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谈钻孔桩笼直螺纹套筒对接施工工艺

2019/08/08 阅读:

摘要:桩基施工中钢筋笼的对接,传统的焊接工艺需要2-3h,占整个下笼时间的70%~80%,因此钢筋笼对接的时间直接影响到下笼的时间,特别是地质条件较差的地区直接影响成桩质量,针对上述问题我们采用了直螺纹套筒快速对接施工工艺,通过实际工程中的应用给与证明,希望对类似工程提供有用的参考。

关键词:地铁车站;围护结构;钻孔灌注桩;直螺纹连接

1工程概况

1.1工程简介

南京地铁七号线工程窑上村站,车站为地下两层岛式站台车站,单柱双跨箱型框架结构,局部双柱三跨,采用明挖法施工,局部盖挖法施工,有效站台宽度11m,车站外包总长169.2m,标准段外包宽19.7m,顶板覆土厚度约3.0~4.0m。标准段底板底埋深16.4m,左端头井底板底埋深18.4m,右端头井底板底埋深17.6m。钻孔桩总计363根,直径1000mm,间距1200mm。

1.2工程地质条

根据地质资料,窑上村站范围内穿越的主要土层由上至下依次为:①-1素填土、①-2b2-3素填土、②-1b2-3粉质黏土、②-3b2-3粉质黏土、④-2b2粉质黏土、④-2e含砾粉质黏土、④-3b1-2粉质黏土、④-3e残积土、K2p-2j强风化角砾岩、K2p-3j中等风化角砾岩、K2p-3j'中等风化(破碎)角砾岩、J1-2xn-2n强风化泥岩、J1-2xn-3n中等风化泥岩、J1-2xn-3n-1中等风化泥岩(软弱夹层)、J1-2xn-3s中等风化砂岩、J1-2xn-3s’中等风化(破碎)砂岩。根据设计要求窑上村钻孔桩孔深最大为32m,最小26m;主要涉及①-2b2-3素填土及②-1b2-3粉质黏土,易发生缩孔及塌孔危害,成孔后不宜暴露时间过长,需尽快完成钢筋笼安装及混凝土浇筑工作。

2工艺原理

由于钢筋笼对接时要求所有主筋同时对接,但是钢筋笼成型后横向,竖向均无法移动,普通的直螺纹无法实现现场对接,因此现场多采用搭接焊,尤其是主筋直径32mm的钢筋笼,不仅焊接时间较长且焊接质量很难保证,为保证接头质量满足要求的同时缩短钢筋笼对接时间,现场采用直螺纹链接,在直螺纹接头制作时,一端加工成套筒一半长度(简称半扣),另一端加工成全扣如图1所示。连接时先把套筒拧入满扣一端,在丝扣对接完成后回拧半扣如图2所示。

3工艺特点

(1)接头强度高,接头强度大于钢筋母材强度。根据直螺纹套筒的受拉极限承载力标准值不应小于被连接钢筋抗拉极限承载力的1.10倍,其受拉屈服承载力标准值不应小于被连接钢筋的受拉屈服承载力的标准值。(2)性能稳定,接头性能不受扭紧力矩影响,少2~3扣均不会对接头强度造成明显损害。(3)连接速度快,直螺纹链接比传统焊接缩短70%的时间。(4)应用范围广,对弯折钢筋、固定钢筋和钢筋笼等不能转动钢筋的场合,可不受限制方便使用,已推广至冠梁及主体结构中使用。

4施工技术控制要点

由于现场条件限制,为达到快速对接的效果,钢筋笼加工时必须严格控制成品质量。

4.1钢筋端面平头

平头的目的是让钢筋端面与母材轴线方向垂直,钢筋进场后端头有部分弯曲或不平整,采用砂轮切割机或者带锯将钢筋端头进行切割,如图3所示。

4.2丝口加工

钢筋接头切割后进行套丝加工,套丝机调试好后进行一个丝头加工,钢筋丝头加工后用通规、止规进行检查,检查合格后进行批量生产。钢筋丝头加工后对端部进行磨平,保证接头位置平整。为防止丝头加工后端部磨平造成丝扣缺少一扣及保证丝头有效长度,在加工直螺纹过程中多加工一扣,以直径28钢筋为例,全扣23扣,半扣12扣。

4.3钢筋笼制作

4.3.1传统做法存在的缺点在以往钢筋笼制作中,一般都是每节钢筋笼单独制作,然后,在进行节与节之间的连接时,要求两节钢筋笼的钢筋接头保持在同一个平面上,钢筋笼在钢筋加工场不进行拼接。而往往在现场拼接过程中,由于两节钢筋笼的所有钢筋接头很难保证在绝对的平面,因而,只要有其中的任何一根钢筋出现偏长,则整个钢筋笼接头都将难以密贴。同时,在进行主筋与箍筋的焊接中,由于高温的作用,在接头处的钢筋自由端基本都会有不同程度的变形,使钢筋的顺直度受到影响,造成现场难以拼装对接。

4.3.2改进的施工工艺针对传统做法要求接头钢筋齐平及接头处的钢筋在与箍筋焊接后容易出现变形的缺点,本项目采取钢筋加工场内整笼加工如图4所示,钢筋笼节与节之间全部主筋拼接完成后,采用油漆在其中一根主筋的直螺纹套筒两侧刷上记号,以作为钢筋笼现场拼装时的对接标记,拆分后运至滚笼机进行箍筋加工如图5所示,验收合格后运到施工现场再组装的做法消除以上弊端。

4.4钢筋骨架现场拼装

钢筋骨架场内加工成型后,用平板车运输至施工现场。钢筋骨架第一节安装就位后将骨架顶部通过支撑钢筋进行调平,保证底部钢筋骨架齐平后,进行吊装、拼接第二节钢筋骨架。按照起点钢筋先拼接,直螺纹套筒固定1-2扣,再进行其他主筋的拼接,拼接时采取对角固定1-2扣后再全部加固拧紧的方法,如图6所示。

5总结

通过现场实际应用情况,进行对比分析,采用本工艺快速对接方法,每根桩比传统焊接工艺节省1.5-2h,保证了成桩质量的同时明显加快了施工进度。桩基采用直螺纹链接工艺,形成工厂化施工后,人工费和材料费用较普通焊接工艺大幅降低,达到了降低能耗减少成本的效果。由于大大缩短工期,得到了一致好评,目前已在南京地区多个项目上进行应用,效果显著。

参考文献

[1]钢筋机械连接技术规程:JGJ107-2016.

[2]周裕.钢筋等强度直螺纹接头连接[J].化工建设工程,2003(6):55,51.

[3]赵继光.大直径超长桩钢筋笼的制作安装方法[J].施工技术,2004(9):27-28.

[4]窑上村站围护结构设计图纸.

作者:陆跃 单位:京地铁建设有限责任公司

谈钻孔桩笼直螺纹套筒对接施工工艺

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