姚伟兴
（广州市泰基工程技术有限公司总工室，广东广州 510000）
摘 要：某项目采用人工挖孔桩钢筋笼配筋加钢绞线技术，因为钢绞线特有的物理性能——抗拉强度大，结合工程实际施工，钢筋笼加入适量钢绞线，有效的提高工程桩的整体抗拉性能，减少了钢筋使用量，实现了降本增效。并详细阐述了该技术的施工工艺、技术要点和作业的具体步骤，实践证明，该技术的施工具有：机具简单、易操作、对周围环境及建筑物影响小、质量安全可靠、工期短、造价低等优点。
关键词：人工挖孔桩；钢绞线；抗拉强度；降本增效；施工技术
绿色建筑、绿色施工是建筑行业发展的必然趋势。技术创新，降本增效，走产业化道路，提高施工作业效率则是实现绿色施工的重要途径之一。
人工挖孔桩加钢绞线技术的应用是对绿色建筑、绿色施工理念的具体体现。
江门益丞帝豪国际公寓项目结构类型为框架结构、工程类型为商业建筑、建筑面积23 563.4 m2、檐高49.85 m、地上15层、地下2层。工程桩为人工挖孔桩，挖孔桩钢筋笼配筋采用加钢绞线技术施工，工程桩桩长约18 m，桩径直径1 200 mm，桩底直径1 700 mm，护臂厚度150 mm，单桩竖向承载力特征值6 000 kN，单桩抗拔力3 300 kN。该工程地质勘报告如表1所示。
表1 各岩土层物理力学参数
土 层岩土状态重度γ／（kN·m-3）厚度h／m黏聚力c／kPa内摩擦角φ／（°）17.5210.38.4②淤泥质土软塑16.50.89.73.2③粉质粘土可塑18.5531.713.5④中砂稍密18.01／25.0⑤砂质粘性土硬塑18.54.317.424.1⑥全风化花岗岩坚硬①素填土稍固结19.05／35.0
工程桩中的钢筋笼主要起的作用跟柱子纵向钢筋的受力是同理，主要是抗拉作用和形成骨架，混凝土的抗压强度高但抗拉强度低，所以工程桩配置钢筋笼整体提高工程桩的抗压（承载力）和抗拉强度。该工程人工挖孔桩钢筋笼采用钢筋加钢绞线及孔内钢筋绑扎技术，由于钢绞线抗拉强度性能远远比钢筋强，所以在钢筋笼中适当加入钢绞线在同等的抗拉强度作用下能有效的减少钢筋使用量（见表2），节约材料；同时钢筋笼采用在孔内钢筋绑扎技术，与常规的工地现场施工相比，具有适用于场地窄，不方便设加工场项目，施工简单高效。所以该施工技术的应用，使项目该工艺施工起到降本增效作用。该工程节省钢筋材料量见表3［1］。
表2 钢筋笼加钢绞线配筋
*采用1×7φ15.2钢绞线，抗拉强度设计值为1 320 N／mm2，锚固长度为2 700 mm；钢绞线与圆箍采用绑扎施工
桩直径D／mm桩底直径／mm竖向钢筋（每间隔两根钢绞线加设一根HRB钢筋）HRB400钢绞线*单桩竖向承载力特征值／kN单桩抗拔承载力／kN 1 2001 700 102020条1×7φ15.2 30条1×7φ15.2（检测桩）2425（不采用钢绞线）／2725（不采用钢绞线，仅检测桩采用）6 0003 300
表3 人工挖孔桩钢筋笼加钢绞线与传统钢筋笼成本对比
材 料单桩质量／kg制安价格／（元·kg-1）单桩钢筋制安造价／元钢绞线+钢筋钢筋464.477 65.937 05钢绞线414.566 9611.214 667 406.854 239纯钢筋钢筋1 741.7915.937 05钢绞线011.214 6610 341.100 26
该工程总共68根人工挖孔桩，每根桩的桩井都是1 200 mm，通过钢筋笼采用加钢筋线技术，节省钢材约58 666.757 92 kg，与传统加工工艺相比：
直接经济效益：
（10 341.100 26-7 406.854 239）×68＝19.952 872万元
社会效益：
人工挖孔桩钢筋笼加钢绞线与传统人工挖孔桩相比，施工功效高，节省钢材，现场文明施工好，是企业科技推广应用的一项举措，符合绿色施工的理念。
3.1 施工流程
人工挖孔桩加钢筋笼加钢绞线施工工艺流程如图1所示。
3.2 施工工艺
3.2.1 测量放线
（1）根据设计图纸和控制点，用全站仪定出控制桩桩位，标识桩位中心，定位桩深度要求至少300 mm，并做好保护措施和进行闭合校正。
（2）根据控制桩定出控制轴线及桩位控制线，在桩定位后对桩孔进行复核，并提交监理单位复核。
图1 人工挖孔桩施工工艺流程
（3）桩位经复核满足设计要求后，施工第一节井圈护壁，要求井圈护壁顶面高出场地至少200 mm，壁厚300 mm。
（4）第一节护壁施工完成后，在第一节护壁上面及侧壁上标注纵横轴，在护壁侧面注明桩号及高程基准点，并安装绞架及周圈防护围栏。
（5）桩位经施工人员、监理单位测量人员在开挖前检验合格，钉上木桩，并以桩上的铁钉作标记，用混凝土固定木桩，放样完毕即可进行下一道工序。
图2 测量放线定位施工
3.2.2 桩孔中心点的控制
为防止杂物在开挖时落入孔中，便于第一节混凝土护壁施工，防止地表水渗入井内，开挖前应以桩中心点为中心，第一节混凝土护壁施工应高出地面200 mm，同时通过桩中心引两条垂直直径线与井圈相交得四点，在这四点处设置四个钢钉，或用油漆在这四点作标记，作为控制中心点及施工中控制垂直度的依据（见图3）。要求每模都进行吊中，拆模后进行复检，及时修正，做到中心偏差在10 mm以内。
图3 测量放线定位效果
3.2.3 桩井开挖
人工挖桩弃土采用吊桶装载，用卷扬机吊架垂直提升到井口，用手推车转运至离井口10 m以外的指定地点，再用小型挖掘机装到专用吊斗里由塔吊吊至基坑顶装车外运。待开挖掘进至扩大头部分，应增设护壁，护壁上口厚度为300 mm，下口为225 mm，扩底部分护壁配筋同桩身段护壁；扩大头施工完成后应立即取样验收，确保桩底岩样符合设计规范要求，验收完成后应立即采用混凝土对桩底进行封底［2］。
3.2.4 护壁钢筋绑扎
待开挖壁面修整完后，进行护壁钢筋绑扎，按设计要求搭接长度及间距绑扎牢固（见图4），孔壁箍筋搭接长度30d，纵筋预留搭接先弯曲，待下层开挖再调直。当桩径D≥1 800 mm时护壁的竖向构造筋用10@500。施工应注意保持钢筋的清洁、保证钢筋保护层厚度。
图4 护壁钢筋及混凝土
3.2.5 护壁支模及护壁混凝土浇筑
每掘进1m时必须护壁，护壁用定型组合钢模装好，然后根据桩孔中心点校正模板，保证护壁厚度、桩孔尺寸和垂直度，按设计配护壁钢筋，然后浇筑护壁混凝土；浇筑护壁混凝土时要注意捣实，上下护壁间搭接50～75 mm。护壁混凝土强度等级C25，壁厚150 mm。上下护壁间应搭接50 mm，且用钢筋插实以保证护壁混凝土的密实度，应四周均匀浇注，以保证中心点位置的正确。
采用4台JS-350搅拌机在现场进行搅拌。严格控制用水量，控制好护壁混凝土强度，当混凝土达到一定强度（一般为24 h）后拆模，拆模后进行校正，对不合格部分进行修正，直至合格。当地下水压力较大时，应适当设置泄水孔，进行疏导，以便减轻护壁压力。为保证桩孔的垂直度，每三节护壁进行一次桩中心位置及垂直度的校核［3］。
3.2.6 孔桩验收施工要求
当桩孔挖至达到设计要求的持力层标高时，及时组织甲方会同勘察设计及有关质检人员进行第一次孔桩验收，鉴定认为符合设计要求后，进行扩大桩头施工。待扩大头施工完成组织第二次验收，符合要求迅速孔底清理，及时浇灌封底混凝土。成孔质量要求标准内容：深度达到设计要求；桩径几何尺寸不小于设计值；垂直度偏差小于0.5%，桩中心平面偏差小于5 cm；井底沉渣厚度为零；满足设计入岩要求［4］。
3.2.7 钢筋笼的制安
由于现场场地限制，钢筋笼无法采用机械吊放完成下笼，桩钢筋笼采用孔内绑扎，详见图5所示。
图5 钢筋笼加钢绞线
3.2.8 孔内绑扎钢筋笼流程及施工工艺
（1）孔内绑扎钢筋笼流程见图6。
（2）孔内绑扎钢筋笼施工工艺：
图6 孔内绑扎钢筋笼流程
钢筋笼竖向钢筋、加劲箍、螺旋筋等半成品材料在孔外加工成型，然后将材料分批运至已完成的孔内。充分利用大直径桩孔内部空间，在孔内进行钢筋笼的制作、安装、绑扎、加放保护层，完成钢筋笼。钢筋笼制作时，箍筋采用临时绑扎固定，竖向钢筋在孔口采用定位钢筋定位。该工艺施工目前还没有相关技术规范指导施工，才用该方法是根据施工经验施工。
1）备注好纵筋、加强筋、螺旋箍，然后用四根直径3 cm的大麻绳，每2 m将备好的加强筋及箍筋用铁丝扎于麻绳上，依次放入孔内，如图7。
2）再将纵筋置于加强筋与螺旋筋中间独根放入孔内，作业人员采用安全爬梯下孔，先将纵筋调整平均分置后采用20＃铁扎丝与加强筋绑扎牢固［3］。
3）作业人员采用安全钢性爬梯下孔，从孔底分2 m一节将螺旋箍逐层绑扎至孔口，操作人员站立于临时设置的平台上，并系好安全带见图7。图8为钢筋笼加钢绞线施工完成后的情况。
图7 桩内钢筋笼绑扎
图8 钢筋笼加钢绞线完工示意
3.2.9 桩芯混凝土灌注
（1）桩全部采用商品混凝土灌注［3］。
（2）灌注前应先对桩孔进行清理，抽干积水，下井清理沉渣，保证清底干净。灌注桩身混凝土时，相邻10 m范围内的挖孔作业应停止，并不得在孔内留人。
（3）该工程桩芯混凝土采用商品混凝土，混凝土泵送采用车载混凝土输送泵，坍落度严格控制在设计要求范围内，混凝土连续灌注不得中断，井口用漏斗并连接混凝土串筒，串筒出口离混凝土面高度不超过2.0 m。
（4）为保证混凝土密实度，采用振动棒分层捣实，每段灌注高度1.0～1.5 m。振动棒操作做到“快插慢拔”，在振捣过程中宜将振动棒上下略作抽动，以使上下振捣均匀。每点振捣时间一般以20～30 s为宜，但还应视表面呈水平不再显著下沉，不再出现气泡，表面泛出灰浆为准。
（5）分层浇注振捣，振动棒应插入下层50 mm左右，以清除两层之间接缝。混凝土灌注完毕，应按要求留置试块，桩顶覆盖草袋养护并经常湿水或蓄水养护。
（6）当孔内积水达到100 mm时，采用水下混凝土浇筑［5］。
我国一直倡导降本增效绿色施工，在保质保量的基础上，敢于采用新技术，应用科技创新节省材料使用量，将传统施工技术进行改进，体现出企业的科技革新能力，科技引领生产，为企业赢得较好的社会声誉，有助于企业市场经营。
随着我国住房建筑的蓬勃发展，人们对钢材的需求量越来越大，对于采用科技创新降低钢筋使用量来讲，无疑会带来更大的发展机遇和更广阔的发展空间。
江门益丞帝豪国际公寓项目在人工挖孔桩钢筋笼加钢绞线施工过程当中，具体的优点：机具设备简单、施工操作方便、占用场地小、无泥浆派排出，对周围环境及建筑物影响小、施工质量可靠、可全面展开施工、工期短、造价低；该顺应了建筑业发展的趋势，但新技术的应用必须结合现场实际，不断总结完善，形成一套更趋成熟的技术理论。
参考文献：
［1］JG 161—2004，无·粘结预应力钢绞线［S］.
［2］JGJ 33—2012，建筑机械使用安全技术规程［S］.
［3］苏宏阳，郦锁林.基础工程施工手册［M］.2版.北京：中国计划出版社，2002：558-559.
［4］江正荣.建筑分项工艺标准手册［M］.北京：中国建筑工业出版社，2000：121-124.
［5］JGJ 94—94，建筑桩基础技术规范［S］.
Reducing cost and increasing efficiency of manually excavated pile with steel strands and its construction
Yao Weixing
（Chief Engineer Division，Guangzhou Taiji Engineering Technology Co.，Ltd，Guangzhou 510000，Guangdong）
Abstract：The technology of steel cage reinforcement and steel strand is adopted for the manually excavated pile in a project，due to the special physical properties of steel strands—high tensile strength，in combination with practical engineering construction，suitable amount of steel strands are added in the steel reinforcement cage，the overall tensile strength of the engineering pile are improved effectively and the amount of reinforcement is reduced，thus lower cost and higher efficiency is realized.The construction techniques，the technology points and specification procedures for work were described in detail.The practice shows that，the technology has such advantages as simple tools，easy operation，little influence on the surrounding environment and buildings，safe and reliable quality，short working period and low cost etc.
Key words：manually excavated pile；steel strand；tensile strength；lower cost and higher efficiency；construction technology
中图分类号：TU 753.3
文献标志码：B
文章编号：1673-8993（2016）02-0049-05
doi：10.13402／j.gcjs.2016.02.011
收稿日期：2015-11-20
作者简介：姚伟兴（1990-），男，助理工程师。
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