挖孔桩超重钢筋骨架人工下放施工技术

张明星，魏长伟，王朝城

（中城建设有限责任公司，福建 福州 350000）

0 引言

在桩基工程中，桩体钢筋骨架一般都是在地面制作成型后、安装至桩孔内并浇灌混凝土成桩。随着高、大、难建筑工程的不断涌现，受施工场地及施工条件的影响［1］，桩基工程中的钢筋骨架在施工过程中也面临诸多问题［2］，如起重设备的吊装范围难以覆盖桩基位置［3］、起重机械难以到位（如在深基坑中施工挖孔桩）、挖孔桩上空受内支撑梁阻碍等［4］，在此类情况下采用机械起重吊装钢筋骨架成为一难题。

本文结合实际案例介绍的挖孔桩超重钢筋骨架人工下放的施工技术，是对传统挖孔桩钢筋骨架施工方法的改进，是在挖孔桩成孔完成并按规范要求进行孔深、孔径等检测符合要求后，操作工直接在桩位竖直空间进行钢筋骨架的绑扎并下放的安装方法。该方法有效地解决了挖孔桩在受施工条件限制下桩基的施工，并产生了良好的经济效益。

1 案例分析

1.1 工程概况

某工程均采用人工挖孔桩基础，圆桩直径1 200～1 600 mm，桩长约 16 m，桩端持力层为微风化粉砂岩，岩石天然湿度单轴抗压强度 fr＝15.0 MPa，桩身混凝土强度等级为 C40。人工挖孔桩的钢筋骨架下放具有工期紧、场地受限、质量要求高等特点。

1.2 施工重难点

1）场地内基岩面起伏变化大，且存在断层及构造节理。

2）桩位多，工期紧。人工挖孔桩总数为 249 根，计划工期 60 d。

3）起重设备的吊装范围难以覆盖桩基位置，采用机械起重吊装钢筋骨架难以实现。

2 挖孔桩超重钢筋骨架人工下放施工技术

2.1 工艺原理

在桩位竖向空间分段绑扎制作钢筋骨架，在地面上进行骨架的逐段连接，利用尼龙绳将钢筋骨架逐步下放安装，直至符合设计及规范要求，然后进行再次清孔，验收合格后浇筑混凝土。采用两根尼龙绳，尼龙绳一端（固定端）栓在方框架（该方框架置于桩孔口）一侧的圆钢管上，另一端（可活动端）由操作工人将其临时套在方框架另一侧的圆钢管上，两根尼龙绳两端分别交错布置在方框架的两侧，钢筋骨架的底部搁置在尼龙绳的中部绳段之上，操作工通过控制可活动的绳端来调整尼龙绳的长度，使尼龙绳中部绳段逐步加长而使得钢筋骨架缓慢下放和安装。采用该施工技术，每个挖孔桩钢筋骨架的绑扎制作及下放安装工序，仅需两个操作工人即可完成。

2.2 施工主要优点

2.2.1 工艺方面

本施工技术利用挖孔桩钢筋骨架人工下放工艺，有效地解决起重设备的吊装范围难以覆盖桩基位置、起重机械难以到位（如在深基坑中施工挖孔桩）、挖孔桩上空受内支撑梁阻碍等情况下挖孔桩钢筋骨架的施工，使挖孔桩在受施工场地及施工条件限制下能正常施工。

2.2.2 质量方面

操作工直接在桩的竖直空间进行绑扎并下放安装，较好地保证了钢筋骨架的垂直度，并能避免因起重机械吊装过程中产生的钢筋骨架变形，从而确保了施工质量。

2.2.3 成本方面

采用人工进行钢筋骨架绑扎并安装而无需起重机械进行吊装的施工方法，可减少起重机械使用，降低施工成本。

2.2.4 占地方面

采用挖孔桩超重钢筋骨架人工下放施工技术，可大幅度减少钢筋骨架的堆放场地，尤其适用于狭小的施工工地，为现场施工的平面布置及施工组织的安排创造了良好的条件。

2.2.5 进度方面

根据进度计划，可按批次进行流水施工，各桩位可同时制作安装钢筋骨架，并进行混凝土的浇筑，加快了工程施工进度。

3 关键技术施工及其质量控制

3.1 施工工艺

3.1.1 施工工艺流程

挖孔桩基底清孔、验孔→钢筋骨架下料→钢筋骨架绑扎安装→安装导管或串筒→再次清孔→浇筑混凝土。

3.1.2 操作要点

1）挖孔桩基底清孔、验孔。挖孔桩成孔至设计指定的持力层后，经有关单位共同鉴定，留取岩样后按设计要求扩底，清渣及排干积水后及时验收。

2）钢筋骨架下料。在施工现场的钢筋加工区进行钢筋下料。按设计图纸及实际桩长计算出纵向筋的下料长度进行下料，纵向钢筋采用机械连接，根据分段对其端头进行车丝，同一钢筋骨架 45 d（按设计）范围内，接驳口不超过 50 %。加强箍筋通过钢筋模具下料，同时焊接成型。螺旋箍筋按照设计图纸及计算出来的长度下料（可分段下料）。

3）钢筋骨架绑扎安装。

①在桩孔口预放置一段螺旋箍筋，其长度可供缠绕 2 m 高的主筋（见图 1）。

②在桩孔口护壁上增加两根Φ25 横向钢筋以承载钢筋骨架的重量，此两根钢筋置于螺旋箍筋之上且长度不小于桩径（见图 2）。

图1 首段螺旋箍筋设置

图2 井口横向钢筋设置

③在横向钢筋上平放制作好的加强箍筋，并在加强箍筋上定出主筋位置。对加强箍筋进行等分，等分数与钢筋骨架主筋数量相同，做好标记（见图 3、图 4）。

图3 第一道加强箍筋设置

图4 加强箍筋标记等分

④两主筋对称焊接在第一道加强箍筋外侧（见图 5）。

⑤按照上面步骤根据加强箍筋上的标注位置将主筋与加强箍筋焊接。

⑥沿主筋向上按设计要求的距离（一般为 2 m）处用以上方法将桩的纵向主筋逐根与上一道加强箍筋点焊接牢固（见图 6）。

图5 纵向主筋与第一道加强箍筋焊接

图6 纵向主筋与第二道加强箍筋焊接

⑦在挖孔桩的井口设置方框架，两根尼龙绳两端分别交错布置在方框架两侧，钢筋骨架的底部搁置在尼龙绳的中部绳段之上。

⑧然后根据设计要求用螺纹箍筋作盘旋状缠绕在主筋外侧，并焊接固定（见图 7）。

⑨将尼龙绳可活动端临时固定，抽掉放置于井口的用于支撑钢筋骨架的横向钢筋。

⑩操作工通过控制可活动绳端来调整尼龙绳长度，使尼龙绳中部绳段逐步加长而使得钢筋骨架缓慢下放和安装（见图 8）。

图7 在主筋外侧缠绕螺旋箍筋并焊接

图8 人工将第一节钢筋骨架下放安装

11然后紧固尼龙绳的可活动端，临时固定钢筋骨架，按照上述步骤制作安装下一节钢筋骨架（见图 9），主筋采用机械连接。

12钢筋骨架制作安装过程中，经自检符合设计要求后，请甲方监理办理验收，如此进行施工，直至达到设计要求深度为止（见图 10）。

图9 下一节钢筋骨架人工制作安装

图10 钢筋骨架下放安装完毕

4）安装导管或串筒。

①有水导管灌注法。若孔底渗水量丰富，水位上涨达到 6 mm/min 用水泵难以抽干时，则采用导管法灌注水下混凝土。

先向桩孔中补水，至少补水至孔外稳定水位同样的高度。

导管采用内径 300 mm 的快速卡口导管，单节长 2～4 m，最下节长 4 m。导管在使用前组装编号，并进行水密、承压、接头抗拉试验。

②无水干灌法。当孔内如果有少量水并且可以抽干时，可采用串筒干灌法浇筑混凝土。串筒每节长度为 1.25 m，悬挂节数视桩孔深而定，最后一节串筒底口离孔底不得＞ 2 m。

5）再次清孔。浇筑混凝土前，应探测孔底泥浆及泥浆比重检测，大于规定应再次清孔。

6）浇筑混凝土。水下混凝土灌注时，先要再次确认桩底沉渣厚度符合设计要求。导管底部距孔底宜为 400 mm，计算好封底混凝土的数量，以确保导管埋入深度≥ 1 m，首批混凝土灌入孔底后，立即探测孔内混凝土面高度，如符合要求，即可正常灌注。

3.2 质量控制要点

1）桩封底前，应清除桩孔内余土，排除积水，并预留清扫凹坑。

2）钢筋进场前，必须进行检验，检验合格并报监理单位审批后，方可大批量进场。

3）钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告，表面无老锈和油污。

4）钢筋骨架垂直下放到位后，检查钢筋骨架中心与桩孔中心是否重合，钢筋骨架与井壁间垫混凝土垫块，以确保保护层的厚度均等。

4 应用效果

该施工技术在多个工程均有推广应用，产生了良好的经济效益和社会效益。例如在某住宅工程，各桩位可同时制作安装钢筋骨架，加快工程施工进度 15 d，减少了起重机械使用，降低了施工成本 2.8 万元。

5 结语

挖孔桩超重钢筋骨架人工下放施工技术，有效地解决起重设备的吊装范围难以覆盖桩基位置、起重机械难以到位（如在深基坑中的人工挖孔桩施工）、挖孔桩上空受内支撑梁阻碍等情况下挖孔桩钢筋骨架的施工。操作工直接在桩的竖直空间进行绑扎并下发安装，较好地保证了钢筋骨架的垂直度，并能避免因起重机械吊装过程中产生的钢筋骨架变形，从而确保了施工质量。同时可减少起重机械使用，降低施工成本，加快工程施工进度，经济效益明显，在采用机械起重吊装钢筋骨架存在困难的情况下值得推广应用。