一种带预埋管的超大直径灌注桩双层钢筋笼及其制作方法与流程

本发明涉及桩基施工技术领域，尤其涉及灌注桩双层钢筋笼及其制作方法。

背景技术：

随着经济的日益发展，在工程领域，越来越多的超高层建筑拔地而起，大量跨江跨海大桥相继建成，随着主体结构的高度和体量不断增大，对灌注桩的承载能力要求越来越高，对灌注桩成桩质量要求也在不断提高，大直径灌注桩施工完成后需对桩身进行质量检测。

超声波透射法是现在最常用的一种对桩身进行检测的方法，该方法较为经济快捷，能够准确的确定缺陷的位置及大小，通过超声波声学参数特征情况能够较准确判定缺陷的类型，为桩身混凝土质量等级的判定和处理提供了重要的理论依据。

声测管是灌注桩进行超声波检测法时探头进入桩身内部的通道，也是灌注桩超声检测系统的重要组成部分，在施工时应严格控制埋置的质量，避免被破坏和堵塞以确保检测工作顺利进行。

注浆管是预埋注浆管系统的重要组成部分，主要应用于桩基后压浆技术。使用注浆管能有效提升桩基承载力，帮助混凝土灌注到各种空缝之中，使其可以完全的被密封，从而防止发生断裂、位移、变形，更好的保护桩基以及其上的承载物。灌注桩后注浆技术是指灌注桩成桩后一定时间，通过预设在桩身内的注浆管及与之相连的桩端、桩测注浆阀注入水泥浆，使桩端桩侧土体得到加固，从而提高单桩承载力，减少沉降。

冷却管是一种预埋冷却循环水管，主要应用在大体积混凝土温度控制中。大体积混凝土浇灌完成后，为了防止大体积混凝土内外温差过大产生温度应力导致开裂，须在冷却管内输入循环冷水降低混凝土内部温度，从而保证混凝土结构的整体性和耐久性。

通常情况下，超大直径灌注桩可能含有注浆管、可能含有声测管、可能含有冷却管、可能含有钻芯管，也可能同时含有两种及以上预埋管，在钢筋笼加工时，常常采用绑扎或焊接方式固定在双层钢筋笼上。公开号为cn206616553u的中国实用新型公开了一种配合钻芯检测的超大长径比灌注桩钢筋笼，其在灌注桩的钢筋笼中，利用钢筋笼主筋固定设置竖向钢管，竖向钢管的底部端口距离桩底1m，竖向钢管的顶部管口在钢筋笼的顶部凸伸；在完成桩身混凝土的灌注之后，竖向钢管保持为中空管，用于钻芯检测的钻机钻头能够沿中空管下落至桩底以上1m的位置处，对灌注桩桩底进行钻芯取样。此实用新型虽以竖向钢管为导管，可准确钻芯取样，实现对超大长径比灌注桩的桩底沉渣厚度、桩端持力层的岩土性状的快速有效的检测。但是，因超大直径桩基的预埋管数量多，如何避免双层钢筋笼因加工制作而导致桩垂直度不符合要求，以及如何解决双层钢筋笼易变形，仍是一个技术难题。同时，如何节约工期，提高了双层钢筋笼的施工效率，减少桩基钢筋笼的下管时间也是一个技术难题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种带预埋管的超大直径灌注桩双层钢筋笼，避免吊装时钢筋笼变形，防止导管浇筑混凝土时上、下插拔对预埋管的破坏，保证超大直径灌注桩的承载力。

本发明的另一目的是提供一种带预埋管的超大直径灌注桩双层钢筋笼的制作方法，采用外圈钢筋笼和内圈钢筋笼整体制作，大大提高了施工效率。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种带预埋管的超大直径灌注桩双层钢筋笼，包括内、外圈钢筋笼；

所述内圈钢筋笼为螺旋箍筋沿轴向缠绕在多根内圈纵筋上的筒型笼状结构；

所述外圈钢筋笼为多个加劲箍圈沿轴向均匀套在多根主筋上的筒型笼状结构；

所述外圈钢筋笼套在所述内圈钢筋笼外；

所述内圈钢筋笼内和外圈钢筋笼内插入有预埋管。

进一步的，所述多根内圈纵筋上套有多个内圈焊接箍，这些内圈焊接箍沿着各个内圈纵筋的延伸方向均匀排布。

进一步的，各个加劲箍圈之间连接有多根外圈纵筋，这些外圈纵筋沿着各个加劲箍圈的圆周均匀排布且沿轴向延伸。

进一步的，外层螺旋箍沿轴向缠绕在多根外圈纵筋上。

进一步的，所述多根外圈纵筋上套有多个外层加劲箍，这些外层加劲箍沿着各个外圈纵筋的延伸方向均匀排布。

进一步的，每个加劲箍圈和内圈钢筋笼之间均连接有一个″井″字型加强筋，这些″井″字型加强筋沿内、外圈钢筋笼的轴向均匀排布。

进一步的，所述预埋管包括钻芯管和声测管，所述钻芯管和声测管固定在内、外圈钢筋笼之间的空间内。

进一步的，所述预埋管还包括冷却管，该冷却管固定在所述内圈钢筋笼的内部空间中。

进一步的，所述预埋管还包括注浆管，该注浆管固定在所述内圈钢筋笼的内部空间中以及内、外圈钢筋笼之间的空间内。

一种带预埋管的超大直径灌注桩双层钢筋笼的制作方法，其包括下述步骤：

采用弯曲机将钢筋弯曲成螺旋箍筋；

采用搭接焊的方式将钢筋连接成多根内圈纵筋；

将螺旋箍筋沿轴向缠绕在多根内圈纵筋上并焊接；

采用弯曲机将钢筋弯曲成多个加劲箍圈；

采用搭接焊的方式将钢筋连接成多根主筋；

将多个加劲箍圈沿轴向均匀套在多根主筋上成筒型笼状结构并将各个加劲箍圈与各个主筋焊接；

将内圈钢筋笼插入外圈钢筋笼，定位准确后，二者采用加筋箍进行固定，再将内、外圈钢筋笼分别与加筋箍焊接；

将预埋管插入到内圈钢筋笼内和外圈钢筋笼内，通过铁丝绑扎的方式将预埋管与内、外圈钢筋笼固定；或者，通过借助钢筋件焊接的方式将预埋管与内、外圈钢筋笼固定。

本发明所提供的带预埋管的超大直径灌注桩双层钢筋笼，避免了吊装时钢筋笼变形，防止了导管浇筑混凝土时上、下插拔对预埋管的破坏，保证了超大直径灌注桩的承载力。

本发明所提供的带预埋管的超大直径灌注桩双层钢筋笼的制作方法，采用外圈钢筋笼和内圈钢筋笼整体制作，钢筋笼和预埋管一次加工成型，消除了因钢筋笼和预埋管接长和焊接期间导致的塌孔现象，大大提高了施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的带预埋管的超大直径灌注桩双层钢筋笼中内圈钢筋笼的侧视图；

图2为本发明实施例提供的带预埋管的超大直径灌注桩双层钢筋笼中外圈钢筋笼骨架的侧视图；

图3为本发明实施例提供的带预埋管的超大直径灌注桩双层钢筋笼中内圈钢筋笼插入到外圈钢筋笼骨架进行定位后的侧视图；

图4为本发明实施例提供的带预埋管的超大直径灌注桩双层钢筋笼主筋、加劲箍圈与螺旋箍筋链接成为一个整体的剖面示意图；

图5为本发明实施例提供的带预埋管的超大直径灌注桩双层钢筋笼的剖面示意图；

图6为本发明实施例提供的带预埋管的超大直径灌注桩双层钢筋笼中预埋管固定示意图；

图7为本发明实施例提供的带预埋管的超大直径灌注桩双层钢筋笼的配筋示意图。

附图标记说明：

1、主筋；2、加劲箍圈；3、螺旋箍筋；4、钻芯管；5、声测管；6、冷却管；7、注浆管；8、内圈纵筋；9、内圈焊接箍；10、外圈纵筋；11、外层螺旋箍；12、外层加劲箍；13、″井″字型加强筋；14、″l″型钢筋件；15、″u″型钢筋件。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

参见图1～图7所示，一种带预埋管的超大直径灌注桩双层钢筋笼，包括内、外圈钢筋笼。所述内圈钢筋笼为螺旋箍筋3沿轴向缠绕在多根内圈纵筋8上的筒型笼状结构。所述外圈钢筋笼为多个加劲箍圈2沿轴向均匀套在多根主筋1上的筒型笼状结构。所述外圈钢筋笼套在所述内圈钢筋笼外。所述内圈钢筋笼内和外圈钢筋笼内插入有预埋管。

上述带预埋管的超大直径灌注桩双层钢筋笼的制作方法，包括下述步骤：

内圈钢筋笼制作

1.1采用钢板割成胎膜台座，采用弯曲机将钢筋弯曲成螺旋箍筋3；

1.2采用搭接焊的方式将钢筋连接成多根内圈纵筋8；

1.3将螺旋箍筋3沿轴向缠绕在多根内圈纵筋8上并焊接；

外圈钢筋笼骨架制作

2.1采用弯曲机将钢筋弯曲成多个加劲箍圈2；

2.2采用搭接焊的方式将钢筋连接成多根主筋1；

2.3将多个加劲箍圈2沿轴向均匀套在多根主筋1上成筒型笼状结构并将各个加劲箍圈2与各个主筋1焊接；

内、外圈钢筋笼组装

将内圈钢筋笼插入外圈钢筋笼，定位准确后，二者采用加筋箍进行固定，再将内、外圈钢筋笼分别与加筋箍焊接；

钢筋笼预埋管安装

将预埋管插入到内圈钢筋笼内和外圈钢筋笼内，通过铁丝绑扎的方式将预埋管与内、外圈钢筋笼固定；或者，通过借助钢筋件焊接的方式将预埋管与内、外圈钢筋笼固定。

具体的，所述带预埋管的超大直径灌注桩双层钢筋笼，包括内、外圈钢筋笼。

如图1和图7所示，所述内圈钢筋笼包括螺旋箍筋3和多根内圈纵筋8，如图7所示，这些内圈纵筋8呈圆形均匀排布且均沿轴向延伸，而且这些内圈纵筋8相互平行。所述螺旋箍筋3缠绕在这些内圈纵筋8上构成筒型笼状结构，该用于制作螺旋箍筋3的钢筋的直径≥10mm。

如图2所示，所述外圈钢筋笼包括多个加劲箍圈2和多根主筋1，加劲箍圈2为圆环形状，这些加劲箍圈2套在所述内圈钢筋笼外且沿轴向均匀排布，各个加劲箍圈2与内圈钢筋笼同轴。所述多根主筋1固定在各个加劲箍圈2上并绕着各加劲箍圈2的圆周均匀排布，这些主筋1沿轴向延伸且相互平行并呈圆形均匀排布。如图2所示，该外圈钢筋笼为多个加劲箍圈2沿轴向均匀套在多根主筋1上的筒型笼状结构。用于制作主筋1的钢筋的直径≥18mm，用于制作加劲箍圈2的钢筋的直径≥12mm。

如图3和图4所示，所述外圈钢筋笼套在所述内圈钢筋笼外，内、外圈钢筋笼同轴设置。

所述内圈钢筋笼内和外圈钢筋笼内插入有预埋管。如图5所示，所述预埋管包括钻芯管4、声测管5、冷却管6和注浆管7。钻芯管4和声测管5固定在内、外圈钢筋笼之间的空间内。冷却管6固定在所述内圈钢筋笼的内部空间中。注浆管7固定在所述内圈钢筋笼的内部空间中以及内、外圈钢筋笼之间的空间内。所述钻芯管4的数量≥2根，所述声测管5的数量≥4根。所述冷却管6的数量为偶数。所述注浆管7的数量≥2根，在本实施例中，注浆管7的数量为7根，其中，位于内圈钢筋笼的内部空间中的注浆管7的数量为4根，位于内、外圈钢筋笼之间的空间内的注浆管7的数量为3根。

如图7所示，所述多根内圈纵筋8上套有多个圆形内圈焊接箍9，这些内圈焊接箍9沿着各个内圈纵筋8的延伸方向均匀排布。各个加劲箍圈2之间连接有多根外圈纵筋10，这些外圈纵筋10沿着各个加劲箍圈2的圆周均匀排布且沿轴向延伸。一根一根的将外圈纵筋10焊接在各个加劲箍圈2的圆周上，然后，这些外圈纵筋10沿着各个加劲箍圈2的圆周均匀排布呈圆形。外层螺旋箍11沿轴向缠绕在多根外圈纵筋10上。

如图7所示，所述多根外圈纵筋10上套有多个圆形外层加劲箍12，这些外层加劲箍12沿着各个外圈纵筋10的延伸方向均匀排布。每个加劲箍圈2和内圈钢筋笼之间均连接有一个″井″字型加强筋13，这些″井″字型加强筋13沿内、外圈钢筋笼的轴向均匀排布。

上述带预埋管的超大直径灌注桩双层钢筋笼在制作过程中，需要搭设钢筋笼骨架制作平台和钢筋笼堆放两个平台。钢筋笼堆放平台采用钢筋与钢筋纵横交错搭接，下部与地面点焊形成″七″字筋固定。钢筋笼骨架制作平台采用20m左右的滚笼机进行原料放线、钢筋矫直、绕筋成型、滚焊成型等一系列自动化程序。

上述带预埋管的超大直径灌注桩双层钢筋笼的制作方法，包括下述步骤：

内圈钢筋笼制作

1.1采用钢板割成胎膜台座，采用弯曲机将钢筋弯曲成螺旋箍筋3；

1.2采用搭接焊的方式将钢筋连接成多根内圈纵筋8；

1.3将螺旋箍筋3沿轴向缠绕在多根内圈纵筋8上并焊接；

外圈钢筋笼骨架制作

2.1采用弯曲机将钢筋弯曲成多个加劲箍圈2；

2.2采用搭接焊的方式将钢筋连接成多根主筋1；

2.3将多个加劲箍圈2沿轴向均匀套在多根主筋1上成筒型笼状结构并将各个加劲箍圈2与各个主筋1焊接；

内、外圈钢筋笼组装

将内圈钢筋笼插入外圈钢筋笼，定位准确后，二者采用加筋箍进行固定，再将内、外圈钢筋笼分别与加筋箍焊接；

钢筋笼预埋管安装

将预埋管插入到内圈钢筋笼内和外圈钢筋笼内，通过铁丝绑扎的方式将预埋管与内、外圈钢筋笼固定；或者，通过借助钢筋件焊接的方式将预埋管与内、外圈钢筋笼固定。

以一个具体的带预埋管的超大直径灌注桩双层钢筋笼为例；根据外圈钢筋笼直径1.4m，加劲箍圈2为直径28@2000，内圈钢筋笼直径1.4m，螺旋箍筋3为直径18@2000，主筋1直径18mm且共计16根进行下料。采用钢筋弯曲机将螺旋箍筋3弯曲成型，采用搭接焊的方式将钢筋连接成多根内圈纵筋8，将螺旋箍筋3沿轴向缠绕在多根内圈纵筋8上并焊接。

采用弯曲机将钢筋弯曲成多个加劲箍圈2，采用搭接焊的方式将钢筋连接成多根主筋1。

用吊车将已制作好的内圈钢筋笼吊起，将加劲箍圈2(直径28@2000)套在内圈钢筋笼外定位并固定在滚笼机上，再将加劲箍圈2(直径28@2000)与外层加劲箍12(直径28@2000)搭接焊固定。螺旋箍筋3(直径18@2000)与内圈纵筋8(在本实施例中，内圈纵筋8选用16根直径18mm的钢筋)点焊并再用钢丝绑扎固定。

将外层加劲箍12(直径28@2000)按设计要求间距固定在滚笼机上，通过滚笼机的运转将外圈纵筋10焊接于外层加劲箍12，外圈纵筋10(在本实施例中，外圈纵筋10选用76根直径36mm的钢筋)采用隔一并一的方式焊接。(直径≥22的外圈纵筋10可采用套筒连接)

″井″字型加强筋13与外圈钢筋笼搭接焊固定。

外层螺旋箍11的制作安装成为钢筋笼施工的一个重要环节，将双螺旋直径12mm箍筋通过钢筋调直机的上出口、下出口固定箍筋的位置，再加以人工辅助控制所述箍筋的间距(两根12mm并筋间距90mm)。同时钢筋滚笼机开始运作使箍筋沿轴向缠绕在多根外圈纵筋10上形成外层螺旋箍11，钢筋工在旁进行箍筋与外圈纵筋10的焊接。

预埋管包括钻芯管4、声测管5、冷却管6和注浆管7，将这些预埋管插入到内圈钢筋笼内和外圈钢筋笼内，通过铁丝绑扎的方式将预埋管与内、外圈钢筋笼固定；或者，如图6所示，通过借助″l″型钢筋件14和/或″u″型钢筋件15焊接在主筋1上将预埋管与内、外圈钢筋笼固定。其中，注浆管7根据设计要求，中微风化下4m/道，强风化以上6m/道开孔布设注浆环。

与现有技术相比，上述带预埋管超大直径灌注桩的双层钢筋笼是一次成型，其长度可达30m，吊装时不发生变形，提高了钢筋笼的安装效率，保证了桩基施工质量。

本实施例所提供的带预埋管的超大直径灌注桩双层钢筋笼，避免了吊装时钢筋笼变形，防止了导管浇筑混凝土时上、下插拔对预埋管的破坏，保证了超大直径灌注桩的承载力，同时满足了设计要求的超声波和抽芯检测数量，确保成桩质量。

本实施例所提供的带预埋管的超大直径灌注桩双层钢筋笼的制作方法，采用外圈钢筋笼和内圈钢筋笼整体制作，钢筋笼制作的施工机械、施工工序、施工工艺的选择对其影响是十分巨大的；滚笼机替代常规人员操作，滚笼机选用大功率的电机增加转动扭矩及动力，从而大大提高了施工效率。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。