桩基钢筋笼直螺纹套筒连接主筋顶紧装置的应用研究

摘要：桥梁工程作为国家基础设施建设的重要组成部分，随着经济发展和交通需求的不断增加，在建桥梁数量也在快速增长，桥梁建设和发展变得日益重要，未来的桥梁安全将得到更加全面和精细的保障。提高施工质量，避免桥梁的疲劳、劣化和事故，将成为桥梁施工的重要任务。

关键字：桩基；桥梁工程；钢筋；直螺纹套筒；应用

前言：

桩基础作为桥梁工程应用最广泛的基础形式，在桥梁工程施工中是一个非常重要的环节，这一环节的质量直接决定了整座桥梁的质量和安全性。因此，通过科技创新的研发和应用，加强桥梁桩基钢筋安装的施工质量的控制，对提高桥梁的安全性和耐久性具有较大意义。

一、研究目的

目前，随着钢筋机械连接技术的发展，国内超长桩基钢筋笼分段连接施工中多采用直螺纹连接的方式。主筋直螺纹连接质量的好环，直接影响钢筋的工作性能,从而影响整个工程质量。

桥梁工程钢筋笼中钢筋的直螺纹连接，需要解决钢筋笼钢筋不能转动的问题，目前通常的做法，是在待连接的钢筋上制作加长螺纹，螺纹的长度为套筒长度;在另一连接的钢筋上制作标准螺纹，螺纹的长度为套筒长度的一半;钢筋笼连接时，先将套筒全部拧入待连接钢筋笼钢筋的加长螺纹，待带标准螺纹的钢筋笼就位对正后，再将套筒从加长螺纹向标准螺纹旋入，完成钢筋笼的连接[1];钢筋笼连接中易出现套筒内主筋未顶紧[2]，外露丝扣多的问题，从而降低接头的抗拉强度，削弱了钢筋笼的整体强度，影响桥梁桩基的施工质量。

二、施工工艺

（一）钢筋接头的加工

（1）操作工人应经专业培训，合格后方能上岗，并保持人员的稳定。钢筋加工下料时，钢筋端部应采用带锯、砂轮锯或带圆弧形刀片的专用钢筋切断机切平，切口端面与钢筋轴线垂直，不能有马蹄形或挠曲；不符合要求时应将钢筋端头切掉，保证丝头面平整、垂直。

（2）严格控制丝头长度，不应过长或过短，每加工10个丝头应采用环规检查一次，剔除不合格丝头。对合格丝头，应采用钢筋丝头保护帽进行防护，防止丝头出现污染、生锈、磕碰等损伤。

钢筋丝头质量检验应满足下表要求：

（二）桩基钢筋笼加工

桩基钢筋笼采用滚焊机分节段加工的方式，根据钢筋骨架总长度和钢筋原材长度，将钢筋笼加工成12m长标准节和若干长度不等的调整节。

（1）首先在滚焊机上安装主筋，使用定位装置进行了钢筋笼主筋的精确定位控制，然后进行首件钢筋笼的加工。

（2）首节钢筋笼加工完成后，在尾端使用直螺纹套筒对主筋接头进行预拼连接。然后进行第二节钢筋笼的加工。

（3）利用滚焊机行走装置顺轨道反向移动，拆除预拼连接套筒。拆开前,在上下节同一根主筋上用红色油漆进行标记，保证接头必须一一对应。使首节钢筋笼与第二节钢筋笼脱离，将首节钢筋笼吊出，并编号存放。

（4）以此类推完成剩余其他节段的加工制作;

在此过程中用来连接的每节钢筋笼上下环向主筋位置必须对应一致，由于在第一阶段采用了定位装置进行了钢筋笼主筋的精确定位控制和预拼，所以此时用来接长的钢筋笼每根环向主筋均能一一对应。

（三）钢筋笼吊装、运输、成品保护措施

场内加工完毕后，分节吊装，通过运输汽车运输至施工现场。钢筋笼现场存放，加强筋处应设置等高钢筋托架，防止钢筋笼污染、变形。钢筋骨架起吊时，吊机操作应平稳、缓慢避免落钩时速度过快，防止钢筋笼冲击变形，并对吊点处支撑环增设“十”支撑，防止吊点处骨架变形。

（四）上下节钢筋笼对接

首先吊车就位，将第一节钢筋笼放入孔内，用两根型钢扁担穿过钢筋笼横担在孔口，再吊起第二节钢筋笼缓慢移至第一节钢筋笼正上方，人工辅助转动上面一节钢筋笼，使每根环向主筋一一对应，然后起重机缓慢放下钢筋笼，使上下节钢筋笼对正。

主筋连接强制顶紧装置应用于桩基钢筋笼分段吊装中竖向钢筋笼直螺纹套筒连接，本装置可以在分段桩基钢筋笼连接施工中有效消除主筋连接套筒内虚位，提高直螺纹套筒连接质量。稳定可靠,受力合理,整体强度好,工艺检测能满足要求,保证施工质量。  

通过对钢筋笼连接处上下主筋（螺纹钢筋）采用U型夹压扣固定装置和两侧“步步紧”位移牵拉装置，实现主筋在连接位置的顶紧。沿钢筋笼环形设置四处主筋顶紧装置，确保钢筋笼的主筋整体连接无虚位后再施拧套筒，能解决现场钢筋笼连接目前存在的施工效率低、施工质量差和施工成本高的问题，有效缩短施工作业时间，提高施工精度。

三、预期效益和应用前景

新研发的超长桩基钢筋笼直螺纹套筒连接强制主筋顶紧装置能在不增加施工作业时间的同时，实现主筋在连接位置的顶紧。确保钢筋笼的主筋整体连接均无虚位，能满足施工要求，提升工程质量，可广泛应用于各类桥梁的桩基工程中。

结束语：

桩基础施工作为桥梁结构的一个重要环节，施工工艺、质量要求越来越严格，同时极大促进了本领域新技术的研发和应用。通过有效提高施工效能，积极探索、推广四新技术的应用，优化超长桩基钢筋笼直螺纹套筒连接施工工艺，进一步提高桥梁桩基施工的社会效益和经济效益。

参考文献：

[1]冯磊.超长桩基钢筋笼直螺纹连接技术[J].科学技术创新（2012）04.

[2]杜磊，林文.桩基钢筋笼直螺纹连接接头不合格原因分析[J].工程科技,1007-6344（2018）07-0335-02.