一种可准确定位的钻孔灌注桩钢筋笼施放方法及装置与流程

本发明涉及灌注桩施工，具体涉及一种可准确定位的钻孔灌注桩钢筋笼施放方法及装置。

背景技术：

1、近年来，基建设施发展迅猛，桩基设计与施工是基建中的核心环节。钻孔灌注桩是应用较为广泛的一种地基处理工艺，钻孔灌注桩施工中钢筋笼的施放是其中的关键环节，也是灌注桩施工的难点所在，经常出现的问题是：一是，钢筋笼施放偏心的问题，由于孔径大于钢筋笼的外径，在施放过程中，不能保证钢筋笼与桩基孔同心，从而引起桩外层水泥保护层厚度不均，影响桩的质量与强度，如果偏心较大，甚至会引起局部钢筋裸露的问题，对桩的寿命产生较大影响。二是，钢筋笼的悬吊垂直度难以保证，且处于晃动状态，其入桩孔的难度加大，且入孔后，由于不垂直，在施放过程中有可能对孔壁造成破坏，从而最终影响桩的浇筑质量。

2、申请人曾经申报过申请号为cn2024109299794、名称为“一种钻孔灌注桩钢筋笼定位装置及方法”的中国专利，其通过基座、护筒、支管的相互配合，确保了支管的垂直，通过支管的定位作用，确保钢筋笼下放过程中的垂直度，其下方定位采用的下定位架。该申请解决了钢筋笼上下定位，确保其垂直度且不偏心的问题，但其下定位架施放是在护筒及支管施放完后，自支管上的缺口探入，支管结构较为复杂，对施放人员的操作技术要求高；且其只解决了桩孔内的施放，并未涉及到钢筋笼入桩孔前的垂直度及晃动问题。

技术实现思路

1、本发明用于克服已有技术之缺陷，提供一种可准确定位的钻孔灌注桩钢筋笼施放方法及装置，以解决背景技术提及的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种可准确定位的钻孔灌注桩钢筋笼施放方法，在地面上方通过地上定位组件确保钢筋笼垂直；在桩孔内通过地下定位组件确保钢筋笼垂直及与桩孔的同心，具体包括以下步骤：

4、s1：在桩孔内向下施放下定位筒，下定位筒可对定位管的下部进行定位；

5、s2：在桩孔孔口处设置上定位筒，上定位筒可对定位管的上部进行定位；

6、s3：在上定位筒内施放定位管，定位管的上部与下部分别由上定位筒内上定位环与下定位筒内下定位环进行约束；

7、s4：将钢筋笼上端悬吊，由地上定位组件对钢筋笼周向进行约束，并使钢筋笼与桩孔同轴心；

8、s5：在桩孔内沿定位管向下施放钢筋笼至底部；

9、s6：依次撤收定位管、上定位筒。

10、上述可准确定位的钻孔灌注桩钢筋笼施放方法，在步骤s1，在桩孔内向下施放下定位筒时通过3-4组钢丝绳进行施放，以便于调整下定位筒的周向位置及水平。

11、上述可准确定位的钻孔灌注桩钢筋笼施放方法，在步骤s1-s3中，下定位筒的施放可为分两步进行，第一步：在s1中，下定位筒在桩孔内的施放深度大于上定位筒的高度或为上定位筒高度的1.1-1.2倍；第二步：在步骤s3中，定位管插入下定位筒的下定位环后，下定位筒再连同定位管一起向桩孔底部施放。

12、一种用于实现上述方法的定位装置，包括机架、地上定位组件、地下定位组件及施放组件；所述机架设置于地面上，其中心设置有可供地下定位组件出入的通行孔；地上定位组件由第一定位架、第二定位架组成，所述第一定位架、第二定位架为与钢筋笼相匹配的半圆弧形结构，地上定位组件可活动地设置于机架上；地下定位组件由上定位筒、下定位筒、定位管组成；上定位筒、下定位筒的外径与桩孔的内径相匹配；上定位筒内壁上设置有上定位环，所述上定位环由两个圆弧形板组成，所述圆弧形板与定位管的外圆弧面相匹配；下定位筒内壁上设置有下定位环，所述下定位环结构与上定位环相同；所述下定位筒与施放组件的钢丝绳相连接。

13、上述定位装置，机架上设置有导轨，第一定位架底部设置有与所述导轨相匹配的滑块，机架上设置有驱动机构，在驱动机构驱动下第一定位架可沿导轨滑动，第二定位架结构及驱动方式与第一定位架相同。

14、上述定位装置，所述定位管的数量为3-4根；上定位环的数量与定位管的数量相匹配，上定位环沿上定位筒内壁周向均匀布设；下定位环的数量与定位管的数量相匹配，下定位环沿下定位筒内壁周向均匀布设，下定位环上方设置有喇叭形口，以便于定位管的插入。

15、上述定位装置，所述施放组件由线轮、钢丝绳组成，线轮设置于施放架上，施放架可活动地设置于机架上；下定位筒下端设置有底板，底板上设置有过水孔，底板上还设置有定滑轮，钢丝绳一端固定于施放架上，另一端绕过定滑轮后缠绕于线轮上，钢丝绳上设置有尺寸刻度；定滑轮的数量与定位管数量相同，沿下定位筒底板周向均匀设置，线轮及钢丝绳的数量与定滑轮数量相同。

16、上述定位装置，所述下定位筒为两段式结构，下部为锥形筒，上部为圆形筒。

17、上述定位装置，所述定位管下端头部设置有导引头，所述导引头为圆锥体结构。

18、上述定位装置，所述定位管采用分段式结构，相邻接的定位管之间采用双头螺栓相连接；定位管端部设置为实心结构，并在其端部设置有与定位管同轴心的螺孔，所述双头螺栓与螺孔相匹配。

19、有益效果

20、本发明较之现有技术，具有以下优点：

21、一是，通过地上定位组件与地下定位组件相配合的方法，地上定位组件在钢筋笼未进入桩孔前，即对其与桩孔的同心度及其自身的垂直度进行较准，地下定位组件解决钢筋笼自入桩孔至桩孔底部的垂直及同心定位，从而确保钢筋笼处于桩孔的中心位置，不会出现偏心引起的混凝土保护层变薄或钢筋裸露的问题。

22、二是，地上定位组件采用活动式结构，由弧形结构的第一定位架、第二定位架通过滑动的方式对钢筋笼形成周向约束，优点是在钢筋笼吊装前，不会影响吊装，吊装后可快速对钢筋笼形成周向定位约束，确保钢筋笼自身垂直且与桩孔同心，便于后续的施放。

23、三是，地下定位组件采用上定位筒、下定位筒及定位管连接配合的方式，下位筒上的下定位环对定位管的下部形成约束，防止定位管下部摆动或产生长管的挠度变形；同时通过3-4根定位管与上定位筒及下定位向的连接，从而确保了上定位筒、下定位筒及定位管在沿桩孔径向方向上的刚度，从而在施放钢筋笼时确保垂直及与桩孔的同心。

技术特征：

1.一种可准确定位的钻孔灌注桩钢筋笼施放方法，其特征在于，在地面上方通过地上定位组件确保钢筋笼垂直；在桩孔内通过地下定位组件确保钢筋笼垂直及与桩孔的同心，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的可准确定位的钻孔灌注桩钢筋笼施放方法，其特征在于，在步骤s1，在桩孔（8）内向下施放下定位筒（6）时通过3-4组钢丝绳进行施放，以便于调整下定位筒（6）的周向位置及水平。

3.根据权利要求2所述的可准确定位的钻孔灌注桩钢筋笼施放方法，其特征在于，在步骤s1-s3中，下定位筒（6）的施放可为分两步进行，第一步：在s1中，下定位筒（6）在桩孔（8）内的施放深度大于上定位筒（5）的高度或为上定位筒（5）高度的1.1-1.2倍；第二步：在步骤s3中，定位管（7）插入下定位筒（6）的下定位环（6-1）后，下定位筒（6）再连同定位管（7）一起向桩孔底部施放。

4.一种用于实现权利要求1-3任一项所述方法的定位装置，其特征在于，包括机架（1）、地上定位组件、地下定位组件及施放组件；所述机架（1）设置于地面上，其中心设置有可供地下定位组件出入的通行孔；地上定位组件由第一定位架（2）、第二定位架（3）组成，所述第一定位架（2）、第二定位架（3）为与钢筋笼（4）相匹配的半圆弧形结构，地上定位组件可活动地设置于机架（1）上；地下定位组件由上定位筒（5）、下定位筒（6）、定位管（7）组成；上定位筒（5）、下定位筒（6）的外径与桩孔（8）的内径相匹配；上定位筒（5）内壁上设置有上定位环（5-1），所述上定位环（5-1）由两个圆弧形板组成，所述圆弧形板与定位管（7）的外圆弧面相匹配；下定位筒（6）内壁上设置有下定位环（6-1），所述下定位环（6-1）结构与上定位环（5-1）相同；所述下定位筒（6）与施放组件的钢丝绳相连接。

5.根据权利要求4所述的定位装置，其特征在于，机架（1）上设置有导轨（1-1），第一定位架（2）底部设置有与所述导轨（1-1）相匹配的滑块，机架（1）上设置有驱动机构（9），在驱动机构（9）驱动下第一定位架（2）可沿导轨（1-1）滑动，第二定位架（3）结构及驱动方式与第一定位架（2）相同。

6.根据权利要求4所述的定位装置，其特征在于，所述定位管（7）的数量为3-4根；上定位环（5-1）的数量与定位管（7）的数量相匹配，上定位环（5-1）沿上定位筒（5）内壁周向均匀布设；下定位环（6-1）的数量与定位管（7）的数量相匹配，下定位环（6-1）沿下定位筒（6）内壁周向均匀布设，下定位环（6-1）上方设置有喇叭形口，以便于定位管（7）的插入。

7.根据权利要求4所述的定位装置，其特征在于，所述施放组件由线轮（10）、钢丝绳组成，线轮（10）设置于施放架（10-1）上，施放架（10-1）可活动地设置于机架（1）上；下定位筒（6）下端设置有底板，底板上设置有过水孔，底板上还设置有定滑轮（6-2），钢丝绳一端固定于施放架（10-1）上，另一端绕过定滑轮（6-2）后缠绕于线轮（10）上，钢丝绳上设置有尺寸刻度；定滑轮（6-2）的数量与定位管（7）数量相同，沿下定位筒（6）底板周向均匀设置，线轮（10）及钢丝绳的数量与定滑轮（6-2）数量相同。

8.根据权利要求4所述的定位装置，其特征在于，所述下定位筒（6）为两段式结构，下部为锥形筒，上部为圆形筒。

9.根据权利要求4所述的定位装置，其特征在于，所述定位管（7）下端头部设置有导引头（7-1），所述导引头（7-1）为圆锥体结构。

10.根据权利要求4所述的定位装置，其特征在于，所述定位管（7）采用分段式结构，相邻接的定位管（7）之间采用双头螺栓相连接；定位管（7）端部设置为实心结构，并在其端部设置有与定位管（7）同轴心的螺孔，所述双头螺栓与螺孔相匹配。

技术总结
本发明公开了一种可准确定位的钻孔灌注桩钢筋笼施放方法及装置，采用的方法为，在地面上方通过地上定位组件确保钢筋笼垂直，在桩孔内通过地下定位组件确保钢筋笼垂直及与桩孔的同心，包括以下步骤，S1：在桩孔内向下施放下定位筒，对定位管的下部进行定位；S2：在桩孔口设置上定位筒，对定位管的上部进行定位；S3：在上定位筒内施放定位管，定位管的上部与下部分别由上定位筒与下定位筒进行约束；S4：将钢筋笼上端悬吊，由地上定位组件对钢筋笼周向进行约束；S5：在桩孔内沿定位管向下施放钢筋笼；S6：依次撤收定位管、上定位筒。本发明在施放时可确保钢筋笼垂直，且与桩孔同心度高，具有易于操作、安全可靠的特点。

技术研发人员：樊朋朋,冯兴环,谷军雷,孙凯亮,刘志国,张甜甜,郭皓,康塨,崔晓倩,蔡利栓,葛春雷,韩永红,荀敬川,崔正国,许广振,郭闯,王涛
受保护的技术使用者：中建路桥集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5