高 哲, 張 富, 高建恩, 周媚芳, 胡彥婷

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院, 甘肅 蘭州 730070; 2.西北農(nóng)林科技大學(xué) 水土保持研究所, 陜西 楊凌712100;3.中國科學(xué)院 水利部 水土保持研究所， 陜西 楊凌 712100; 4.西北農(nóng)林科技大學(xué) 水利與建筑工程學(xué)院, 陜西 楊凌 712100)

基于模塊化設(shè)計(jì)的水利水保工程樁基鋼筋籠加工平臺(tái)研究

高 哲1, 張 富1, 高建恩2,3,4, 周媚芳4, 胡彥婷1

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院, 甘肅 蘭州 730070; 2.西北農(nóng)林科技大學(xué) 水土保持研究所, 陜西 楊凌712100;3.中國科學(xué)院 水利部 水土保持研究所， 陜西 楊凌 712100; 4.西北農(nóng)林科技大學(xué) 水利與建筑工程學(xué)院, 陜西 楊凌 712100)

[目的] 針對在水利、水保及民用建筑工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)工程施工中所用到的鋼筋籠加工制作平臺(tái)存在的造價(jià)高，使用不便，制作材料浪費(fèi)大，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一和加工質(zhì)量差等問題，基于“系統(tǒng)化、模塊化”的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)一種鋼筋籠加工制作平臺(tái)。[方法] 該設(shè)計(jì)主要包括固定支架模塊和固定軸模塊。固定架模塊由一對固定支架組成；固定軸模塊由高籠模塊、中籠模塊和低籠模塊組成。內(nèi)固定軸模塊通過內(nèi)滾動(dòng)軸承連接外固定軸模塊，外固定軸模塊表面沿外圓周安裝有數(shù)個(gè)主筋鑲片，主筋鑲片上有橫向的主筋卡槽和縱向的加強(qiáng)箍或支撐箍卡槽。[結(jié)果] 該設(shè)計(jì)解決了不同樁基設(shè)計(jì)要求的鋼筋籠尺寸制作不通用問題，也解決了鋼筋籠加工不統(tǒng)一、不標(biāo)準(zhǔn)，且一個(gè)工程一臺(tái)機(jī)械，用完即丟棄的問題。不僅能使成品鋼筋籠加工質(zhì)量容易符合規(guī)范要求，而且能防止在制作過程由于就地制作造成的泥土和油污對籠身的污染，大大提高了制作和施工效率，節(jié)約成本，保護(hù)了環(huán)境。[結(jié)論] 樁基鋼筋籠加工平臺(tái)的改進(jìn)設(shè)計(jì)對不同類型基礎(chǔ)工程中設(shè)備器材的可持續(xù)利用有重要意義，它可以促進(jìn)建筑材料的循環(huán)應(yīng)用。

基礎(chǔ)工程；鋼筋籠；模塊化設(shè)計(jì)；制作平臺(tái)

在民用土木建筑、水利工程及水土保持渣場擋墻工程中，基礎(chǔ)工程是其整個(gè)施工過程中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，其中又以樁基工程為之首要。樁基工程中鋼筋混凝土鉆孔灌注樁的施工離不開鋼筋籠的前期加工與制作。

在世界上最早有相關(guān)資料記載的鋼筋籠加工制作是歐美國家在水利水工建筑及填海施工時(shí)少量的使用，但這樣的鋼筋籠制作較為原始，主要由大量人力及原始機(jī)械加工而成。20世紀(jì)初期，歐美國家大規(guī)模的水利工程及民用高層建筑工程大大推動(dòng)了鋼筋籠的制作與發(fā)展。

德機(jī)在《混凝土管道鋼筋籠生產(chǎn)技術(shù)的開拓者》中提出德國MBK機(jī)械制造有限公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的“MBK鋼筋籠焊機(jī)”[1]。只需一個(gè)操作員，滾焊程序容易輸入、儲(chǔ)存和修改，精確到1 mm，ENC控制，使室內(nèi)外層鋼筋籠的生產(chǎn)成為可能。隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)大踏步前進(jìn)，特大型水利工程及超高層民用建筑的興建，大大推動(dòng)了國內(nèi)鋼筋籠加工的制作工藝。

翟俊杰[2]提出了采用一種簡易模具法加工樁基鋼筋籠的施工技術(shù)。陶美祥等[3]提出一種樁基鋼筋籠胎具的構(gòu)造及操作方法，初步給出了使用模具進(jìn)行鋼筋籠規(guī)范制作的設(shè)計(jì)思路及相應(yīng)的鋼筋籠的加工步驟，一定程度上解決了加工樁基鋼筋籠標(biāo)準(zhǔn)高，數(shù)量大，工期緊的難題。張東升[4]提出一種鉆孔樁鋼筋籠滾焊機(jī)，即利用PLC控制和自動(dòng)化機(jī)械加工鋼筋籠的方法進(jìn)行鋼筋籠的加工制作。楊大金等[5]提出一種鋼筋籠滾焊機(jī)，其采用預(yù)設(shè)參數(shù)、機(jī)械作業(yè)、一次焊接成型，具有機(jī)械化程度高、加工速度快、質(zhì)量穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。童斌華等[6]提出一種LHL-2000型鉆孔樁鋼筋籠滾焊機(jī)并在現(xiàn)實(shí)中應(yīng)用于橋梁鉆孔樁鋼筋加工，可加快鋼筋籠的加工進(jìn)度，同時(shí)提高鋼筋籠的加工質(zhì)量。孫小霞[7]提出一種連環(huán)鋼筋籠成型設(shè)備，其設(shè)備特點(diǎn)一改傳統(tǒng)手工作業(yè)方式難以從根本上提高質(zhì)量弱項(xiàng)指標(biāo)的弊端，采用預(yù)設(shè)參數(shù)、機(jī)械作業(yè)、一次焊接成型，具有機(jī)械化程度高、加工速度快等特點(diǎn)。譚瑩等[8]提出一種自制的操作平臺(tái)和定位、脫離裝置,解決了鋼筋籠連接、定位等施工難點(diǎn),確保了樁基施工質(zhì)量。

上述研究在鋼筋籠的自動(dòng)化、機(jī)械化等制作工藝上進(jìn)行了大量的工作，取得了較大的成果。但在各領(lǐng)域之間的通用化、設(shè)備成本的低廉化上，仍有相對較大的空間進(jìn)行開發(fā)；并且因各項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和要求不同，其施工場地境況大小異同，運(yùn)送大型加工機(jī)械較為困難，并非均能使用全自動(dòng)機(jī)械化鋼筋籠加工平臺(tái)進(jìn)行加工制作，且當(dāng)出現(xiàn)機(jī)械故障時(shí)維修相對繁瑣，耗時(shí)較長。

本研究擬針對目前國內(nèi)在樁基工程中所用到的鋼筋籠加工制作的現(xiàn)狀及出現(xiàn)的潛在的問題，對鋼筋籠的加工制作工藝進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，并在前期對該設(shè)計(jì)已作為國家發(fā)明專利進(jìn)行申報(bào)[9]。

1 材料與方法

1.1 鋼筋籠定義

傳統(tǒng)意義上的鋼筋籠，指在項(xiàng)目基礎(chǔ)工程施工時(shí)，下放至所打孔中的一種由不同型號鋼筋綁扎和焊接而成的圓柱形籠狀物。加工制作完成的成品鋼筋籠主要由主筋、固定筋(部分鋼筋籠按照設(shè)計(jì)要求還需要設(shè)置正三角形狀內(nèi)撐筋)、螺旋加勁箍(其中分為加密區(qū)和非加密區(qū)2個(gè)區(qū)域)構(gòu)成。整個(gè)籠身又分為高籠、中籠和低籠。其作用跟建筑物中柱的縱向鋼筋的受力是同一原理，即主要起抗拉作用，混凝土的抗壓強(qiáng)度高但抗拉強(qiáng)度是低。對樁身混凝土起到約束的作用，使之能承受一定的水平拉力。

在水利及水保工程的基礎(chǔ)工程中使用的鋼筋籠是使用相應(yīng)長度與直徑的鋼筋，根據(jù)一定的外形設(shè)計(jì)要求綁扎在一起形成的籠形(或圓柱形)鋼筋框架，而后使用相應(yīng)標(biāo)號的混凝土按規(guī)定工藝進(jìn)行填充或澆灌，經(jīng)過一定時(shí)間的保養(yǎng)，經(jīng)過一定時(shí)間的保養(yǎng)即可完成。新型鋼筋籠簡單易安裝，且整體化程度高，有利于約束混凝土構(gòu)件，提高混凝土構(gòu)件的整體性和穩(wěn)定性，以便保證其上部工程的施工要求以及今后的使用要求。

國內(nèi)大多數(shù)施工現(xiàn)場所使用的原鋼筋籠制作模具構(gòu)造較簡單，多為現(xiàn)場就地取材焊接而成。使得原模具上無任何尺寸刻度，雖能粗糙制作出鋼筋籠，卻無法保證各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)符合圖紙和相關(guān)技術(shù)驗(yàn)收規(guī)范條款，并且易導(dǎo)致成品鋼筋籠在堆放和運(yùn)輸過程中出現(xiàn)的二次污染。

1.2 存在問題分析及解決思路

在建筑領(lǐng)域，國內(nèi)外已對鋼筋籠的制作與加工有了較大的研究與發(fā)展，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)化、機(jī)械自動(dòng)化的加工制作平臺(tái)，在一定程度上彌補(bǔ)了其成品鋼筋籠在加工過程中質(zhì)量不符合相關(guān)規(guī)范要求的缺陷，并節(jié)省大量人力資源。但是，鋼筋籠的加工制作設(shè)備在各領(lǐng)域之間的通用化、設(shè)備成本的低廉化上，仍有相對較大的空間進(jìn)行開發(fā)、優(yōu)化和提升；并且因各建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求不同，其施工場地的境況大小不一，并非均能使用全自動(dòng)機(jī)械化鋼筋籠加工平臺(tái)進(jìn)行其加工制作，而且若出現(xiàn)機(jī)械故障時(shí)維修相對繁瑣，且耗時(shí)較長。

如何開發(fā)一種成本低廉,操作使用簡單,各領(lǐng)域通用化，各零構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化,且便于施工技術(shù)人員組裝、拆卸與運(yùn)輸?shù)男滦弯摻罨\加工平臺(tái)，仍具有較大的研究價(jià)值與意義。

2 新型鋼筋籠設(shè)計(jì)研究

2.1 設(shè)計(jì)原理

以圓柱形成品鋼筋籠籠身主體結(jié)構(gòu)為設(shè)計(jì)雛形，該新型鋼筋籠加工制作平臺(tái)主體為圓柱體，以“內(nèi)凹式鑲嵌型”構(gòu)件和圓柱形固定軸模塊組裝而成，采用固定支架懸空支撐。

即根據(jù)待建項(xiàng)目施工圖紙各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)要求為該平臺(tái)自身調(diào)整依據(jù)，改變原模塊各分部構(gòu)件長度和尺寸大小，待調(diào)整符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求后布置各類鋼筋原材(包括內(nèi)支撐筋、主筋、固定筋和螺旋夾勁箍等)嵌入模具的主筋鑲片內(nèi)及表面(圖1—2)，待旋轉(zhuǎn)固定軸對其進(jìn)行間距微調(diào)后進(jìn)行焊接形成成品鋼筋籠，從而滿足各種標(biāo)準(zhǔn)及型號的鋼筋籠生產(chǎn)。

圖1 固定軸模塊示意圖

圖2 A點(diǎn)放大后的效果圖

2.2通用化設(shè)計(jì)

針對不同工程設(shè)計(jì)圖紙的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)的不同(包括鋼筋籠籠身長度、各鋼筋型號、主筋間距、螺旋加勁箍間距和螺旋加勁箍加密區(qū)間距及長度范圍等)，并且籠身在制作時(shí)各型號鋼筋是以鑲嵌的形式布置于主筋鑲片的各凹槽與刻度處，即采用對其不同型號之間的主筋鑲片及固定軸模塊的替換、連接和二次安裝，滿足“一器材多用途”的理念，從而提高重復(fù)使用率，實(shí)現(xiàn)多專業(yè)、多領(lǐng)域施工中的交叉使用。

2.3 成本低廉化設(shè)計(jì)

先前研究人員所設(shè)計(jì)出的各種鋼筋籠制作機(jī)械，主要分為全自動(dòng)化和半自動(dòng)機(jī)械化2種類型，雖在操作人員上配置較少，制作過程中無需較多手動(dòng)制作，但該機(jī)械自身制造及維護(hù)成本較高，機(jī)械自身特點(diǎn)(如需連接電源、輸入預(yù)設(shè)參數(shù)等)反而使其具有一定的施工環(huán)境局限性，施工現(xiàn)場一旦發(fā)生突發(fā)狀況則無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，且在人工、設(shè)備及電能的費(fèi)用上消耗較大。

針對以上提出的潛在缺陷，該設(shè)計(jì)由各大小模塊及構(gòu)件組裝而成，即可在前期按國內(nèi)不同型號的鋼筋大小制作出一套不同型號大小的主筋鑲片及其他構(gòu)件，也可以在任何環(huán)境條件下進(jìn)行現(xiàn)場快速組裝，且無需連接電源，其現(xiàn)場施工作業(yè)幾乎不受任何外界因素的干擾和限制。并且在施工使用過程中，若出現(xiàn)機(jī)械故障，可直接更換已損壞構(gòu)件后繼續(xù)進(jìn)行鋼筋籠加工作業(yè)，而一般大型自動(dòng)化機(jī)械在維修時(shí)需要部分或大面積進(jìn)行拆卸、替換零部件和二次組裝后并經(jīng)反復(fù)調(diào)試方可正常運(yùn)行，相比較而言本設(shè)計(jì)大大降低器材的維修時(shí)間及人力、物力的維修成本。

2.4 防污設(shè)計(jì)

針對鋼筋籠模塊主體自身及加工出的成品鋼筋籠籠身容易被泥土污染的問題，本設(shè)計(jì)采用簡易支架懸空制作設(shè)計(jì)，籠身模塊整體部分由支架支撐懸空，可避免其與地面接觸，從而防止油污、泥污和銹污等各種污染導(dǎo)致該設(shè)備無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，也對鋼筋籠制作過程中可能出現(xiàn)的籠身污染起到一定的預(yù)防作用。在定期設(shè)備保養(yǎng)時(shí)，整體或部分的拆卸后在清洗、除雜和表面刷油后即可進(jìn)行組裝成型，快捷便利。

2.5 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

該鋼筋籠加工平臺(tái)的主要特征在于，采用模塊化設(shè)計(jì)，包括固定支架模塊和固定軸模塊。其中：固定架模塊由一對固定支架組成，其中的一個(gè)固定支架上有定位卡尺，另一個(gè)固定支架上有成品鋼筋籠出口。

固定軸模塊由高籠模塊、中籠模塊和低籠模塊組成，且高籠模塊、中籠模塊和低籠模塊均由內(nèi)固定軸模塊和外固定軸模塊組成；內(nèi)固定軸模塊通過內(nèi)滾動(dòng)軸承連接外固定軸模塊如圖3所示，外固定軸模塊表面沿外圓周安裝有數(shù)個(gè)主筋鑲片，主筋鑲片上有橫向的主筋卡槽和縱向的加強(qiáng)箍/支撐箍卡槽；所述的主筋鑲片上印有螺旋加強(qiáng)箍的纏繞位置和間距如圖4和5所示。

高籠模塊、中籠模塊和低籠模塊通過內(nèi)固定軸模塊相互連接安裝在一對固定支架之間。按照本設(shè)計(jì)，所述的主筋鑲片的形狀為弧形，主筋鑲片通過螺栓與外固定軸模塊表面連接。而主筋鑲片上的主筋卡槽用于放置不同直徑的鋼筋，如圖4和5所示。

圖3 籠身模塊截面圖

圖4 主筋鑲片結(jié)構(gòu)示意圖

圖5 主筋鑲片平面

2.6 操作流程

上述新型鋼筋籠加工平臺(tái)加工鋼筋籠按照下列步驟進(jìn)行(如圖6所示)。

圖6 新型鋼筋籠加工平臺(tái)制作流程

首先，運(yùn)用該鋼筋籠設(shè)計(jì)平臺(tái)進(jìn)行鋼筋籠的制作前，可先依據(jù)圖紙要求籠身設(shè)計(jì)長度和現(xiàn)場調(diào)運(yùn)設(shè)備的吊裝能力，采用整體或分段制造。當(dāng)采用分段制造時(shí)，應(yīng)先在對制作平臺(tái)模塊進(jìn)行試拼對接合格，再分開進(jìn)行鋼筋籠制造，以保證對接鋼筋籠籠身的連接質(zhì)量。

(1) 將該新型鋼筋籠加工平臺(tái)擱置在平整場地處，并在固定支架與地面的4個(gè)支撐處墊木塊或橡膠墊，以保持制作過程中的平穩(wěn)。

(2) 按照鋼筋籠施工設(shè)計(jì)圖紙相關(guān)技術(shù)參數(shù),調(diào)整籠模塊及主筋鑲片以滿足技術(shù)要求；參數(shù)包括鋼筋籠的籠身長度、籠徑長度、主筋直徑、螺旋夾勁箍加密區(qū)與非加密區(qū)區(qū)域及加密區(qū)與非加密區(qū)間距。①使用定位卡尺定位螺旋加勁箍間距并連接固定。②將主筋鑲片調(diào)整更換至設(shè)計(jì)圖紙所需主筋尺寸及長度并安裝固定。③調(diào)整主筋鑲片與外固定軸表面的螺栓連接，從而達(dá)到滿足圖紙要求的鋼筋籠籠身直徑尺寸。④若圖紙需要其中加放內(nèi)支撐箍，則調(diào)整主筋鑲片間距，便于提前安放內(nèi)支撐箍圈，從而防止鋼筋籠籠身縮徑。

(3) 按照“內(nèi)支撐箍圈—加勁箍圈—主筋—螺旋箍筋—外保護(hù)層”的順序進(jìn)行鋼筋布置與安放，安放期間便可進(jìn)行鋼筋的焊接工藝。

(4) 在鋼筋籠制作完成后，按照圖6所示從成品鋼筋籠出口將鋼筋籠退出鋼筋籠加工平臺(tái)，并放置在鋼筋籠存放地點(diǎn)，即可進(jìn)行下一個(gè)鋼筋籠制作。

3 質(zhì)量控制

3.1 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

該新型鋼筋籠加工平臺(tái)在設(shè)計(jì)及制作鋼筋籠時(shí)均以現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94—2008[10]和《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程》JGJ107—2010[11]中相關(guān)要求參數(shù)值作為技術(shù)參照。

3.2 質(zhì)量控制措施

3.2.1 鋼筋籠加工過程質(zhì)量控制 在加工各類鋼筋籠時(shí)除應(yīng)按照上述“2.6操作流程”相關(guān)操作步驟外還需以《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94—2008中相關(guān)規(guī)范要求為準(zhǔn)。其中關(guān)鍵質(zhì)量控制節(jié)點(diǎn)如表1所示。

表1 鋼筋籠加工制作關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)允許偏差表

3.2.2 鋼筋籠安裝過程質(zhì)量控制 因現(xiàn)場施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，需對鋼筋籠籠身主筋進(jìn)行加長連接。連接方式主要以機(jī)械連接為主，且各主筋接頭處與相應(yīng)套筒應(yīng)設(shè)置標(biāo)識(shí)，從而保證按順序進(jìn)行連接。且該項(xiàng)作業(yè)應(yīng)使用力矩扳手進(jìn)行操作和輕微校核。不同直徑對應(yīng)的扭矩值應(yīng)符合表2規(guī)定。

表2 不同直徑鋼筋最小擰緊扭矩值

3.3 工程應(yīng)用

針對在水利和水保工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)工程施工中，所用到的鋼筋籠加工制作平臺(tái)存在的造價(jià)高、使用不便、制作材料浪費(fèi)大、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一和加工質(zhì)量差等問題，基于“系統(tǒng)化、模塊化”的理念，設(shè)計(jì)了上述鋼筋籠加工制作平臺(tái)。該設(shè)計(jì)解決了不同樁基工程中因設(shè)計(jì)要求的不同使得鋼筋籠尺寸制作不通用的問題，也解決了鋼筋籠加工不統(tǒng)一、不標(biāo)準(zhǔn)，且一個(gè)工程一套模具用完即丟棄的問題。與工程中現(xiàn)有鋼筋籠制作系統(tǒng)相比較,不僅能使成品鋼筋籠在質(zhì)量上更容易符合規(guī)范要求，而且能防止在制作過程中由于就地制作造成的泥土和油污對籠身的污染，制作和施工效率提高20%以上，成本節(jié)約10%以上。

4 結(jié) 論

(1) 遵循上述規(guī)范化的制作流程和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量控制，該新型鋼筋籠加工平臺(tái)加工出的成品鋼筋籠在主筋間距、箍筋間距、鋼筋籠直徑、鋼筋籠籠身長度的誤差均在規(guī)范允許誤差范圍內(nèi)。對于成品鋼筋籠關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)誤差范圍的控制效果明顯。

(2) 該加工制作平臺(tái)是以“模塊化組裝”為設(shè)計(jì)理念，施工現(xiàn)場拆卸安裝非常方便，便于清洗和維修，耗費(fèi)人力較少。不僅能使成品鋼筋籠質(zhì)量均符合規(guī)范要求，而且能有效防治在制作過程中對其造成的二次污染，從而在單位時(shí)間內(nèi)大大提高了施工效率，節(jié)約成本。

(3) 由于是模塊化的設(shè)計(jì)，所以可以根據(jù)不同工程設(shè)計(jì)圖紙的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)的不同(包括鋼筋籠籠身長度、各鋼筋型號、主筋間距、螺旋加勁箍間距和螺旋加勁箍加密區(qū)間距及長度范圍等)，進(jìn)行相關(guān)模塊和零件的更換，在二次安裝后微調(diào)即可進(jìn)行鋼筋籠加工作業(yè)。從而達(dá)到一器材多用途的目的，提高了重復(fù)使用率，解決了多專業(yè)、多領(lǐng)域施工中的交叉使用問題。

[1] 德機(jī).混凝土管道鋼筋籠生產(chǎn)技術(shù)的開拓者:德國MBK公司[J].中國建材,2000(10):82-82.

[2] 翟俊杰.談長臨高速公路鋼筋籠模具法施工[J].山西建筑,2016,42(24):155-156.

[3] 陶美祥,謝志紅,黃振燕.胎具法鋼筋籠制作施工工藝[J].中外公路,2012,32(S1):71-73.

[4] 張東升.鉆孔樁鋼筋籠滾焊機(jī)的應(yīng)用[J].建筑機(jī)械,2006(23):104-104.

[5] 楊大金,李勇濤,秦強(qiáng)國.滾焊機(jī)在施工中的應(yīng)用研究[J].公路交通科技:應(yīng)用技術(shù)版,2012,8(3):150-151.

[6] 童斌華,戴中華,寧英杰.鋼筋籠滾焊機(jī)在鉆孔樁中的應(yīng)用[J].交通運(yùn)輸研究,2009(13):236-237.

[7] 孫小霞.鋼筋籠滾焊機(jī)在施工中的應(yīng)用[J].北方交通,2011(5):158-160.

[8] 譚瑩,張曉斌.深基坑鉆孔灌注樁鋼筋籠制作與安裝[J].施工技術(shù),2012,41(13):48-50.

[9] 高哲.一種土木建筑水利水保樁基工程中的鋼筋籠加工平臺(tái):中華人民共和國,2016109361470[P].2016-11-1.

[10] 中華人民共和國建設(shè)部.JGJ94-2008建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].中國建筑工業(yè)出版社:北京.2008:5-65.

[11] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.JGJ107-2016鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2016:10-11.

PlatformofReinforcingSteelCageforPileFoundationofWaterConservancyandSoilandWaterConservationProjectStudiedBasedonModularDesign

GAO Zhe1, ZHANG Fu1, GAO Jianen2,3,4, ZHOU Meifang4, HU Yanting1

(1.CollegeofForestry,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou,Gansu730070,China; 2.InstituteofSoilandWaterConservation,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China; 3.InstituteofSoilandWaterConservation,ChineseAcademyofSciences,MinistryofWaterResources,Yangling,Shaanxi712100,China; 4.CollegeofWaterResourcesandArchitecturalEngineering,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China)

[Objective] Aiming to solve the problem in construction of foundation engineering in the field of water conservancy, water conservation and civil construction engineering that the steel cage processing platform has the disadvantages of high cost, inconvenient use, large material waste, poor standard and poor processing quality, based on the design idea of “systematization and modularization”, a steel cage fabrication platform is designed. [Methods] The machining platform mainly consisted of a fixed support module and a fixed shaft module. The fixed frame module was composed of a pair of fixed supports and the fixed shaft module was composed of a high cage module, a middle cage module and a low cage module. The internal fixing axle module was connected with the external fixing shaft module through the inner rolling bearing. The outer surface of the outer fixed shaft module was provided with a plurality of main rib inserts. The main reinforcement plate was provided with a transverse main reinforcement groove and a longitudinal reinforcing hoop or a supporting hoop slot. [Results] The design could solve the problem that the dimension of reinforcing steel cage of various pile foundations was not universal, and to solve the problems of steel cage processing was not unified, not standard and the steel cage could only be used in a project once. This design could not only make the steel cage more conform to the standard requirements, but also could prevented contamination of the cage caused by soil and oil contamination in the production process. It could greatly improve the production and construction efficiency, and could save costs and protect the environment. [Conclusion] The improvement design of the steel bar cage processing platform is of great importance to the sustainable development of equipment and materials in different types of infrastructure projects. The design can further realize the cyclic application of building materials.

foundationengineering;reinforcingcage;modulardesign;productionplatform.

B

1000-288X(2017)05-0255-05

TU201.5， S157

文獻(xiàn)參數(shù)： 高哲, 張富, 高建恩, 等.基于模塊化設(shè)計(jì)的水利水保工程樁基鋼筋籠加工平臺(tái)研究[J].水土保持通報(bào)，2017,37(5)：255-259.

10.13961/j.cnki.stbctb.2017.05.043； Gao Zhe, Zhang Fu1, Gao Jianen, et al. Platform of reinforcing steel cage for pile foundation of water conservancy and soil and water conservation project studied based on modular design[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2017,37(5)：255-259.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.05.043

2017-06-09

2017-07-11

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“復(fù)雜下墊面暴雨徑流侵蝕相似性模擬實(shí)驗(yàn)研究”(41371276)，“人類活動(dòng)干擾下隴中黃土高原生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能相互關(guān)系研究”(41571051); 湖南省水利科技項(xiàng)目(K4030217044)； 中國科學(xué)院“2+3”項(xiàng)目(A315021615)

高哲(1990—),男(漢族),陜西省咸陽市人,碩士研究生,研究方向?yàn)樗帘３止こ痰囊?guī)劃設(shè)計(jì)及水土資源高效利用。E-mail:381765986@qq.com。

張富(1961—),甘肅省定西市人,男(漢族),博士,研究員,主要從事水土保持措施對位配置及徑流聚集工程技術(shù)的科學(xué)研究,以及水土保持工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)、管理工作。E-mail:zhangfu@gsau.edu.cn。