钻孔灌注桩钢筋笼定位器及桥梁施工钻孔灌注施工方法

摘要

本申请涉及工程施工技术领域，尤其是涉及钻孔灌注桩钢筋笼定位器及桥梁施工钻孔灌注施工方法。本申请涉及的钻孔灌注桩钢筋笼定位器包括定位环，定位环上设有定位筒，定位筒内设有贯穿定位筒的定位杆，定位杆沿定位环的径向运动，定位杆端部设有夹持件，夹持件用于夹持钢筋笼；定位环外圆周面上设有气囊，气囊鼓起后可抵接护筒内壁；定位筒内设有与气囊连通的伸缩囊，伸缩囊鼓起后可驱动定位杆运动。本申请涉及的桥梁施工钻孔灌注施工方法包括桩位放样、护筒埋设、泥浆制备、钻孔、成孔检测及清孔、钢筋笼安装、安装钻孔灌注桩钢筋笼定位器、混凝土灌注几个步骤。本申请涉及的钻孔灌注桩钢筋笼定位器具有提高定位工作简便性的效果。

说明书

技术领域

本申请涉及工程施工技术领域，尤其是涉及钻孔灌注桩钢筋笼定位器及桥梁施工钻孔灌注施工方法。

背景技术

随着我国基础设施建设的深入推进，钻孔灌注桩被广泛的应用于公路桥梁、市政、铁路、水运、房屋建筑工程等领域，是基础工程应用最为广泛的结构形式。钻孔灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。钻孔灌注桩具有承载能力高、施工质量可靠等优点。

一般钻孔灌注桩的施工过程包括平整场地、泥浆制备、埋设护筒、铺设工作平台、安装钻机并定位、钻进成孔、清孔并检查成孔质量、钢筋笼安装、灌注水下混凝土、拔出护筒、检查质量等流程，其中在钢筋笼安装过程中，由于施工过程的扰动等原因，孔口处钢筋笼的位置容易出现偏位不居中的现象，从而导致成型的钻孔灌注桩中钢筋笼周围混凝土层厚度不一致的情况，影响钻孔灌注桩的受力能力和耐久性。因此，在钢筋笼安装过程中通常需要对孔口处钢筋笼的位置进行定位，防止后序施工过程中孔口钢筋笼发生移动的情况。

目前，孔口处钢筋笼的定位工作一般是通过在钢筋笼上焊接限位钢筋来实现的。限位钢筋在护筒内或钻孔内的限制作用，可以大大减少孔口处钢筋笼的偏移范围，从而可以大大降低孔口处钢筋笼位置容易出现偏位不居中的情况。

但是，由于限位钢筋通常是通过人工焊接的方式焊接在钢筋笼上的，限位钢筋与钢筋笼的连接角度容易发生偏差，这会导致在实际施工过程中，限位钢筋不能很好地抵接护筒内壁或钻孔内壁，从而需要多次对限位钢筋进行矫正，进而使得定位工作不够简便。

为此，本申请提供钻孔灌注桩钢筋笼定位器及桥梁施工钻孔灌注施工方法以解决以上问题。

发明内容

为了提高定位工作的简便性，本申请提供一种钻孔灌注桩钢筋笼定位器。

第一方面，本申请提供的钻孔灌注桩钢筋笼定位器采用如下方案：

一种钻孔灌注桩钢筋笼定位器，包括定位环，所述定位环的外圆周面上设置有气囊，所述气囊鼓起后可抵接在护筒内壁上；

所述定位环上设置有若干均朝向所述定位环圆心延伸的定位筒，每一所述定位筒内均设置有贯穿所述定位筒的定位杆，每一所述定位杆均沿所述定位环的径向运动，每一所述定位杆端部均设置有夹持件，若干所述夹持件用于共同夹持钢筋笼；每一所述定位筒内均设置有与所述气囊连通的伸缩囊，每一所述伸缩囊鼓起后均可驱动所述定位杆运动。

通过采用上述技术方案，气囊鼓起时可以抵接在护筒内壁上，从而可以实现钻孔灌注桩钢筋笼定位器在护筒内的固定。

伸缩囊鼓起时，可以推动定位杆从定位筒中向外伸出，进而可以使夹持件抵接钢筋笼，多个夹持件可以共同对钢筋笼实现夹持；并且伸缩囊与气囊连通，多个伸缩囊可以同时鼓起，从而多个定位杆可以同时伸出对应的定位筒，进而能够加快钻孔灌注桩钢筋笼定位器对钢筋笼的定位工作。

气囊和伸缩囊连通，气囊可以和伸缩囊同步鼓起或收缩，从而气囊鼓起使得钻孔灌注桩钢筋笼定位器固定在护筒内壁上时，定位杆可以同时伸出使得夹持件夹持钢筋笼，进而使钻孔灌注桩钢筋笼定位器的安装固定和钻孔灌注桩钢筋笼定位器对钢筋笼的定位变得简便，实用性高；气囊和伸缩囊同步收缩时，钻孔灌注桩钢筋笼定位器与护筒内壁的分离和夹持件远离钢筋笼的动作同时进行，从而可以使得钻孔灌注桩钢筋笼定位器的拆卸工作变得简便迅速，实用性强。

在一个具体的可实施方案中，每一所述定位杆上均设置有位于对应所述定位筒内的挡片，每一所述挡片均位于对应所述伸缩囊和对应所述定位杆之间，每一所述定位筒内均设置有位于定位筒端部和对应所述挡片之间的弹性件。

通过采用上述技术方案，在弹性件的弹力作用下，伸缩囊收缩时弹性件可以推动挡片在定位筒内远离定位筒的端部，从而可以辅助定位杆收回定位筒内。

在一个具体的可实施方案中，每一所述定位筒上均设置有平行于定位筒轴线的条形孔，每一所述定位筒内均设置有位于定位筒端部和对应所述弹性件之间的调节片，每一所述调节片上均设置有穿过对应所述条形孔的挡头；每一所述定位筒上均螺纹连接有位于对应所述挡头远离对应所述挡片一侧的调节环。

通过采用上述技术方案，通过转动调节环，可以驱动调节片在定位筒内的位置，从而可以调节弹性件对挡片的弹力，进而可以调节夹持件夹持钢筋笼力量的大小，方便钻孔灌注桩钢筋笼定位器对钢筋笼更精准地定位。

在一个具体的可实施方案中，每一所述定位筒内壁上均开设有平行于对应所述定位筒轴线的限位槽，每一所述挡片上均设置有位于对应所述限位槽内的限位块。

通过采用上述技术方案，限位块可以在限位条内滑动，从而可以减少定位杆的转动，有利于夹持件更好地夹持钢筋笼。

在一个具体的可实施方案中，所述夹持件包括夹持片，每一所述夹持片连接在对应定位杆上。

通过采用上述技术方案，多个加持片可以共同夹持钢筋笼。

在一个具体的可实施方案中，每一所述夹持片均朝向所述定位环的圆心弯曲。

通过采用上述技术方案，夹持片朝向所述定位环的圆心弯曲可以更好地贴合钢筋笼的形状，从而更好地夹持钢筋笼。

在一个具体的可实施方案中，所述定位环上设置有至少三个吊耳。

通过采用上述技术方案，通过吊耳可以吊放钻孔灌注桩钢筋笼定位器，从而方便地控制钻孔灌注桩钢筋笼定位器在护筒内的高度。

第二方面，本申请提供的桥梁施工钻孔灌注施工方法采用如下方案：

一种桥梁施工钻孔灌注施工方法，包括以下步骤：

S1、桩位放样：根据设计和现场施工要求，定位好桩基孔位；

S2、护筒埋设：将护筒在步骤S1中桩基孔位压入地面至护筒高出地面25～35cm位置，护筒的埋入地面深度为2～4m；

S3、泥浆制备：制备稠度满足护壁要求和孔壁压力的泥浆；

S4、钻孔：用钻机在步骤S1中桩基孔位钻孔；

S5、成孔检测及清孔：使用钢筋笼检孔器检测钻孔直径及各方向的误差；再依次通过换浆和清渣的方式进行清孔处理；

S6、钢筋笼安装：将钢筋笼吊放入钻孔内；

S7、安装钻孔灌注桩钢筋笼定位器：将钻孔灌注桩钢筋笼定位器套设在钢筋笼上，钻孔灌注桩钢筋笼定位器高度低于护筒顶部，再鼓起气囊；

S8、混凝土灌注：向护筒内浇注混凝土，当护筒内混凝土高度接近钻孔灌注桩钢筋笼定位器20～30cm时，收缩气囊，取出钻孔灌注桩钢筋笼定位器，然后继续浇注混凝土至设计高度；

S9、待混凝土凝固后拔出护筒。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.气囊和伸缩囊连通，从而气囊可以和伸缩囊同步鼓起或收缩，进而钻孔灌注桩钢筋笼定位器的安装、拆卸动作和夹持件的夹持、离开动作可以同时进行，从而可以使得钻孔灌注桩钢筋笼定位器的使用变得简易迅速。

2.通过转动调节环，可以调节弹性件对挡片的弹力，从而可以调节夹持件夹持钢筋笼力量的大小，方便钻孔灌注桩钢筋笼定位器对钢筋笼更精准地定位。

附图说明

图1是本申请实施例1中钻孔灌注桩钢筋笼定位器、护筒和钢筋笼的立体示意图。

图2是本申请实施例1中钻孔灌注桩钢筋笼定位器和护筒的连接立体示意图。

图3是本申请实施例1中钻孔灌注桩钢筋笼定位器的结构示意图。

图4是本申请实施例1中定位筒的内部示意图。

图5是图4中A部的放大示意图。

图6是本申请实施例2中定位筒的结构示意图。

图7是本申请实施例2中定位筒的内部示意图。

附图标记说明：

11、地基；12、钻孔；13、护筒；14、钢筋笼；21、定位环；22、气囊；23、气嘴；24、吊耳；25、定位筒；26、定位杆；27、挡片；28、夹持片；29、限位块；31、限位槽；32、弹簧；33、伸缩囊；34、条形孔；35、挡头；36、调节环；37、调节片。

具体实施方式

以下结合附图1～7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种钻孔灌注桩钢筋笼定位器。

实施例1

参照图1和图2，地基11上设有钻孔12，地基11上埋设有位于钻孔12内的护筒13，护筒13内设有钢筋笼14。

参照图2、图3和图4，一种钻孔灌注桩钢筋笼定位器，包括用于套设在钢筋笼14上的定位环21和用于鼓起后抵接在护筒13上的气囊22，气囊22套设在定位环21上，定位环21的外圆周面上设置有用于容纳气囊22的环形的凹槽。气囊22上设有气嘴23，气嘴23贯穿定位环21的顶面，通过气嘴23可以向气囊22内充气或释放出气囊22内的气，从而可以控制气囊22的鼓起和收缩。定位环21的顶面上设有均匀分布的三个吊耳24，通过吊耳24可以吊放钻孔灌注桩钢筋笼定位器。

参照图3、图4和图5，定位环21内圆周面上设有三个中空的定位筒25，三个定位筒25的轴线均平行于定位环21的直径，每一定位筒25均与定位环21外圆周面上的凹槽连通。每一定位筒25上均设有一个平行于定位环21直径的定位杆26，每一定位杆26均贯穿对应定位筒25的端面，每一定位杆26均一端连接有位于对应定位筒25内的挡片27，另一端连接朝向定位环21圆心弯曲的夹持片28，每一挡片27上均设有限位块29，每一定位筒25内壁上均开设有用于容纳对应限位块29的限位槽31，每一限位槽31均平行于对应定位筒25的轴线。

每一定位筒25内均设有弹性件，在本实施例中弹性件具体为弹簧32，每一弹簧32均套设在对应定位杆26上，每一弹簧32均一端连接在对应挡片27上，另一端连接在定位筒25端部。每一定位筒25内均设有一个伸缩囊33，每一伸缩囊33均与气囊22连通，每一伸缩囊33均位于对应挡片27远离对应定位杆26的一侧。

本申请实施例钻孔灌注桩钢筋笼定位器的实施原理为：

当需要对钢筋笼14进行定位时，通过吊耳24吊放钻孔灌注桩钢筋笼定位器，将钻孔灌注桩钢筋笼定位器的定位环21套设在钢筋笼14上，并将钻孔灌注桩钢筋笼定位器在护筒13内吊放至需要的高度，然后通过气嘴23向气囊22内充气，气囊22开始鼓起。

气囊22鼓起后可以抵接护筒13内壁，从而可以将钻孔灌注桩钢筋笼定位器固定在护筒13内。由于气囊22和伸缩囊33连通，伸缩囊33鼓起时可以推动挡片27朝向定位环21的圆心运动，从而可以驱动定位杆26从定位筒25中朝向钢筋笼14伸出，使得夹持片28抵接钢筋笼14，进而多个夹持片28可以共同对钢筋笼14实现夹持，实现对钢筋笼14的定位。

由于气囊22和伸缩囊33连通，多个伸缩囊33可以同时鼓起，从而多个定位杆26可以同时伸出，进而能够加快钻孔灌注桩钢筋笼定位器对钢筋笼14的定位工作。

由于气囊22和伸缩囊33连通，气囊22和伸缩囊33会同步鼓起或收缩，从而气囊22鼓起抵接护筒13内壁时，伸缩囊33会鼓起并驱动定位杆26伸出使定位片抵接钢筋笼14，进而可以使钻孔灌注桩钢筋笼定位器的安装固定和对钢筋笼14的夹持定位同步进行，因为只需通过气嘴23充气即可操作钻孔灌注桩钢筋笼定位器，使得钻孔灌注桩钢筋笼定位器使用简便；气囊22和伸缩囊33同步收缩时，气囊22与护筒13内壁的分离、夹持片28远离钢筋笼14这两个动作同时进行，从而可以使得钻孔灌注桩钢筋笼定位器的拆卸工作变得简便迅速。

在伸缩囊33收缩时，弹簧32可以推动挡片27朝向远离钢筋笼14的方向运动，从而可以实现定位杆26的自动收回，有利于提高钻孔灌注桩钢筋笼定位器使用的简便性。

实施例2

参照图6和图7，本实施例与实施例1的不同之处在于，每一定位筒25内均设有调节片37，弹簧32位于调节片37和挡片27之间，弹簧32一端连接在挡片27上，另一端连接在调节片37上。每一定位筒25上均开设有条形孔34，每一条形孔34均平行于对应定位筒25的轴线，每一调节片37上均连接有挡头35，每一挡头35均穿过对应条形孔34。每一定位筒25上均螺纹连接有调节环36，每一调节环36均位于对应调节片37远离对应挡片27的一侧。

通过转动调节环36，可以驱动调节片37在定位筒25内的位置，从而可以调节弹簧32对挡片27的弹力，进而可以调节夹持片28夹持钢筋笼14力量的大小，方便钻孔灌注桩钢筋笼定位器对钢筋笼14更精准地定位。

本申请实施例还公开一种桥梁施工钻孔灌注施工方法。

参照图1，一种桥梁施工钻孔灌注施工方法，包括以下步骤：

S1、桩位放样：根据设计和现场施工要求，定位好桩基孔位；

S2、护筒13埋设：将护筒13在步骤S1中桩基孔位压入地面至护筒13高出地面30cm位置，护筒13的埋入地面深度为3m；

S3、泥浆制备：制备稠度满足护壁要求和孔壁压力的泥浆；

S4、钻孔12：用钻机在步骤S1中桩基孔位钻孔12；

S5、成孔检测及清孔：使用钢筋笼检孔器检测钻孔12直径及各方向的误差；再依次通过换浆和清渣的方式进行清孔处理；

S6、钢筋笼14安装：将钢筋笼14吊放入钻孔12孔内；

S7、安装钻孔灌注桩钢筋笼定位器：通过吊耳24吊放钻孔灌注桩钢筋笼定位器，将钻孔灌注桩钢筋笼定位器的定位环21套设在钢筋笼14上，并将钻孔灌注桩钢筋笼定位器在护筒13内吊放至需要的高度，然后通过气嘴23向气囊22内充气；

S8、混凝土灌注：向护筒13内浇注混凝土，当护筒13内混凝土高度接近钻孔灌注桩钢筋笼定位器25cm时，收缩气囊22，吊出钻孔灌注桩钢筋笼定位器，然后继续浇注混凝土至设计高度；

S9、待混凝土凝固后拔出护筒13。

本申请实施例一种桥梁施工钻孔灌注施工方法的实施原理为：

钻孔灌注桩钢筋笼定位器通过充气和放气的方式即能实现气囊22和伸缩囊33连通的安装拆卸和对钢筋笼14的定位，操作简便。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。