李志强 张海仙 廖万林 王 磊 黄京新

中铁建工集团广东有限公司 广东 广州 511400

钢筋笼安装是钻孔灌注桩施工工艺的一个重要步骤，若桩基钢筋笼安装中心点偏位过大，会导致桩基产生偏心受压而降低桩基承受荷载的能力，存在着极大的质量隐患[1-5]。若钢筋笼标高控制不准，为确保钢筋笼锚固长度满足要求，后期需采取切割、接长等措施，会对工程的进度和成本产生影响。桩基施工中需要格外重视钢筋笼安装定位这一步骤[6-11]。

当桩基空桩部分长度≥2 m或位于泥浆面以下时，钢筋笼平面定位的传统做法是在钢筋笼加强箍四周对称设置耳环或垫块，并在原设计钢筋笼长度的基础上，接长钢筋笼至钢护筒顶标高进行平面定位。然而此种方法存在着明显的弊端：钢筋用量大，不可重复利用，不利于项目的成本控制。

针对传统钻孔灌注桩空桩钢筋笼的上述缺陷，设计了一种可重复利用的钻孔灌注桩钢筋笼快速定位装置，满足了施工要求。

1 装置设计

钢筋笼定位装置由移动式刻度杆、钢筋笼定位圈、伸缩杆等构件组成，如图1所示。移动式刻度杆起标高控制作用，如图2所示。其上部由数根1 m的刻度杆通过螺纹连接而成，可依据空桩长度加长或拆卸；其下端通过螺纹连接1 m的套筒，套筒内径比主筋直径略大，可自由套入钢筋笼上部锚固区，通过观察移动式刻度杆上的数值来准确进行钢筋笼标高控制。

图1 钢筋笼定位装置

图2 移动式刻度杆

钢筋笼定位圈可起到平面定位功能，如图3所示。制作1个与钢筋笼加强箍相同直径的圆形钢圈；钢圈上对称留有4个缺口，以便吊索进入；通过十字内分法，在钢圈上焊接十字连接杆，其交叉点即为钢圈圆心；在十字连接杆的交叉处垂直焊接1根可伸缩的定位杆，通过十字卡夹，将钢筋笼定位圈固定在4根移动式刻度杆上，如图4所示。移动钢筋笼使定位杆与中心点设计坐标位置重合，即可完成钢筋笼平面定位。

图3 钢筋笼定位圈

图4 十字卡夹

2 装置特点

1）制作简单：该装置用材普通、制作过程无特殊工艺，简单方便。

2）节约时间：钢筋笼定位过程方便快捷，可加快定位速度，节约安装时间。

3）操作简便：钢筋笼平面定位过程中，只需要移动钢筋笼使定位杆与中心点设计坐标位置重合，即可达到钢筋笼平面定位的目的，避免了计算及多次使用卷尺复核的程序，提高了施工效率。

4）提高质量：可直观地确定钢筋笼中心点的位置，使钢筋笼平面定位更加精准。同时可通过移动式刻度杆上的数值精准控制钢筋笼安装标高，有效提升钢筋笼安装质量。

5）成本低廉：较传统方法节省大量钢筋，节约成本，具有良好的经济效益。

6）环保节约：该装置可重复使用，不易损坏，不产生污染，具有良好的社会效益。

3 装置应用

3.1 施工准备

1）桩基成孔施工前，场地应平整，并需保证地基有足够的承载能力，以确保钻机在钻进过程中不会发生倾斜、位移和沉陷。

2）依据图纸，确定桩位坐标。采用全站仪进行桩位精确放样，在桩中心位置做好标记，用十字交叉法沿桩位四周测放4个桩位控制点，桩位控制点与桩中心点的距离根据现场实际情况确定，以埋设护筒时不受影响为原则，桩位控制点应妥善保护。

3.2 钻进成孔

1）钻机就位后，利用钻机的自动调整控制系统，对钻机进行调平，对钻杆的垂直度进行调整，以确保成桩孔的垂直度。

2）埋设护筒时，护筒中心轴线应对正测量标定的桩位中心，护筒需垂直水平面埋设；夯实、整平护筒周围的回填土，确保护筒埋设牢固。

3）成孔过程中，需确保钻头直径与孔径相符，并控制钻孔垂直度。

3.3 钢筋笼制作

根据设计要求制作钢筋笼，沿钢筋笼纵向每隔2 m设1组垫块，每组4个均匀设于桩基钢筋四周，呈梅花形交叉布设。

3.4 钢筋笼定位装置制作

1）制作移动式刻度杆：移动式刻度杆由数根1 m的刻度杆螺纹连接而成，其下端通过螺纹连接1 m的套筒，套筒内径比主筋直径略大。

2）制作钢筋笼定位圈：制作1个与钢筋笼加强箍相同直径的圆形钢圈；钢圈上对称留有4个缺口，以方便吊索进入；通过十字内分法，在钢圈上焊接十字连接杆，其交叉点即为钢圈圆心；在十字连接杆的交叉处垂直焊接1根可伸缩的定位杆。

3.5 钢筋笼安放

1）钢筋笼加工成形后，运输到桩位施工现场，用吊车下放。

2）钢筋笼搬运和吊装过程中，要防止变形；安放前要再次检查孔内的情况，确定孔内无塌方或沉渣。

3）安放过程中要扶稳、缓慢、顺直，避免碰撞孔壁；严禁墩笼、扭笼。

3.6 钢筋笼定位装置安装

1）当最后一节钢筋笼顶部的加强箍筋和钢护筒顶相齐平时，停止下放钢筋笼，在钢筋笼锚固区对称插入4根移动式刻度杆，将吊筋一端固定在钢筋笼上。

2）继续下放钢筋笼，直至移动式刻度杆上的数值为空桩长度，停止下放。完成钢筋笼标高定位。

3）利用十字卡夹将钢筋笼定位圈水平固定在移动式刻度杆上。

4）利用十字交叉线法从桩位控制点引线恢复桩位中心。

5）移动钢筋笼使定位杆与桩位中心坐标重合，完成钢筋笼平面定位。

6）在井口设置方木，方木需水平承放并有足够的刚度，将吊筋的另一端固定于方木上，完成钢筋笼固定。

3.7 钢筋笼定位装置拆卸

1）旋转十字卡夹螺母，拆卸钢筋笼定位圈，拔出移动式刻度杆。

2）移至下一井口进行钢筋笼安装。

4 效益分析

应用钢筋笼定位装置主要体现在经济效益上，表现在时间和成本两方面。

1）时间节约：传统的加长钢筋笼法定位，钢筋笼制作及后期锚固筋的切割、接长，均需耗费一定的时间，这对项目工期产生一定影响。而采用本装置无相关内容，可有效节约时间，加快施工进度。

2）成本节约：假设某项目100根桩，桩径1 m，保护层50 mm，钢筋笼主筋配筋为12φ14 mm，桩基平均空桩深度为3 m。通过计算可知，采用本装置可节约费用21 400元。

5 结语

采用本装置进行钢筋笼定位，钢筋笼定位质量高，进行钢筋笼安装时，有效地节约了成本，钢筋笼定位偏差均达到设计要求，并精准控制钢筋笼安装标高，提高了钢筋笼定位质量，取得良好的效果，间接地保证了工程工期，具有良好的社会效益和经济效益。本装置在空桩部分≥2 m或钢筋笼位于泥浆面以下的灌注桩工程中具有很好的推广性。