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1、钢管柱施工技术讲解,钢管柱施工影像,目 录1.定位桩中心2.埋设护筒3.旋挖钻机成孔4.魔力铲斗扩孔5.清渣,工程概况1、环湖西路站工程概况天津地铁5、6号线工程文化中心部分第1合同段，环湖西路站车站主体围护结构地下连续墙工程，环湖西路站为地铁5、6号线同台平行换乘站，为地下三层侧式站台车站，总长332.6m，基坑标准段开挖深度25.82m（最大开挖深度为27m），结构标准宽23.3m、高22.37m、顶板覆土约3.0m。车站采用盖挖逆作法施工，结构采用一桩一柱，底板以下支承桩采用2000、1700钻孔灌注桩，设计桩长32m、36m，共计65根，采用C35防水混凝土抗渗等级P10，底板以上安装
2、800钢管柱（=25mm），钢管柱内浇注C50微膨胀砼，对盖挖法结构顶板起支撑作用。主要分为ZJZ1和ZJZ2两种桩型，ZJZ1型桩桩径2.0m，有效桩长32m；ZJZ2型桩桩径1.7m，有效桩长36m；桩型ZJZ1的AM扩底灌注桩有61根，桩型ZJZ2的AM扩底灌注桩有4根。如图1所示AM扩底灌注桩横剖面图。,图1 AM扩底灌注桩横剖面图,第一步施工,一、桩位放样测量组进场等候对导线点进行复核放样，确定没问题后开始按照钢管柱施工顺序，放出各桩位中心位置及护桩线，给技术人员、领工员、分包队进行书面交底。技术员根据测量组提供交底现场复核确认无误后通知施工队破除桩孔，钻孔过程中如因管线或地质情况停
3、止钻进，确定处理方案后，再进行施工。严格按照施工技术交底施工。,测量放线,桩孔破除，埋设护筒,浇筑完成后吊装钢管柱定位平台，吊装钢管柱及安装，后附施工顺序图,测量放线,桩位开孔,安装护筒,旋挖成孔,灌注混凝土,更换魔力抓斗,扩孔完成清孔,吊装钢筋笼,吊装导管,导管拆除,钻机就位,钻孔埋护筒,埋设护筒,等径部开始成孔,等径部成孔至设计标高,等径部成孔至设计标高,扩孔结束并清底,下放钢筋笼,下放导管并测量孔深,灌注混凝土拔除导管,等径部位成孔,浇筑完成混凝土,定位平台安放,钢管柱吊放,天津文化中心交通枢纽工程5号线和Z1线换乘车站钢管柱,即底板以下采用2.2m钻孔灌注桩做为支承桩，深度分别为25m
4、和35m，底板以上安装0.8m和1.0m两种直径钢管柱，深度分别为17m和26m，共123根。,将钢筋笼吊装入桩孔后，钢管柱在富水软弱地层中深孔水下的安装定位方法如下，首先在钢管柱内浇注一定高度的砼，再进行安装。一是利用砼和钢管自重平衡钢管柱在泥浆和钻孔桩砼中的浮力，二是利用钢管柱内砼阻隔钻孔桩泥浆进入钢管柱内，为工人到钢管柱内定位提供条件。然后，钢管柱采用地上、地下两点定位法安装。地上利用定位平台对钢管柱顶端高程和平面位置定位，地下通过安装在钢管柱底部的螺旋千斤顶，调节钢管柱垂直度并支撑在钻孔桩孔壁上固定钢管柱。钢管柱定位后，水下浇注钻孔桩内砼至钢管柱设计埋深高度，待砼强度达到设计强度70%
5、后，采用砂、碎石回填钢管柱与钻孔桩间隙，浇注钢管柱内砼。,4.1地表定位平台安装在硬化地坪上放出定位平台的四个角点，吊车配合吊装定位平台，保证平台定位误差不超过20mm。利用脚螺旋杆调节定位平台平整度，保证偏差小于2mm。采用钢筋将定位平台与事先预埋在硬地坪内的预埋件焊接或膨胀螺栓固定,以增加定位平台的稳定性。如图2所示。,图2 钢管柱定位平台示意图,4.2 钢管柱内底部砼浇注4.2.1 钢管柱内底部砼高度计算砼浇注高度满足（钢管自重+砼自重）浮力的要求。如图3所示。,图3 钢管柱受力示意图,4.2.2 钢管柱内底部砼浇注为保证砼施工质量，选择具有一定高差的地形结合型钢制作成浇注平台，保证钢管
6、柱倾斜角度不小于15度。浇注砼时，加强砼和易性、坍落度的控制，并加强砼捣固，确保钢管柱砼的密实。砼初凝后，对钢管柱内斜面砼凿除，保证后续砼的良好连接。如图4所示。,4.3 吊装钢管柱4.3.1 钢管柱内螺旋千斤顶安装在钢管柱底部砼顶面1.5m左右标高，沿钢管柱四周均匀安装四个螺旋千斤顶。螺旋千斤顶外套管与钢管柱良好焊接，满足受力和密封要求。螺旋千斤顶丝杆与外套管间注满黄油，便于丝杆调节和对水的密封，如图5所示。同时，为保证支撑部位孔壁土体稳定，一方面，将千斤顶支腿设计为与桩孔弧度一致的扩大的弧形板，以增大受力面积；另一方面，根据地质勘察报告及施工情况，将螺旋千斤顶安装在土质较好的地层位置处。,
7、图5 螺旋千斤顶安装图,4.3.2 钢管柱标高定位当定位平台固定后，测量定位平台顶标高，根据测量结果在钢管柱对称轴线上焊接两块钢板定位卡。钢管柱采用100t和50t两台吊车配合吊装，100t为主吊，50t为副吊，采用三点同时吊装，防止钢管柱受到弯曲力轴向变形。当钢管柱吊起竖直后，100t主吊通过定滑轮，吊住钢管柱顶部位于同一直径方向的两点，保证钢管柱垂直。如图6所示。,图6 钢管柱吊装图,钢板定位卡,钢立柱吊放应慢吊、轻放、直入，从调节平台下部的桩位限位孔中慢慢入孔。入孔时应特别注意尽量避免钢立柱碰撞平台。钢管柱吊放入钻孔桩内后，通过定位卡悬挂在定位平台两侧横梁上，保证钢管柱高程定位准确，又保
8、证钢管柱处于垂直状态。如图7所示。,图7 钢管柱就位及调整图,4.4 钢管柱地表定位钢管柱悬挂在定位平台两侧横梁后，利用顶部螺旋千斤顶调节钢管柱顶端平面位置。如图7所示。,4.5 钢管柱垂直度调节钢管柱顶端固定后，利用激光垂准仪将中心点投至钢管柱内，利用四个螺旋千斤顶调节，直到与钢管柱实际中心点重合。如图8所示。,图8 钢管柱底部垂直度定位示意图,4.6 水下混凝土灌注每根桩采用两根导管，顺直安装在钢管柱两侧，以防浇注砼时对钢管柱产生偏压。混凝土浇筑到钢管柱底部时，放慢浇筑速度、加大导管埋深，同时保证两侧导管同步浇注，减少对钢管柱的挠动。4.7钢管柱垂直度复测由于钻孔桩砼浇注过程的扰动，钢管柱
9、可能会倾斜。当钻孔桩砼浇注到设计标高后，对钢管柱垂直度进行复测，当出现偏移时，通过钢管柱底部的螺旋千斤顶进行调节。4.8下部定位螺旋千斤顶拆除当基坑开挖至下部定位螺旋千斤顶处时，采用火焊紧贴钢管壁将螺旋千斤顶割除。为保证切割质量，应控制好氧气压力、乙炔压力、速度、倾角及焰芯尖端与工件间距等。,5 效益分析天津文化中心交通枢纽工程为天津市头号重点工程，工期紧迫，社会影响大。钢管柱一次定位安装技术应用于该工程中，开挖后露出的钢管柱垂直、整齐（见图9），使主体结构得以安全快速进行，基坑开挖后桩体沉降、位移满足设计及施工规范要求。与常规施工方法相比，该技术主要具有以下优点：不用抽排泥浆，利用钢管柱提供人工操作空间，避免了钻孔桩塌孔的风险。利用地表定位平台一次定位安装完成，简化了施工工序，较大程度改善了工人的工作环境，提高了施工质量。单根钢管柱的安装时间从以前的7天缩短为2天，整个工程该工序工期提前约3个月。单根钢管柱施工成本从20万元下降为2万元左右，具有较高的经济效益。,图9 主体结构施工后的钢管柱,
