桩基钢筋笼整体成型施工工法.docx
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桩基钢筋笼整体成型施工工法
桩基钢筋笼整体成型施工工法
申报单位：
XX项目部
总工程师:
申报时间:
XX年XX月
桩基钢筋笼整体成型施工工法
1前言
目前国内梁桥工程施工中，基础多为钻孔灌注桩基础，而钻孔灌注桩所使用的柱状钢筋笼由主筋和箍筋焊接或绑扎而成，钻孔灌注桩钢筋笼加工多采用传统作业法、人工焊接或绑扎而成，该施工工艺成品钢筋笼主筋线性、箍筋圆顺度差，箍筋间距不均匀，焊接过程中易烧伤主筋，加工过程以人工为主，而新建张家口至呼和浩特客用专线铁路对钢筋笼成型精度要求比较高，人工加工的钢筋笼质量难以满足客专要求，且成本较高。
因此我项目部根据实际情况在全线率先采用钢筋笼滚焊机生产桩基钢筋笼，即桩基钢筋笼整体成型工艺。
2工法特点
2。
1 加工速度快：
正常情况下6人一班，可分班作业，以加工21m长钢筋笼为例：
上料用时12min，箍筋焊接用时70min，安装加强箍筋、定位筋用时30min，工作效率非常高.
2.2 加工质量稳定可靠：
由于采用的是机械化作业，主筋、箍筋的间距均匀，箍筋圆顺度好,钢筋笼直径一致，产品质量满足规范要求，特别是白塔特大桥钻孔桩钢筋笼箍筋为Ф12（螺纹）,人工加工时，难以保证箍筋圆顺度、箍筋圆周均匀一致及间距均匀.
2。
3 由于主筋在其固定盘圆周上分布均匀，施工现场钢筋笼接长时，上下节钢筋笼主筋对接位置准确不需二次调整主筋，减少了钢筋笼焊接时间，缩短了钢筋笼就位时间，防止泥浆沉渣厚度超标及缩孔,提高了钻孔灌注桩的质量.
2。
4钢筋笼焊接采用CO2气体保护焊，焊接过程中不易烧伤主筋、焊枪自动上丝、焊渣少,焊接产生烟雾少，对周围环境影响较小，焊接质量、焊接效率均较高。
3使用范围
本工法适用于直径为Φ45～150cm钻孔灌注桩钢筋笼制作。
特别是主筋、箍筋直径比较大,钢筋笼成型精度要求较高、生产量较大的钻孔灌注桩钢筋笼生产.
4工艺原理
将加工好的主筋放在分料系统上，穿过滚焊机固定旋转盘相应导管内然后进行固定,把箍筋端头先焊接在能搭接到的主筋上，通过固定旋转盘及移动旋转盘转动把箍筋缠绕在主筋上（移动盘一边旋转一边移动，箍筋间距通过两盘的转速和行走速度控制），同时由专业电焊工将箍筋与主筋焊接，箍筋焊接完成后由液压系统将钢筋笼运送到半成品区，人工安装加强箍筋及定位筋，钢筋笼加工完成。
5施工工艺流程及操作流程
5。
1工艺流程
上料→穿筋、固定→焊接→分离固定盘→分离移动盘→卸笼→降下支撑支架、移动盘归位
5。
2钢筋加工厂布置
5。
2.1生产场地布置平面示意图
5。
2。
2整个生产区在布局上，主要有四个部分，设备区、原材料存放区、半成品加工区、成品钢筋笼储存区，要充分考虑各种原材料及成品的移动及存储方便。
要注意以下几点：
（1）、主筋、箍筋存放区，这一区域的宽度至少要3米，主筋、箍筋存放区最好有道路相通，以便箍筋的存放及放入箍筋料架的操作。
（2）、设备和生产区边界相距至少1米以上，如果考虑到物料进出主筋、箍筋存放区方便，一侧或两侧距生产区边界距离要在2-3米以上;
（3）、原材料存储区,主要考虑上料方便及存储的方便。
（4）、钢筋半成品加工区，主要考虑加强箍筋及定位筋安装的方便
（5）、场地硬化时注意地面排水坡设置，确保雨后钢筋加工场地内无积水现象。
5。
3设备安装顺序
5。
3。
1安装流程图
5.4主要施工方法
新建XX至XX为客用专线，设计速度为250km/h，牵引种类为电力牵引，是XX境内第一条高速铁路，施工技术要求高、工期紧，梁桥钻孔灌注桩钢筋笼自由桩长部分均为并列双排主筋，钢筋笼下端主筋为单根等距布置,如下图所示，
钢筋笼钢筋布置图
5。
4.1下料
钢筋下料应遵循长短搭配、统筹排料和减少损耗的原则进行配料计算，并预先确定主筋下料长度调整值.主筋用钢筋切断机切断，由专业电焊工进行闪光对焊（主筋连接方式为闪光对焊或机械连接），焊接完成后将主筋摆放到主筋、箍筋存放区,主筋下面垫放工字钢，防止地面反潮，加强箍筋由钢筋弯圆机进行弯曲，弯曲成型后人工焊接。
5。
4。
2上料、穿筋及固定
首先将固定盘导管、移动盘导管分别固定到相应的模板环上，保证导管均匀分布在模板环上，由人工将加工好的主筋放置在分料支架上（有主筋自动上料系统的滚焊机放置在上料的链条托板上），启动固定旋转驱动机构控制面板上“两盘同时正转"按钮，把主筋依次穿过固定盘导管,进入移动盘导管，并用螺栓把主筋逐一固定（加工并列双根主筋钢筋笼时采用双筒导管固定，加工单根主筋钢筋笼时采用单筒导管固定），要保证两盘导管前后一致，使主筋不发生扭转，同时让分料盘转一定角度，保证主筋放置在分料支架上不掉落，重复以上操作，直至所有主筋全部均匀分布在分料盘内，箍筋放置在箍筋放线架上,调节箍筋矫直系统中导向轮的高度使其压在箍筋上。
5。
4.3焊接
把箍筋通过箍筋矫直系统调直后和主筋交叉焊接固定，启动固定旋转驱动机构控制面板上“两盘同时正转”按钮,把箍筋并排连续绕主筋两圈，并与主筋焊接牢固（箍筋的矫直效果可通过调整矫直机构上的控制滚轮下压量的螺杆进行调节.
把控制台控制面板上的“手动/自动"开关，打到“自动位置”两盘同步旋转，同时移动盘通过行走驱动机构向前移动，使箍筋连续在主筋上缠绕，并在箍筋和主筋交点处进行焊接,保证箍筋间距符合生产需求（可通过设定触摸屏上的参数进行控制）
当加工的钢筋笼达到一定长度（行走小车离开第一个液压支撑上方）时，启动控制台控制面板上的“液压支撑1”按钮，升起相应的液压支撑1的支撑架，以防止钢筋笼因重力下垂而变形.在后续的生产过程中，一定要及时按顺序（离固定盘最近的为液压支撑1，依次类推）启动控制台控制面板上的相应“液压支撑X”按钮,升起相应的液压支撑的支撑架，以支撑钢筋笼，防止下垂。
在制作的钢筋笼长度达到生产需要时，把控制台控制面板上的“手动/自动"开关，打开“手动”位置，启动固定旋转驱动机构控制面板上“两盘同时正转”按钮,把箍筋并排连续缠绕主筋两圈，并与主筋焊接牢固，并用电焊烧断箍筋.
箍筋与主筋焊接采用CO2气体保护焊，焊丝采用实心细丝，焊丝由丝盘自动进入焊枪，焊接电流的大小主要取决于送丝速度。
送丝的速度越快，则焊接的电流就越大。
5。
4.4分离固定盘
启动移动旋转驱动机构框架控制面板上的“行车前进”开关，移动盘通过行走驱动机构拉动钢筋笼继续向前移动，直至主筋端部离开固定盘导管100—150mm（确保卸钢筋笼时，主筋不碰到固定盘）
5。
4.5分离移动盘
启动固定旋转驱动机构框架控制面板上的“两盘同时正转"按钮,用电动扳手松开移动盘上的固定主筋的螺栓。
启动移动旋转驱动机构框架控制面板上的“行车前进"开关，移动盘通过行走驱动机构连续向前移动，直至主筋端部离开移动盘100—150mm（确保卸钢筋笼时，主筋碰不到移动盘）
5。
4.6卸笼
把卸笼支架依次排放在行走轨道的一侧，启动控制台控制面板上的“液压同时升降"按钮,同时降下所有液压支撑的支撑架,卸下钢筋笼。
5.4。
7移动归位盘
先把卸笼支架全部移走，再把控制台控制面板上的“手动/自动”开关,打到“自动”位置，按下控制台控制面板上“车自动返回”按钮，移动盘通过行走小车移向固定盘，当移动盘接近固定盘的时候，应把控制台控制面板上的“手动/自动”开关,打到“手动”位置，通过手动控制，使行走小车的后框架与固定盘的U形板相距一定距离（具体尺寸应能保证生产的钢筋笼符合生产需要）,此时可同时进行下一钢筋笼上料作业流程，进入下一钢筋笼生产流程。
5.4.8安装加强箍筋、定位筋
钢筋笼由滚焊机卸下后，滚入钢筋笼半成品区，人工安装钢筋笼加强箍筋及定位筋，加强箍筋在桩基钢筋笼的两端各设置一根，中部自上而下每隔2m设置一根，定位筋每2m沿圆周等距焊接4根，上下层错位45º交叉设置，布置于全钢筋笼范围之内,加强箍筋、定位筋均与主筋采用焊接连接。
钢筋笼加强箍筋、定位筋安装完毕后吊运到成品存储区，并用苫布覆盖，待施工现场需用时调运。
6材料与设备配置
6。
1材料
新建XX至XX工程采用的钢筋为HPB300、HRB400，钢材采购通过招标方式选择钢材生产厂家，钢筋运送到钢筋加工厂后，用汽车吊吊运到原材料待检区存储，待检钢筋放置于事先铺设好的工子钢上，与地面保持一定的高度防止地面返潮锈蚀钢筋，钢筋堆放完成后由材料员与实验员现场取样，监理工程师见证，报送实验室进行材料二次复检，复检合格后方可使用。
6。
2机械配置
主要施工机械表
序号
设备名称
型号及规格
单位
数量
备注
1
钢筋笼滚焊机
BPM—1500
台
1
2
吊车
QY25K5—1
台
1
3
钢筋切断机
GQ40
台
1
4
钢筋弯圆机
GW40
台
1
5
闪光对焊机
WL-C—2K
台
1
6
钢筋笼炮车
台
1
7
农用四轮车
台
1
7施工质量控制措施
钢筋是建设工程中必不可缺的、极为重要的建筑材料,它是混凝土构件的"筋骨”，是保证结构强度和稳定性的关键,"筋骨"的成型靠钢筋加工来实现.在工程建设中,钢筋的购进计划、进场检验、保管、调直、除锈、下料、切断、弯制、焊接、绑扎、成型及保护层厚度控制等工序，是钢筋加工的重要工作,是确保工程质量有效控制环节。
由于钢筋在浇筑混凝土后普通检查仪器无法检查质量和数量，钢筋材料技术性能的优劣，钢筋加工质量的好坏，对工程质量起着关键性、决定性的作用，因此,必须严格地控制钢筋加工的施工质量。
7.1从事钢筋加工和焊接的操作人员必须经考试合格，持证上岗。
7。
2钢筋正式焊接前,应进行现场条件下的焊接性能检验，合格后方能正式生产。
7.3钢筋在运输和贮存过程中应上盖下垫，防止锈蚀、污染和变形。
7.4钢筋加工应设置专用加工厂，并按牌号、规格和检验状态分别
标识存放。
7。
5冬期钢筋闪光对焊宜在室内进行,环境气温不宜低于0℃，CO2气体保护焊焊接时抗风能力差，适合室内作业。
7。
6钢筋弯曲成型时,应按设计弯曲角度一次弯曲成型，不得反复弯曲。
7.7环氧涂层钢筋现场存放期不宜超过6个月，当环氧涂层钢筋在室外存放的时间需要2个月以上时，应采取保护措施,避免阳光、盐雾和大气暴露的影响。
7.8钢筋进场时,必须对其质量指标进行全面检查,按批检查其直径、每延米重量并抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验，其质量应符合设计要求和国家现行标准《钢筋混凝土用钢》（GB1499）等的规定，检验数量：
以同牌号、同炉罐号、同规格的钢筋,每60t为一批，不足60t也按一批计。
施工单位每批抽检一次。
8施工安全保证措施
8。
1 设备操作人员须经设备供应方的技术人员操作培训方可进行设备操作，要对设备性能进行充分了解。
8.2作业人员在作业前要进行安全预知，大家一起对操作过程中可能会出现的危险进行设想分析并做好相应对策.
8。
3严禁机器运转时，非生产人员靠近设备，要特别注意衣服、手臂被卷入设备中的危险。
操作人员不能穿过肥大、有丝带或易被卷入设备的服装进行生产作业，严禁女性操作人员穿裙子进行设备操作，长发者须把头发盘起并固定在安全帽内.
8.4上料或穿送钢筋须带保护手套.
8.5 严禁用水或压缩空气对电器设备进行冲洗或吹灰。
8.6 严禁用湿布或潮湿刷子对电气柜中的电气器件进行清灰作业。
8.7 严禁非操作人员擅自操作设备，否则及易造成设备坏或伤害他人安全事故发生。
8。
8设备安装注意事项
（1）、整个安装过程要做好安全防护措施，严禁不相关人员靠近场地。
（2）、安装之前要先熟悉安装步骤,预测安装过程中的安全隐患，并采用措施以杜绝其发生.
（3）、准备好安装工具及设备，要检查相关电源的接通情况。
（4）、设备就位要缓缓轻放,静止晃动碰撞，防止安装过程中由于操作不当而引起的设备损坏。
（5）、设备找平调整要仔细，其水平状态会直接影响设备的使用状况及寿命。
（6）、漏电保护器、地线要安装正确，并确保其运行安全。
（7）、设备安装后,应保证固定盘和移动盘旋转正常，分料盘支撑滚轮与轨道安全接触，行走小车时无卡滞现象，最后用膨胀螺栓或其他预埋件把设备固定。
9环保措施
9。
1钢筋加工厂内环境保护措施
控制好厂内的各种粉尘、废弃物对环境的污染和危害，原材料堆放场地及道路均采用硬化处理,对不能硬化处理的施工临时便道，在晴天干燥时应经常洒水予以养护和保护，防止道路灰尘弥漫。
在钢筋加工厂地内生活范围内,场地要进行硬化处理,场地应平整干净、生活垃圾及固体废弃物应集中处理并运至环保部门指定的地点堆放或处理，在施工期始终保持良好的排水状态。
修建加工场地时对场地内的排水系统进行整体规划设计，根据地形等条件合理将降水引流至天然排水沟渠，避免降水漫流、汇集对场地周围产生冲刷。
废弃的钢筋、包装材料、生活垃圾必须及时清理出现场，防止引起扬尘和影响环境卫生。
在施工场地禁止焚烧废弃物品，防止产生有毒、有害烟尘和气体。
9.2施工噪声控制措施
钢筋加工在施工前应确定施工噪声级影响范围并根据国家噪声排放标准制定控制计划，在施工中尽量使用低噪声设备，对各种高噪声设备安装消声设备，避开夜间使用,对施工过程中产生振动的噪声进行隔振，隔噪处理或采取其他措施。
对无法控制的施工噪声应合理安排施工时间。
定期发放个人卫生防护用品,现场检测人员负责检查噪声控制落实情况,发现问题及时纠正处理。
钢筋加工负责人收集施工噪声情况及相关意见,并不断持续改进.
10节约资源及效益技术分析
滚焊机制作钢筋笼间距均匀,精度高，机械旋转，盘筋与主筋缠绕紧密；箍筋与主筋焊接采用CO2气体保护焊，焊接完成后将钢筋笼卸下，在半成品区安装加强箍筋及定位筋，确保钢筋笼同心度。
而传统工法制作钢筋笼尺寸误差偏大；钢筋缠绕不紧，钢筋笼整体松散，箍筋焊接采用电弧焊焊接。
相同条件下，以6—7人加工21m钢筋笼为例,滚焊机加工时间为112分，传统方法加工需要6—8小时,滚焊机制作钢筋笼是传统制作产量的3-4倍.
相同任务量时,①滚焊机制作可节省人工3/4;②箍筋焊接，滚焊机采用CO2气体保护焊，操作简便，成本较低，焊接时飞溅物少，焊接时不用替换焊条，焊丝可连续使用，焊接时由于二氧化碳的热物理性能的影响不易烧伤主筋，且焊渣较少。
而电弧焊需要更换焊条,焊条不能全部使用完毕,浪费较大；且焊接时产生热变形，从而导致钢筋笼变形,焊渣较多。
③缠绕箍筋，滚焊机加工钢筋笼时箍筋与主筋紧密接触，而传统方法箍筋与主筋缠绕松弛且圆顺度不好，增加了箍筋的使用量，特别是10mm以上箍筋较密时，人工更难保证质量。
11工程实例
新建XX至XX工程XX标桩基础钢筋笼均采用钢筋滚焊机制作，使钻孔灌注桩钢筋笼加工实现了自动化。
特别是白塔特大桥，桩基数量大、施工速度快、生产钻孔灌注桩钢筋笼实现数控操作，机械化程度高，生产率高，节省大量人工，质量稳定,成型钢筋笼刚度好、精度高，钢筋笼接长时易于对接。
执笔人：
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附图1：
钢筋笼滚焊机设备结构图
附图2：
原材料存储区
附图3：
钢筋加工区
附图4：
闪光对焊
附图5：
上料
附图6：
穿筋、固定（单根主筋）
附图7：
穿筋、固定（双根主筋）
附图8：
穿筋、固定（双根主筋）
附图9：
焊接
附图10：
CO2气体保护焊
附图11：
分离固定盘
附图12：
分离移动盘
附图13：
主筋与移动盘分离
附图14:
卸笼
附图15：
安装加强箍筋及定位筋
附图16：
成品钢筋笼存储区
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