本发明涉及灌注桩施工，具体涉及一种钻孔灌注桩钢筋笼定位装置及方法。
背景技术：
1、泥浆护壁钻孔桩基是一种传统的施工工艺，被广泛应用。钻孔灌注桩施工过程中，因桩内充满泥浆，钢筋笼在下放过程中调整钢筋笼垂直难度大，无法通过吊垂球等方式进行操作确保垂直，带来的问题：一是，钢筋笼不垂直会导致桩基在承受上部结构荷载时，受力分布不均，进而影响桩基的整体承载能力和稳定性, 长期受力不均会加速桩基的损坏，缩短桥梁等结构的使用寿命；二是，钢筋笼下放过程中，受桩内泥浆影响，可能会造成钢筋笼中心偏位，从而引发钢筋笼保护层厚度不均匀，保护层较薄部位可能引起钢筋的裸露，进而引发钢筋锈蚀，对后续桩基的寿命造成影响。
技术实现思路
1、本发明用于克服已有技术之缺陷，提供一种钻孔灌注桩钢筋笼定位装置及方法，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、一种钻孔灌注桩钢筋笼定位装置，包括基座、护筒、支管；基座设置于地面上，基座上设置有与桩基孔内径相同的定位孔；护筒的外径与桩基孔相匹配，护筒自基座上的孔下探垂直伸入桩基孔，护筒上部设置有凸缘，凸缘搭接于基座上的定位孔周围，护筒上端四周设置有定位槽，定位槽的数量为3-4个，沿护筒周围均匀设置；支管的数量与定位槽的数量相同，支管上端设置有第一挂钩，所述第一挂钩与护筒上的定位槽相匹配，支管通过第一挂钩悬挂于定位槽内，支管的外径与桩基保护层厚度相同，在护筒内向下释放钢筋笼，释放过程中支管介于钢筋笼与护筒之间，钢筋笼沿支管外侧壁下滑。
4、上述钻孔灌注桩钢筋笼定位装置，在支管的筒壁上沿轴线方向设置有缺口，并增设下定位架；下定位架上设置有支臂，支臂的数量与支管的数量相匹配，支臂的一端自支管上的缺口探入支管，在支臂的端部设置有滚轮，滚轮与支管的内侧臂滚动接触，可沿支管内侧臂上下滚动；支臂的端部上还设置有定滑轮，钢丝绳自定滑轮绕过后，悬吊着支臂的一端自支管的缺口进入支管，并向下释放支臂，从而下定位架向下运动，直至支管末端，对支管的末端形成定位约束，下定位架上设置有配重块。
5、上述钻孔灌注桩钢筋笼定位装置，护筒的内壁还设置有耳环，所述耳环与定位槽一一对应，耳环位于定位槽的正下方，耳环的内径与支管外径相匹配，支管自耳环中穿过。
6、上述钻孔灌注桩钢筋笼定位装置，所述钢丝绳上设置有刻度值，钢丝绳一端设置有第二挂钩，第二挂钩挂于支管的上端；钢丝绳另一端设置有第三挂钩，且可自由施放与收缩，施放结束后，第三挂钩挂于支管的上端，钢丝绳的长度满足下定位架施放至支管的底端。
7、上述钻孔灌注桩钢筋笼定位装置，所述支管的外径与混凝土保护层的厚度相同，在支管的支撑下，在钢筋笼与护筒之间形成环形腔体，为后续填充混凝土保护层提供均匀空间。
8、上述钻孔灌注桩钢筋笼定位装置，在基座上设置有调平组件，所述调平组件，由水平仪、丝杆及与其相匹配的螺母组成，丝杆与螺母的数量为4个，所述螺母设置于基座上，丝杆上端设置有手柄，下端设置有垫板，所述垫板与地面接触。
9、上述钻孔灌注桩钢筋笼定位装置，所述护筒的高度为其外径的2-2.5倍。
10、上述钻孔灌注桩钢筋笼定位装置，所述支管的长度大于桩基孔的深度，支管悬挂于护筒上后，有部分露于地表上方，支管的长度大于桩基孔的深度，从而确保支管下探至桩基孔底部。
11、上述钻孔灌注桩钢筋笼定位装置的定位方法，其特征在于，钢筋笼施放前通过在桩基孔内设置定位装置，施放时在定位装置引导下确保钢筋笼垂直且不会偏心；具体包括以下步骤：
12、s1：在桩基孔上方地面设置基座，使基座上的定位孔与桩基孔同轴心设置，并调整基座水平；
13、s2：将护筒放置于基座内，其下部探入桩基孔，护筒轴线与基座上端面相互垂直，且护筒轴心与桩基孔同轴心；
14、s3：在护筒四周放置支架，通过支架确保钢筋笼不会偏心与倾斜；
15、s4：沿支架施放下定位架；
16、s4：沿护筒内的支架施放钢筋笼至施工位，然后向桩基孔内浇注混凝土；
17、s5：依次取出钢丝绳、支架及护筒，并收起支架。
18、有益效果
19、本发明较之现有技术，具有以下优点：一是，通过基座、护筒、支管的相互配合，确保了支管的垂直；同时，通过支管的定位作用，确保钢筋笼下放过程中的垂直度， 解决了水下桩基施工过程中因桩内充满泥浆，钢筋笼在下放过程中无法调整钢筋笼垂直度的问题。二是，向桩基孔内释放钢筋笼过程中，支管介于钢筋笼与护筒之间，钢筋笼沿支管外侧壁下滑，支管的外径决定了混凝土保护层的厚度，解决了原先施工中无法通过吊垂球等方式保证钢筋笼保护层厚度均匀，以及出现的钢筋笼中心偏位的问题。三是，对于在桩基孔中下部，支管探入较深后，可能会产生歪斜或移位的问题，通过设置下定位架，下定位架沿支管上的缺口施放过程中，将多根支管连接为一体，形成框架式结构，大大增加了支管在桩基孔轴线方向上的刚度，支管不会受钢筋笼施放过程中径向作用力的碰撞影响，确保钢筋笼施放的垂直度，且不会产生偏心。四是，护筒及支管组成的定位装置的设置，可以防止钢筋笼下放过程中刮蹭桩基孔孔壁，从而导致沉淀层超标和污染钢筋笼，确保混凝土浇筑的质量。
1.一种钻孔灌注桩钢筋笼定位装置，其特征在于：包括基座（1）、护筒（2）、支管（3）；基座（1）设置于地面上，基座（1）上设置有与桩基孔（4）内径相同的定位孔；护筒（2）的外径与桩基孔（4）相匹配，护筒（2）自基座（1）上的孔下探垂直伸入桩基孔（4），护筒（2）上部设置有凸缘，凸缘搭接于基座（1）上的定位孔周围，护筒（2）上端四周设置有定位槽（2-1），定位槽（2-1）的数量为3-4个，沿护筒（2）周围均匀设置；支管（3）的数量与定位槽（2-1）的数量相同，支管（3）上端设置有第一挂钩（3-1），所述第一挂钩（3-1）与护筒（2）上的定位槽（2-1）相匹配，支管（3）通过第一挂钩（3-1）悬挂于定位槽（2-1）内，支管（3）的外径与桩基保护层厚度相同，在护筒（2）内向下释放钢筋笼（6），释放过程中支管（3）介于钢筋笼（6）与护筒（2）之间，钢筋笼（6）沿支管（3）外侧壁下滑。
2.根据权利要求1所述的钻孔灌注桩钢筋笼定位装置，其特征在于，在支管（3）的筒壁上沿轴线方向设置有缺口，并增设下定位架（5）；下定位架（5）上设置有支臂（5-1），支臂（5-1）的数量与支管（3）的数量相匹配，支臂（5-1）的一端自支管（3）上的缺口探入支管（3），在支臂（5-1）的端部设置有滚轮（5-2），滚轮（5-2）与支管（3）的内侧臂滚动接触，可沿支管（3）内侧臂上下滚动；支臂（5-1）的端部上还设置有定滑轮（5-3），钢丝绳（5-4）自定滑轮（5-3）绕过后，悬吊着支臂（5-1）的一端自支管（3）的缺口进入支管（3），并向下释放支臂（5-1），从而下定位架（5）向下运动，直至支管（3）末端，对支管（3）的末端形成定位约束，下定位架（5）上设置有配重块（5-5）。
3.根据权利要求1所述的钻孔灌注桩钢筋笼定位装置，其特征在于，护筒（2）的内壁还设置有耳环（2-2），所述耳环（2-2）与定位槽（2-1）一一对应，耳环（2-2）位于定位槽的正下方，耳环（2-2）的内径与支管（3）外径相匹配，支管（3）自耳环（2-2）中穿过。
4.根据权利要求1所述的钻孔灌注桩钢筋笼定位装置，其特征在于，所述钢丝绳（5-4）上设置有刻度值，钢丝绳（5-4）一端设置有第二挂钩，第二挂钩挂于支管（3）的上端；钢丝绳（5-4）另一端设置有第三挂钩，且可自由施放与收缩，施放结束后，第三挂钩挂于支管（3）的上端，钢丝绳（5-4）的长度满足下定位架（5）施放至支管（3）的底端。
5.根据权利要求1所述的钻孔灌注桩钢筋笼定位装置，其特征在于，所述支管（3）的外径与混凝土保护层的厚度相同，在支管（3）的支撑下，在钢筋笼（6）与护筒（2）之间形成环形腔体，为后续填充混凝土保护层提供均匀空间。
6.根据权利要求1所述的钻孔灌注桩钢筋笼定位装置，其特征在于，在基座（1）上设置有调平组件，所述调平组件，由水平仪、丝杆（1-1）及与其相匹配的螺母组成，丝杆（1-1）与螺母的数量为4个，所述螺母设置于基座（1）上，丝杆（1-1）上端设置有手柄，下端设置有垫板，所述垫板与地面接触。
7.根据权利要求1所述的钻孔灌注桩钢筋笼定位装置，其特征在于，所述护筒（2）的高度为其外径的2-2.5倍。
8.根据权利要求1所述的钻孔灌注桩钢筋笼定位装置，其特征在于，所述支管（3）的长度大于桩基孔（4）的深度，支管（3）悬挂于护筒（2）上后，有部分露于地表上方，支管（3）的长度大于桩基孔（4）的深度，从而确保支管（3）下探至桩基孔（4）底部。
9.根据权利要求1-8任一项所述的钻孔灌注桩钢筋笼定位装置的定位方法，其特征在于，钢筋笼（6）施放前通过在桩基孔（4）内设置定位装置，施放时在定位装置引导下确保钢筋笼（6）垂直且不会偏心；具体包括以下步骤：
