盖挖法钢管桩地铁施工中的应用概要

盖挖法钢管桩地铁施工中的应用

摘要: 站在钢管柱施工方法以及施工中采取的一些质量控制措施，着重阐述了桩基质量控制方法、桩头处理要点、钢管桩的安装及定位三方面内容。

关键词:盖挖车站，钢管柱，质量控制

Application of cap excavation method for tube pile subway construction

Abstract: Station Station in steel tube column construction method and adopted in the construction of some quality control measures, focuses on the pile foundation quality control method, pile head processing points, steel pipe pile installation and position of the three aspects of content.

Keywords: cover excavation station, steel pipe column, quality control

1 工程概况 (3)

2 钢管柱施工流程 (4)

3 钢管柱质量控制要点 (5)

3.1 桩基施工质量是工程控制难点 (5)

3.2桩基桩头处理控制要点 (6)

3.3 钢管柱的安装与定位控制要点 (7)

4 效果评价 (10)

5 结语 (11)

1 工程概况

2 钢管柱施工流程

钢管柱流程图如附图1，附图2 所示。

施工流程图

钢管柱示意图

3 钢管柱质量控制要点

3.1 桩基施工质量是工程控制难点

深大钻孔桩施工难度大，质量控制难度大，重点控制以下三个方面: 3.1.1钻机选型在施工中，需首先解决钻孔灌注桩中间桩施工阶段设备选型的问题，要首先保证选用足够数量的适合本工程地质，同时适合于本工程的特点( 钻孔灌注桩桩长52 m，桩径最大1800 mm) 的机械设备及时投入到本工程的施工中去。

3.1.2成孔质量施工过程中，采取切实有效的措施，控制钻孔的垂直度。钢管柱钻孔深度大，钻孔过程持续12 h，成孔垂直度要求高，允许偏差在3‰以内。在钻孔的过程中，采用全站仪和经纬仪对钻杆的垂直度进

行实时检查纠偏。钢管柱最大法兰半径为650 mm，钢套管半径794 mm，允许护筒偏差量小，成孔的垂直度直接影响钢管柱能否顺利安装。因此在钻孔过程中应实时掌握钻进的垂直度，如有偏差，立即修正。钢筋笼长35 m，钢管长约21.5 m，有4.5m 与钢筋笼搭接，分为钢筋笼、钢管( 提前拼装完成) 两节下放孔内，在孔口法兰连接。

3.1.3 桩底沉渣及水下混凝土质量钻孔桩桩体的沉降将严重损害中间立柱的安装精度，并可能引起结构的不均匀沉降现象。为此，必须加强钻孔灌注桩的清底工作。清孔分两次进行，第一次沉渣处理的时间为终孔停钻后，主要方式为向孔底压入新泥浆，并用导管上下提动搅起沉渣。第二次沉渣处理的时间为混凝土灌注之前，采用空气升液排渣法或空吸泵的反循环方式。水下混凝土的和易性、泌水性、流动性、抗渗性等技术指标均应满足规范要求。水下混凝土的灌注机具，包括导管、储料斗隔水阀等在施工前要认真检查，以保证其良好的使用性能。混凝土灌注过程中严格按规范要求控制混凝土的初灌量、埋管深度、起拔导管的时间等施工参数并保持混凝土灌注的连续性，保证超灌高度。

3.2桩基桩头处理控制要点

桩基混凝土浇筑采用水下混凝土浇筑，混凝土顶标高在车站基坑底标高( 上接钢管柱) ，上部空孔段采用钢套管护壁，桩基混凝土浇筑完成并初凝后，抽排钢套管内泥浆，人员下到钢套筒底凿除桩基顶部浮浆，空孔段高约17 m，人员上下难度大，钢套管(1620) 内空间狭小，桩顶浮

浆量大，厚度达1 m 左右，约2 m3 浮浆，处理难度大，是钢管柱施工难点之一。针对桩头处理的特点采取以下措施: 1) 钢套管高出地面不少于300 mm，人员上下采用软梯，并系安全绳，在下孔前用探测仪探测孔内是否存在有害气体，继续对孔内压风，保证孔内新鲜空气，吊斗上下时，孔内人员顶部有防护措施等; 2) 桩混凝土终凝后即开始抽除泥浆，争取在浮浆强度低的时间段内清除，在保证质量的前提下以减小该工序的难度，缩短施工时间; 3) 桩头凿除到新鲜混凝土面位置，并及时将凿除掉渣土清理吊出钢套管，严禁将小块渣土遗留，保证混凝土在此处的连接质量。

3.3 钢管柱的安装与定位控制要点

钢管柱定位主要控制以下方面:

3.3.1 钢管单节垂直度及拼装

钢管柱在加工厂加工，对卷板工艺优化，对加工过程进行控制，保证单管的垂直度，钢管分节安装，对接位置的肋板焊接时，先将两节钢管吊装到焊接平台，对接位置用钢卡锚固，然后开始焊接，避免因焊接引起钢管变形弯曲，两节钢管焊接并冷却后，检查钢管的垂直度。

3.3.2钢管下口的定位

现场安装过程中需要对钢管下口和上口分别定位，受工艺限制，下口采用安装自动定位架定位，上口采用花篮螺栓调整定位。自动定位架定位流程图附图3 所示。钢管柱的直径700 mm，壁厚20 mm，内径660 mm。

自动定位架呈十字锥形，固定边与水平面所成的直角误差在1‰以内。

其锥底宽度比钢管内径小6 mm。定位架尺寸、安装见下

3.3.3钢管上口的定位

钢管柱下放后对上口进行定位，在钢管柱顶部及相应标高的钢套管上焊接临时挂钩，利用三个花篮螺栓将钢管与钢套管连接，调整花篮螺栓，实现钢管柱的定位。

动定位器安装工艺流程图

3.3.4 后续施工过程中钢管柱位置的稳定在顶板浇筑前，钢管柱是长悬臂柱，抗侧向变形能力差，因此在钢管柱与孔壁之间均匀填细砂，使钢管周围均匀受力，避免偏载。后序施工过程中，严禁机械设备碰撞钢管柱，钢管柱周边土方开挖则尽可能对称开挖，在钢管柱周圈0.5 m 范围采用人工清理。

4 效果评价

目前该工程主体结构基本完成，中间柱施工均满足要求，实测钢管柱沉降值、差异沉降、垂直度等均满足允许值，施工效果良好。

5 结语

从施工效果分析，钢管柱施工控制难点在于精度控制，施工关键工期在于桩顶浮浆的处理，施工成败在于沉降和差异沉降的控制。就本工程钢管柱施工情况，笔者认为有以下几方面值得进一步优化改进:

1）宜预留足够的钢套筒偏差量。钢套筒与钢筋笼整体下放，一旦成孔偏差与钢护筒下口偏差累计，钢管柱( 法兰) 定位将十分困难，因此在允许的情况下尽量使用尺寸较大的套筒。

2）杯口混凝土浇筑方法。杯口混凝土浇筑时，受钢管柱与钢护筒间空隙的限制(约144 mm) ，浇筑困难，对此宜进一步优化。