钻孔灌注桩超长钢筋笼吊装方案设计

胡昱玲

（安徽水利水电职业技术学院，安徽 合肥231603）

0 引 言

钻孔灌注桩是提高地基承载力的重要方式，它具有承载力较高、对地基的适应性强、施工工艺简单、造价较低等特点，因此应用非常广泛。而随着高层建筑、大跨度桥梁等工程越来越多，钻孔灌注桩正朝着更粗更长发展，这就需要与之匹配的大直径超长钢筋笼，大直径超长钢筋笼的吊装质量是保证钻孔灌注桩质量的关键技术之一。

1 工程概况

某科技园工程总投资为15 亿元，征地面积为46.73 亩，规划建筑面积为190268 平方米，规划园区内共有3 栋建筑，分别为一栋大厦、一栋商务会馆和一栋星级酒店。

其中大厦建筑面积地上为72000 平方米，地下为39414 平方米。基坑围护桩部分采用钻孔灌注桩挡土、三轴搅拌桩止水，建筑物采用钻孔灌注桩基础。

2 钢筋笼吊装方案设计

2.1 钢筋笼设计概况

本工程钢筋笼的具体情况如表1 所列。

表1 钢筋笼设计概况

2.2 钢筋笼安放方式选用

为了减少钢筋笼孔口连接时间，提高工作效率，本工程钢筋笼安放方式分为两种：[1]

1.分段制作，孔口对接下放安装。单桩钢筋笼总长度超过35m 时（如直径1000mm 的工程桩的钢筋笼），分2-3 段制作并编号，钢筋笼下孔前应报验，并应制作混凝土保护层垫块。钢筋笼底笼下入孔中前，在桩底压浆管底部安放喷浆阀。钢筋笼下放过程中，在桩身压浆管底部安放PVC 环形喷浆阀。

2.整段制作，孔口一次下放安装。单桩钢筋笼总长度小于35m 时（如直径800mm 和600mm 的工程桩及1000mm 的支护桩），其钢筋笼整段制作，安放时用吊车吊运安放。下放钢筋笼应对准孔位轻放、慢放，避免碰撞孔壁，并不得旋转，灌注完毕后适时解固。[2]

2.3 钢筋笼吊装工艺

本工程钢筋笼吊装采用空中回直法，设计6 个起吊点，由一台吊机，主、副双吊钩同时由同一平面起吊。待钢筋笼吊离地面后，主吊钩继续提升铁扁担，使钢筋笼不断上升，同时慢慢放松吊机的副吊钩，直到钢筋笼同平台垂直。

钢筋笼吊放具体步骤：

1.指挥吊机转移到起吊位置，起重工分别安装吊点的卸扣。

2.检查吊机主副吊钩及索具钢丝绳的受力重心以及安装安全状况，检查无误后主副吊钩同时起吊。

3.待钢筋笼吊至离地面0.3m-0.5m 后，停止起吊，检查钢筋笼是否平稳；然后主吊钩起钩，同时根据钢筋笼离地面的距离，指挥副吊钩配合起钩。

4.钢筋笼吊起后，通过主吊钩的上提和副吊钩的配合，使钢筋笼在空中回直，一直到垂直于地面。

5.指挥起重工卸除钢筋笼上副吊钩起吊点的卸甲，所有人员远离起吊作业范围一定距离。

6.指挥主吊钩吊笼平稳入孔、定位，不得强行入孔。[3]钢筋笼上必须有牵引绳。

7.分段吊装时，先将下一节钢筋笼临时吊于孔口，当上下两节钢筋笼处于同一垂线上时，转动上节钢筋笼，使两节钢筋笼的同一根主筋对正。

8.好注浆管或声测管接头，连接好所有接头后，缠绕上螺旋筋，将钢筋笼匀速缓慢地下入孔内，同时设置好保护块。

9.所有钢筋笼按此方法下入孔内。当钢筋笼笼顶高程达到设计标高后，固定钢筋笼。[4]

2.4 起重机械及索具的选用

2.4.1 吊机垂直高度H 的确定

选择计算主吊机垂直高度时，考虑主吊臂架最大仰角70°和最大尺寸、重量的钢筋笼为标准，而且要考虑钢筋笼吊起后能旋转，不碰撞主吊臂架，如图1 所示，满足BC 距离大于1.5m 的条件。

因此，AC=BC·tg70°=1.5m·tg70°=4.2m。

加工制作的吊具尺寸为

h0+h1=0.80m，

图1 钢筋笼吊装示意图

h2=AC-(h0+h1)-b=4.2-0.80-1.5=1.9m，

H=h2+h1+h0+h3+h4=1.9+0.8+33.5+1.6=37.8m，

取H=38.0m。

式中b—起重滑轮组定滑轮到吊钩中心距离，取1.5m;

h0—起吊扁担净高;

h1—扁担吊索钢丝绳高度;

h2—钢筋笼吊索高度;

h3—钢筋笼长度，取33.5m;

h4—起吊时钢筋笼距地面高度，取1.5m。[5]

2.4.2 主吊机起重臂长度L 的确定

L=（H＋b－C）/sina=（38.0＋1.5－1.6）/sin70°=40m

式中C—起重臂下轴距地面的高度，取1.6m。

2.4.3 吊车及索具

本工程中单桩钢筋笼重量有15 吨、8 吨、2-3吨3 类，考虑最大受力分别为15 吨、8 吨、3 吨3种。

1.起吊总重约15 吨的钢筋笼时，选用50 吨履带式起重机。根据受力情况分析，配备承载20 吨铁扁担1 个；8 吨滑轮2 个，5 吨滑轮1 个；钢丝绳直径32.5mm，单根长度14m，2 根, 钢丝绳直径24mm，单根长度14m，1 根；铁扁担和其它索具总重约0.8 吨。

2.起吊总重约8 吨的钢筋笼时，选用25 吨汽车吊。根据受力情况分析，配备承载10 吨铁扁担1个；5 吨滑轮2 个，3 吨滑轮1 个；钢丝绳选用直径24mm，单根长度14m，3 根；9.5 吨卡环（卸甲、卸扣）6 个；铁扁担和料索具总重约0.5 吨。

3.起吊总重约3 吨的钢筋笼时，选用25 吨汽车吊。根据受力情况分析，配备承载10 吨铁扁担1个；3 吨滑轮2 个，2 吨滑轮1 个；直径14mm，单根长度12m 的钢丝绳3 根；9.5 吨卡环（卸甲、卸扣）6个；铁扁担和料索具总重约0.3 吨。

2.4.4 钢丝绳允许拉力计算

钢丝绳允许拉力按下列公式计算：

[Fg]＝αFg/K

式中[Fg]—钢丝绳的允许拉力（kN）；

Fg—钢丝绳的钢丝破断拉力总和（kN）；α—换算系数，按0.85 取用；

K—钢丝绳的安全系数，按5 取用。

本工程吊机钢丝绳允许拉力如表2 所示。

表2 钢丝绳允许拉力计算表

3 注意事项

1.钢筋笼入孔困难时，应根据原因，采取相应措施。如果是由于孔壁偏斜、壁面不平或孔底沉渣太厚而引起的，应立刻修壁清孔，恢复孔壁垂直精度和孔底设计标高；如果是因为钢筋笼本身变形而引起的，应立刻对钢筋笼进行修复，使其满足设计的几何尺寸。[6]

2.应尽可能减少钢筋笼在泥浆中浸泡，浇注桩身混凝土工作应尽早开始。

3.在钢筋笼吊装过程中,如遇6 级及以上大风或设备出现故障时立即停止吊装，所有人员撤离施工现场。

4.钢筋笼上竖向钢筋与水平钢筋的焊接应牢固可靠，在起吊前务必仔细检查吊机滑轮和钢丝绳的完好情况。如果发现滑轮有裂纹或钢丝绳内钢丝有断裂，必须更换。

5.起吊前务必检查钢筋笼内是否有杂物，如果有应立即清除干净，以免钢筋笼在起吊过程中发生高空坠物的安全事故。

6.如果钢筋笼下放困难，千万不可强行下放，必要的时候应将钢筋笼拎出，重新对准桩孔后再次吊放入孔。[7]

4 结束语

本次钢筋笼吊装方案的设计中关于钢筋笼安放方式、吊装工艺以及起重机、索具的选择等都非常合适，设计完全符合要求，钢筋笼吊装质量非常好，这为钻孔灌注桩的高质量提供了必要保障。今后钢筋笼的直径和长度将向更粗更长发展，如何保证更粗更长钢筋笼的吊装质量，做到既准确又安全，是施工、设计、科研单位共同面对的课题。

[1]建筑桩基施工技术规范[S].JGJ94-2008:218-222.

[2]周国钧,牛青山.灌注桩设计施工手册[M].北京：地震出版社,1991:205-208.

[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）:193-197.

[4]尤苏南.桩基超长钢筋笼起吊技术[J].施工技术,2003,（13）:44-48.

[5]江正荣.建筑施工计算手册[M].北京：中国建筑工业出版社,2001:774-775.

[6]李少利.超深地下连续墙钢筋笼制作与吊装技术[J].隧道建设,2011,（6）:717-721.

[7]邓子才.地下连续墙钢筋笼吊装设计[J].山西建筑,2008,34:145-147.