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摘要：在进行钻孔灌注桩施工过程中，标高控制极为重要，其中钢筋笼标高的控制将直接决定基础与上部承台及结构柱的连接质量。结合国道107官渡黄河大桥项目桩基施工的实际情况，通过对自行设计的“活”吊筋（即：可拆卸式吊筋）的结构、原理和实际应用效果的分析，得出该吊筋在实际施工中结构简单、使用简便、性能可靠、经济适用等优点。
关键词：“活”吊筋;钻孔灌注桩;钢筋笼标高
引言
在钻孔灌注桩施工中，钢筋笼作为关键的一部分，直接决定了基础与上部承台及结构柱的连接质量，所以在安装钢筋笼时，除了保证质量外，还必须保证预留钢筋的长度。灌注桩桩顶标高低于原地表，所以在进行混凝土灌注前，需要用吊筋将钢筋笼吊于孔洞内作业，但由于混凝土灌注时钢筋笼会受到外力作用，可能导致钢筋笼实际标高发生偏离，从而影响基础结构质量，这就需要可靠的技术对钢筋笼的标高进行相应控制。
1 混凝土灌注时钢筋笼受力影响
国道107官渡黄河大桥项目桩基单根混凝土方量较大，最大达到324m?，水下连续浇筑时间长，在进行混凝土灌注时，除钢筋笼自重外，还受到施工过程中混凝土上升时的浮力、摩擦力、顶力，混凝土质量、灌注速度和导管插拔等产生的影响。
1.1混凝土质量及灌注速度
混凝土的级配必须严格执行设计要求，其中水泥采用不低于42.5的普通硅酸盐水泥，碎石的粒径控制在（5-16mm）：（16-25mm）=40%：60%;外加剂参量1.0%，由搅拌站搅拌后运输至现场，混凝土要求搅拌充分，保证良好的和易性。再则，开始灌注水下混凝土时，导管底口离孔底0.3m左右。砍球前要安装隔水栓，拔球后保证初灌混凝土导管埋深不小于1.0m。灌注过程中，导管的埋深测量采用同步多测点的办法，避免因孔径大产生大的误差和测量错误。同时应控制灌注速度的快慢，以防止因灌注速度过快，钢筋笼受混凝土的下冲力过大而产生标高变化。
1.2浮力、摩擦力、顶力
（1）钢筋笼在混凝土中时，会受到浮力作用，混凝土的容重变化不大，钢的密度为常量，因此，该作用力随着钢筋在混凝土中所占体积变化而变化，但钢的密度大于混凝土的密度，该力不足以使钢筋笼标高上移，在实际施工中该变量一般不给以考虑。
（2）钢筋笼在混凝土灌注过程中，随着混凝土面的上升，钢筋笼会受到向上的摩擦力作用，并随上升速度加快而加大。其中，和易性好的混凝土与钢筋笼摩擦系数小，所产生的摩擦力也就相应较小，所以在提出混凝土进场要求时，应将混凝土坍落度要求控制在200-220为宜，以增加和易性，并防止汽车泵在混凝土浇筑时出现“堵管”现象。
（3）在混凝土灌注过程中，混凝土面已经具有一定的结构强度（该强度与混凝土的和易性和级配有关），所以，在混凝土面与钢筋笼刚接触时，钢筋笼会受到上顶的作用力。
1.3导管插拔作用力
混凝土灌注所使用的导管，在孔桩内垂直度较好，而钢筋笼在孔桩内，由于受到桩身的垂直度及钢筋笼连接质量的因素，其垂直度会有影响。所以，在混凝土灌注过程中，导管在插拔时可能会与钢筋笼产生接触，从而产生竖向作用力。
2 “活”吊筋工作原理
2.1 吊筋结构
可拆卸吊筋的最大优点是可以灵活拆用，顾名思义称为“活”吊筋，其结构形式见下图。该“活”吊筋根据施工具体情况采用HRB16—25的钢筋制作，其长度取决于现场实际施工情况，其下端设置有50*100mm的挂钩，用于钩挂钢筋笼顶端受力加劲箍，上端设置有6个或更多间距100mm的吊框，可用于调节实际施工中600mm（或更大范围）内的标高变化。
2.2 标高控制方法
采用“活”吊筋施工钻孔灌注桩时，在进行灌注前，只需要将“活”吊筋钩挂在钢筋笼第一道加劲箍圈处，在灌注完毕后抽出吊筋即可，达到吊筋的反复利用。此时：吊筋长度=护筒顶标高-桩顶标高+桩顶保护层厚度（桩顶保护层厚度可忽略不计）。
根据实际施工桩位，首先计算出吊筋长度，然后利用钢卷尺从“活”吊筋下端量取合适长度的位置并作以标记，在吊筋作标记处吊框内插入两根平行的工字钢（必须使用双吊筋施工），并将整个吊筋定位装置支托于护筒顶端。其中，两个工字钢的净距应大于导管外径30cm。此外，钻孔桩成孔后，在下钢筋笼之前，先采用50吨汽车吊机将永久性钢护筒下放至设计标高，通过采用2跟吊筋臨时支撑在孔口钢筋定位平台上。下放之后，用十字护桩，对永久钢护筒进行定位，确保钢护筒的中心与十字护桩的中心在同一直线上。永久性钢护筒下沉应缓慢进行，防止触碰孔壁造成塌孔。永久性钢护筒下放到位后再分节下放钢筋笼。钢筋笼下放后应在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合并固定，使钢筋笼定位于孔中心。一方面可以防止导管或碰撞而使整个钢筋骨架变位或落入孔中，另一方面也可起到防止骨架上浮的作用，从而有效地达到标高控制。
3 实际应用分析
对于采用“活”吊筋施工的方法，在实际生产中制作方便，使用便捷，且大大节省了钢筋原材用量。以国道107官渡黄河大桥项目桩基施工为例，主要从施工效果和经济效益两方面进行分析：
3.1 施工效果分析
目前，本项目施工国道107官渡黄河大桥主桥以及南引桥下部结构，主桥跨径布置为3*（75+5*125+75），南引桥跨径布置为3*（4*30）。本项目主桥共有桩基共568根，直径φ2m，采用C30水下混凝土，桩基类型均为摩擦桩。南引桥桩基共82根，直径φ1.8m和φ1.5，采用C30水下混凝土，桩基类型均为摩擦桩。整个标段总计桩基共650根。均采用“活”吊筋进行施工，吊筋长度基本在1.5—3m之间，根据实际情况，在钢筋场地预先焊制“活”吊筋，保证了施工过程中反复利用的效果。
对于国道107官渡黄河大桥主桥与南引桥钻孔灌注桩施工，按照设计图纸，桩顶标高和原地表标高相差较大，在进行桩基施工过程中，需要空钻5—8m，也就是说吊筋长度应设置在5—8m范围内，如果仍采用“一次性”吊筋施工，将造成过多的钢筋浪费，并且焊制吊筋工作量加大。
一般通过钢筋（直接焊接在主笼上的吊筋）来定位钢筋笼，也出现过可调节长度的循环利用吊筋，但是将调节长度处放置在吊筋上部，往往高出操作平台几十厘米，影响孔口施工员员的施工空间，且受钢筋笼重量等因素影响，精度不高。
“活”吊筋为可循环利用的灌注桩钢筋笼吊筋，便于现场快速取材加工制作，成本较低，可重复利用，避免每根桩制作焊接吊筋，节约材料，提高了施工效率;与其他可循环利用的吊筋相比，操作简单，将长度调节处放在下端，精度较高，同时留出孔口较大的空间，便于混凝土的浇筑。
3.2 经济效益分析
针对国道107官渡黄河大桥主桥与引桥钻孔灌注桩施工过程中的吊筋使用量进行如下分析，具体见下表：（施工过程中共有4台钻机同时施工，所以“活”吊筋每个钻机只需配备4根即可，2根供施工使用，2根备用，且每根吊筋使用周期按50次计算）。
由上述对比分析可得出，使用“活”吊筋将大大减少吊筋的钢筋用量，同时施工方法不变，仅主桥桩基即可节省钢筋原材约14.542t，引桥桩基可节省钢筋原材137.867t，对于大面积开工的桩基施工作业，若采用“活”吊筋法，将节省更多的钢筋原材。
4 结论
综上所述，在进行钻孔灌注桩施工中，采用“活”吊筋可以对钢筋笼的标高进行有效控制，同时“活”吊筋具有结构简单、使用简便、性能可靠、经济适用等优点，在实际施工中，可以满足相关的规范要求。
参考文献
[1]国道107官渡黄河大桥施工图纸.
[2]期刊：吴方靖.灌注桩钢筋笼标控制可拆卸式刚性吊筋，探矿工程，2006年.
关键词：“活”吊筋;钻孔灌注桩;钢筋笼标高
引言
在钻孔灌注桩施工中，钢筋笼作为关键的一部分，直接决定了基础与上部承台及结构柱的连接质量，所以在安装钢筋笼时，除了保证质量外，还必须保证预留钢筋的长度。灌注桩桩顶标高低于原地表，所以在进行混凝土灌注前，需要用吊筋将钢筋笼吊于孔洞内作业，但由于混凝土灌注时钢筋笼会受到外力作用，可能导致钢筋笼实际标高发生偏离，从而影响基础结构质量，这就需要可靠的技术对钢筋笼的标高进行相应控制。
1 混凝土灌注时钢筋笼受力影响
国道107官渡黄河大桥项目桩基单根混凝土方量较大，最大达到324m?，水下连续浇筑时间长，在进行混凝土灌注时，除钢筋笼自重外，还受到施工过程中混凝土上升时的浮力、摩擦力、顶力，混凝土质量、灌注速度和导管插拔等产生的影响。
1.1混凝土质量及灌注速度
混凝土的级配必须严格执行设计要求，其中水泥采用不低于42.5的普通硅酸盐水泥，碎石的粒径控制在（5-16mm）：（16-25mm）=40%：60%;外加剂参量1.0%，由搅拌站搅拌后运输至现场，混凝土要求搅拌充分，保证良好的和易性。再则，开始灌注水下混凝土时，导管底口离孔底0.3m左右。砍球前要安装隔水栓，拔球后保证初灌混凝土导管埋深不小于1.0m。灌注过程中，导管的埋深测量采用同步多测点的办法，避免因孔径大产生大的误差和测量错误。同时应控制灌注速度的快慢，以防止因灌注速度过快，钢筋笼受混凝土的下冲力过大而产生标高变化。
1.2浮力、摩擦力、顶力
（1）钢筋笼在混凝土中时，会受到浮力作用，混凝土的容重变化不大，钢的密度为常量，因此，该作用力随着钢筋在混凝土中所占体积变化而变化，但钢的密度大于混凝土的密度，该力不足以使钢筋笼标高上移，在实际施工中该变量一般不给以考虑。
（2）钢筋笼在混凝土灌注过程中，随着混凝土面的上升，钢筋笼会受到向上的摩擦力作用，并随上升速度加快而加大。其中，和易性好的混凝土与钢筋笼摩擦系数小，所产生的摩擦力也就相应较小，所以在提出混凝土进场要求时，应将混凝土坍落度要求控制在200-220为宜，以增加和易性，并防止汽车泵在混凝土浇筑时出现“堵管”现象。
（3）在混凝土灌注过程中，混凝土面已经具有一定的结构强度（该强度与混凝土的和易性和级配有关），所以，在混凝土面与钢筋笼刚接触时，钢筋笼会受到上顶的作用力。
1.3导管插拔作用力
混凝土灌注所使用的导管，在孔桩内垂直度较好，而钢筋笼在孔桩内，由于受到桩身的垂直度及钢筋笼连接质量的因素，其垂直度会有影响。所以，在混凝土灌注过程中，导管在插拔时可能会与钢筋笼产生接触，从而产生竖向作用力。
2 “活”吊筋工作原理
2.1 吊筋结构
可拆卸吊筋的最大优点是可以灵活拆用，顾名思义称为“活”吊筋，其结构形式见下图。该“活”吊筋根据施工具体情况采用HRB16—25的钢筋制作，其长度取决于现场实际施工情况，其下端设置有50*100mm的挂钩，用于钩挂钢筋笼顶端受力加劲箍，上端设置有6个或更多间距100mm的吊框，可用于调节实际施工中600mm（或更大范围）内的标高变化。
2.2 标高控制方法
采用“活”吊筋施工钻孔灌注桩时，在进行灌注前，只需要将“活”吊筋钩挂在钢筋笼第一道加劲箍圈处，在灌注完毕后抽出吊筋即可，达到吊筋的反复利用。此时：吊筋长度=护筒顶标高-桩顶标高+桩顶保护层厚度（桩顶保护层厚度可忽略不计）。
根据实际施工桩位，首先计算出吊筋长度，然后利用钢卷尺从“活”吊筋下端量取合适长度的位置并作以标记，在吊筋作标记处吊框内插入两根平行的工字钢（必须使用双吊筋施工），并将整个吊筋定位装置支托于护筒顶端。其中，两个工字钢的净距应大于导管外径30cm。此外，钻孔桩成孔后，在下钢筋笼之前，先采用50吨汽车吊机将永久性钢护筒下放至设计标高，通过采用2跟吊筋臨时支撑在孔口钢筋定位平台上。下放之后，用十字护桩，对永久钢护筒进行定位，确保钢护筒的中心与十字护桩的中心在同一直线上。永久性钢护筒下沉应缓慢进行，防止触碰孔壁造成塌孔。永久性钢护筒下放到位后再分节下放钢筋笼。钢筋笼下放后应在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合并固定，使钢筋笼定位于孔中心。一方面可以防止导管或碰撞而使整个钢筋骨架变位或落入孔中，另一方面也可起到防止骨架上浮的作用，从而有效地达到标高控制。
3 实际应用分析
对于采用“活”吊筋施工的方法，在实际生产中制作方便，使用便捷，且大大节省了钢筋原材用量。以国道107官渡黄河大桥项目桩基施工为例，主要从施工效果和经济效益两方面进行分析：
3.1 施工效果分析
目前，本项目施工国道107官渡黄河大桥主桥以及南引桥下部结构，主桥跨径布置为3*（75+5*125+75），南引桥跨径布置为3*（4*30）。本项目主桥共有桩基共568根，直径φ2m，采用C30水下混凝土，桩基类型均为摩擦桩。南引桥桩基共82根，直径φ1.8m和φ1.5，采用C30水下混凝土，桩基类型均为摩擦桩。整个标段总计桩基共650根。均采用“活”吊筋进行施工，吊筋长度基本在1.5—3m之间，根据实际情况，在钢筋场地预先焊制“活”吊筋，保证了施工过程中反复利用的效果。
对于国道107官渡黄河大桥主桥与南引桥钻孔灌注桩施工，按照设计图纸，桩顶标高和原地表标高相差较大，在进行桩基施工过程中，需要空钻5—8m，也就是说吊筋长度应设置在5—8m范围内，如果仍采用“一次性”吊筋施工，将造成过多的钢筋浪费，并且焊制吊筋工作量加大。
一般通过钢筋（直接焊接在主笼上的吊筋）来定位钢筋笼，也出现过可调节长度的循环利用吊筋，但是将调节长度处放置在吊筋上部，往往高出操作平台几十厘米，影响孔口施工员员的施工空间，且受钢筋笼重量等因素影响，精度不高。
“活”吊筋为可循环利用的灌注桩钢筋笼吊筋，便于现场快速取材加工制作，成本较低，可重复利用，避免每根桩制作焊接吊筋，节约材料，提高了施工效率;与其他可循环利用的吊筋相比，操作简单，将长度调节处放在下端，精度较高，同时留出孔口较大的空间，便于混凝土的浇筑。
3.2 经济效益分析
针对国道107官渡黄河大桥主桥与引桥钻孔灌注桩施工过程中的吊筋使用量进行如下分析，具体见下表：（施工过程中共有4台钻机同时施工，所以“活”吊筋每个钻机只需配备4根即可，2根供施工使用，2根备用，且每根吊筋使用周期按50次计算）。
由上述对比分析可得出，使用“活”吊筋将大大减少吊筋的钢筋用量，同时施工方法不变，仅主桥桩基即可节省钢筋原材约14.542t，引桥桩基可节省钢筋原材137.867t，对于大面积开工的桩基施工作业，若采用“活”吊筋法，将节省更多的钢筋原材。
4 结论
综上所述，在进行钻孔灌注桩施工中，采用“活”吊筋可以对钢筋笼的标高进行有效控制，同时“活”吊筋具有结构简单、使用简便、性能可靠、经济适用等优点，在实际施工中，可以满足相关的规范要求。
参考文献
[1]国道107官渡黄河大桥施工图纸.
[2]期刊：吴方靖.灌注桩钢筋笼标控制可拆卸式刚性吊筋，探矿工程，2006年.