突出岩体可能会漏削，因此二种锤必须结合使用。扫孔进入岩层后，换用六角锤，冲程选用300~400mm，每进尺段长度控制在50～80mm，少吃多餐，逐渐推进，防止因冲程和进尺段长度太大，导致空心锤被岩体卡住，造成埋锤事故。扫孔至经验收的孔深后，换圆形锤进行第三次扫孔，扫至孔底后上下移动圆形锤，确认桩孔各段断面直径达到设计要求，桩孔垂直度≤1%，扫孔工序完毕，转入清孔工序，安装钢筋笼。

3.2.3钢筋笼沉至孔底后上提50mm

钢筋笼沉到孔底后容易倒向一侧，为此必须将钢筋笼稍微上提，使之处于悬空状态，钢筋笼容易保持对中，根据现行施工规范规定，钢筋笼长度的允许误差为-50～+100mm，因此，确定钢筋笼上提幅度控制在50mm之内。

3.3成效

云浮发电厂（B）厂干煤棚桩基工程竣工后，施工技术统计数据为：单桩有效桩长为8.0～21m，强风化片岩埋藏标高为▽36.2～31.2m,钢筋撑架焊接排数为4~8排，桩头露筋桩数为1%，取得了满意的质量效果，达到预期目的。

4．对中技术改进方案的适用范围及效果

上述钢筋笼对中技术改进方案适用于空孔长度大于2m、桩端持力层为中微风岩层的摩擦--端承桩，它可以有效地防止钢筋笼倾向孔壁一侧而造成露筋，影响桩基承载力和抗拉性能。至于空孔长度小于2m及端承--摩擦桩，则采用常规对中技术即可，以节约成本。