一種洞樁法鋼管柱施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種地鐵隧道施工方法，特別涉及一種洞樁法鋼管柱施工方法，包括以下步驟：（一）在底縱梁臺(tái)座上安裝鋼管柱預(yù)埋板，并進(jìn)行水平定位；在預(yù)埋板上安裝定位板；（二）設(shè)置鋼管柱吊裝裝置，鋼管柱吊裝就位，焊接牢固；（三）鋼管柱外圍空間回填，其中在鋼管柱外圍的底部用混凝土回填1-2m，鋼管柱外圍的上部用混凝土回填1-2m，中間部分用砂石回填；（四）鋼管柱澆灌，所述澆灌過程為連續(xù)澆灌。本發(fā)明施工方法中鋼管柱安裝大大的節(jié)約了工期，采用“四向限位”的方式進(jìn)行鋼管柱位置定位，方位控制簡單，安裝精度高，可操作性強(qiáng)。
【專利說明】一種洞粧法鋼管柱施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種地鐵隧道施工方法，特別涉及一種洞樁法鋼管柱砼澆筑施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市化發(fā)展進(jìn)程，市政軌道交通已成為市內(nèi)重要交通不可分割的一部分。各條軌道交通線路交錯(cuò)布置，覆蓋城市的每一個(gè)角落，軌道交通換乘無疑成為各條交通線路的樞紐，目前國內(nèi)大部分換乘雖然在實(shí)現(xiàn)了站內(nèi)換乘，但換乘線路長，給旅客帶來了不必要的麻煩；“零距離”換乘已成為城市軌道交通發(fā)展的主流趨勢(shì)；地鐵零距離換乘需要設(shè)置超高換乘段，用作兩條線路換乘，鋼管柱作為洞樁法施工的核心構(gòu)件，不論是施工難度和施工精度都直接影響了 PBA工法施工。
[0003]常規(guī)PBA工法施工鋼管柱采用全裝配式安裝，即鋼管柱在加工廠內(nèi)加工后直接在現(xiàn)場安裝，但現(xiàn)場鋼管柱預(yù)埋板施工過程中，鋼管柱預(yù)埋板或多會(huì)少存在不平整的問題，鋼管柱安裝時(shí)為了保證鋼管柱垂直度，鋼管柱柱體與預(yù)埋板不密貼，影響鋼管柱受力性能；同時(shí)傳統(tǒng)鋼管柱安裝采用移動(dòng)式門式架作為鋼管柱安裝吊點(diǎn)，移動(dòng)困難，安全風(fēng)險(xiǎn)大；傳統(tǒng)鋼管柱定位采用鋼管柱定位器安裝，定位器安裝復(fù)雜，需要有一定施工技術(shù)的技術(shù)工人方可實(shí)施，而當(dāng)下國內(nèi)鋼管柱定位器安裝技術(shù)工人緊缺，造成施工成本的過大投入。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的鋼管柱安裝精確控制難，施工成本高等不足，提供一種洞樁法鋼管柱施工方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
[0006]一種洞樁法鋼管柱施工方法，包括以下步驟:
[0007](一 )在底縱梁臺(tái)座上安裝鋼管柱預(yù)埋板，并對(duì)鋼管柱預(yù)埋板進(jìn)行定位(即找平找正。將鋼管柱預(yù)埋板上表面調(diào)整至預(yù)計(jì)平面，多為水平面；同時(shí)調(diào)整預(yù)埋板的中心位置就位)；在預(yù)埋板上安裝定位板；所述定位板是最終將會(huì)焊接在鋼管柱底側(cè)的定位結(jié)構(gòu)，在鋼管安裝完成后還可以起到類似加筋板的作用，在安裝完成前，定位板焊接在預(yù)埋板上，先將鋼管柱的安裝位置的大致位點(diǎn)確定。
[0008]( 二 )設(shè)置鋼管柱吊裝裝置；將鋼管柱吊裝就位，并將鋼管柱焊接牢固；
[0009](三)鋼管柱外圍空間回填，其中在鋼管柱外圍的底部用混凝土回填l-2m，鋼管柱外圍的上部用混凝土回填l-2m，中間部分用砂石回填；
[0010](四)鋼管柱中空部分澆灌混凝土；所述澆灌混凝土的過程為連續(xù)澆灌。
[0011]步驟(一)中，進(jìn)一步的，在底縱梁上還設(shè)置有若干個(gè)定位桿，定位桿的主要作用是當(dāng)預(yù)埋板安裝就位后，通過調(diào)整定位桿上螺母調(diào)整預(yù)埋板至設(shè)計(jì)平面(水平面)，起到對(duì)預(yù)埋找平的目的/效果。優(yōu)選的，定位桿垂直設(shè)置；優(yōu)選的，所述鋼管柱預(yù)埋板與垂直設(shè)置在底縱梁上的多個(gè)定位桿相連。優(yōu)選的，所述定位桿焊接在底縱梁的主筋上，后期澆筑混凝土與底縱梁連為一體。定位桿與底縱梁的主筋相連，能夠承受的壓力達(dá)到最大化，穩(wěn)定性達(dá)到最佳，有利于安裝精度的控制。
[0012]通過調(diào)節(jié)定位桿與預(yù)埋板的連接位點(diǎn)，使預(yù)埋板調(diào)節(jié)至水平。不必額外引入其它的定位附件或調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，節(jié)約工程成本。優(yōu)選的，所述定位桿為三個(gè)，三個(gè)定位桿之間成等邊三角形布置，三個(gè)定位桿不在的垂直位點(diǎn)不在同一直線上。
[0013]進(jìn)一步，在預(yù)埋板上，以設(shè)計(jì)的中心點(diǎn)為圓心，以鋼管柱半徑+設(shè)計(jì)預(yù)留值之和，為半徑畫圓，在該圓周上設(shè)置有多個(gè)定位板。設(shè)計(jì)預(yù)留值為鋼管安裝時(shí)鋼管柱與定位板之間的間隙值大小，根據(jù)鋼管柱的大小，在滿足安裝精度要求的前提下，預(yù)留值可以任意調(diào)整，不宜太大。
[0014]設(shè)置好的定位板共同指向中心形成內(nèi)切圓，該內(nèi)切圓略大于鋼管柱的圓周,可以方便鋼管吊裝到定位板中間的內(nèi)切圓。又可以防止形成的內(nèi)切圓太大，難以對(duì)吊裝到位的鋼管柱進(jìn)一步精確定位焊接。優(yōu)選的，所述定位板又可以作為鋼管柱腳加勁板使用，所以也可以稱之為加勁板，所述定位板(加勁板)與預(yù)埋板相互垂直。當(dāng)鋼管柱吊裝到預(yù)埋板上時(shí)，只需將鋼管柱落入定位板中間，即控制鋼管柱的軸心與設(shè)計(jì)的中心點(diǎn)(在預(yù)埋板上的中心點(diǎn))的彌合精度的大范圍，然后進(jìn)一步調(diào)整鋼管柱的位置，使鋼管柱和定位板的間隙等于安裝定位板時(shí)的設(shè)計(jì)預(yù)留值的，就達(dá)到了限定鋼管柱中心的目的，提高了安裝精度，減少工程勞動(dòng)量。
[0015]與傳統(tǒng)鋼管柱定位器相比，本工法鋼管柱定位采用鋼管柱自身柱腳加勁板做定位器，多個(gè)方向(尤其是四個(gè)方向)對(duì)鋼管柱進(jìn)行限位，保證鋼管柱水平位置的準(zhǔn)確。優(yōu)選的，預(yù)埋板與鋼管柱底端采用C02保護(hù)焊接，鋼管柱安裝到位前，采用手提式打磨機(jī)對(duì)預(yù)埋板進(jìn)行打磨、清理，保證預(yù)埋板面干凈、整潔、無銹跡。
[0016]進(jìn)一步，在底縱梁上還有副樁，副樁設(shè)置在遠(yuǎn)離預(yù)埋板的位置，即副樁不會(huì)對(duì)預(yù)埋板安裝后水平定位產(chǎn)生影響。副樁的主要作用是用于控制預(yù)埋板的中心位點(diǎn)，起到對(duì)預(yù)埋板的找正的目的。當(dāng)預(yù)埋板安裝就位后，還需要將預(yù)埋板的中心位點(diǎn)與測(cè)設(shè)的中心點(diǎn)重合。其使用方法可以是如下:首先，測(cè)定底縱梁上的中心點(diǎn)，測(cè)設(shè)中心點(diǎn)與副樁的相對(duì)位置。然后，安裝預(yù)埋板并找平，通過副樁調(diào)整已經(jīng)找平的預(yù)埋板使預(yù)埋板上的設(shè)計(jì)的中心點(diǎn)與底縱梁上的中心點(diǎn)重合到一致的精度。
[0017]優(yōu)選的，副樁有四個(gè)，副樁的位置設(shè)置成十字型，兩兩連線相互垂直。對(duì)預(yù)埋板水平定位后，在預(yù)埋板上彈墨線，所彈墨線為相互垂直的兩條墨線。優(yōu)選的，所述預(yù)埋板為圓形，所彈墨線為兩條相互垂直的直徑線。將副樁連線與所彈墨線相比對(duì)重合，使預(yù)埋板的中心與副樁連線的交點(diǎn)相重疊，進(jìn)而使預(yù)埋板與設(shè)計(jì)中心點(diǎn)定位。找到預(yù)埋板安裝過程中的中心位置，控制預(yù)埋板與待安裝的鋼管柱的同心度，有效的保證鋼管柱安裝的垂直度，控制垂直度偏差符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0018]進(jìn)一步的，步驟(二)中，設(shè)置鋼管柱吊裝裝置的過程，包括以下步驟:
[0019](201)在導(dǎo)洞初支上設(shè)置多個(gè)臨時(shí)吊環(huán)，所述臨時(shí)吊環(huán)關(guān)于豎洞的中心軸線對(duì)稱布置。所述豎洞是垂直的，連通上導(dǎo)洞和下導(dǎo)洞。
[0020](202)臨時(shí)吊環(huán)直接卡接在導(dǎo)洞初支的格柵主筋上，吊環(huán)與鋼管柱之間用葫蘆連接。
[0021](203)控制葫蘆，將鋼管柱吊起；調(diào)整葫蘆的牽引力，使鋼管柱到豎洞的中部，然后將鋼管柱吊入豎洞。
[0022]進(jìn)一步，在步驟(201)中，所述臨時(shí)吊環(huán)沿所述上導(dǎo)洞的橫向截面對(duì)稱布置，所述上導(dǎo)洞的橫向截面通過所述豎洞的中心軸線。對(duì)稱設(shè)置的吊環(huán)，有利于平衡吊裝過程中各個(gè)吊點(diǎn)的受力平衡，增加上導(dǎo)洞初支在吊裝過程中的穩(wěn)定性。
[0023]優(yōu)選的，所述臨時(shí)吊環(huán)有兩個(gè)，關(guān)于豎洞的中心軸線對(duì)稱布置。優(yōu)選的，兩個(gè)吊環(huán)在同一導(dǎo)洞橫向截面上。
[0024]優(yōu)選的，所述臨時(shí)吊環(huán)有四個(gè)，關(guān)于豎洞的中心軸線對(duì)稱布置。優(yōu)選的，四個(gè)吊環(huán)關(guān)于導(dǎo)洞的橫向截面對(duì)稱，該橫向截面是通過豎洞中心軸線的橫向截面。
[0025]進(jìn)一步，每節(jié)鋼管柱的長度根據(jù)導(dǎo)洞的實(shí)際高度進(jìn)行調(diào)整選擇，適應(yīng)鋼管柱的吊裝施工。導(dǎo)洞開挖高度變化的情況下，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，保證吊裝順利進(jìn)行，平衡吊裝施工的次數(shù)和施工難度。
[0026]進(jìn)一步,在步驟(202)中，所述葫蘆是電動(dòng)葫蘆。電動(dòng)葫蘆增加吊裝過程的自動(dòng)化，減少人工勞動(dòng)的消耗，也增加工法的機(jī)動(dòng)特性。電動(dòng)葫蘆的體積較為輕便，拆卸方便，在轉(zhuǎn)移施工地點(diǎn)的過程中對(duì)搬運(yùn)要求較小。
[0027]進(jìn)一步，在步驟(203)中，將鋼管柱在豎洞中吊裝就位后，的中軸線與豎洞中軸線重合，先用高強(qiáng)螺栓將相鄰的鋼管柱緊固連接，形成預(yù)緊固連接。鋼管柱吊裝就位后，先用高強(qiáng)螺栓緊固，可以保證鋼管柱的相對(duì)位置精度，然后，當(dāng)鋼管柱吊裝完成后，再進(jìn)行焊接施工。
[0028]全部鋼管柱吊裝就位后，調(diào)整鋼管柱的垂直度。垂直度調(diào)整合格后，及時(shí)對(duì)鋼管柱進(jìn)行限位，在鋼管柱頂部及底部采用可拆裝式工字鋼井字架對(duì)鋼管柱進(jìn)行限位，井字架與導(dǎo)洞初支頂緊，避免移動(dòng)，可拆裝式井字架工字鋼間采用M24螺桿進(jìn)行固定。井字架的兩端頂緊導(dǎo)洞初支，然后，再進(jìn)行分步焊接固定，起到良好的限位作用。
[0029]在步驟(二)中，焊接過程為對(duì)稱焊接。各段鋼管柱的焊接過程采用對(duì)稱焊接，所述對(duì)稱焊接是指在鋼管柱的兩個(gè)對(duì)稱面同時(shí)進(jìn)行焊接。優(yōu)選的，按以下程序性的進(jìn)行焊接施工，先在鋼管柱的對(duì)稱位置焊接約1/4 π弧度對(duì)應(yīng)的弧長，準(zhǔn)確的說每次焊接完成的弧度為0.15 -0.35 弧度對(duì)應(yīng)的弧長。然后轉(zhuǎn)動(dòng)90°，再次焊接同樣的量(0.15 π -0.35 π弧度)。最后再采用對(duì)稱焊接方式，將剩余的未焊接部位焊接牢固。
[0030]進(jìn)一步，在焊接完成后，準(zhǔn)備鋼管樁外圍空間的回填。優(yōu)選的，用塑料薄膜對(duì)鋼管柱表面進(jìn)行包裹保護(hù)，避免鋼管直接與回填物接觸。更優(yōu)選的，將鋼管柱上部和下部的l-3m部位用塑料膜包裹保護(hù)。
[0031]在步驟(三)中，所述鋼管柱的外圍空間是指鋼管柱與豎洞之間的間隙，是豎洞開挖過程中超挖的余量。鋼管柱外圍空間不包括上下導(dǎo)洞的空間，僅限于豎洞的部分。鋼管柱外圍底部和上部澆筑適量的混凝土(混凝土可以適量的超出豎洞，只要能夠?qū)⑸笆靥畈糠址忾]穩(wěn)定即可)，將鋼管柱的底部和頂部加以固定，混凝土的固定效果好，尤其是對(duì)于鋼管柱的底部和頂部的關(guān)鍵部位，同時(shí)，僅用少量的混凝土固定鋼管柱的端部，混凝土的用量少，且對(duì)于后續(xù)土方開挖的影響小。
[0032]進(jìn)一步，砂石回填后，采用水夯法壓實(shí)。水夯法提高中部回填的砂石的密實(shí)性。砂石水夯后，密實(shí)穩(wěn)定，對(duì)于鋼管柱的固定性好，鋼管柱在砂石的固定作用下，不易偏角。雖然，砂石不具有黏性，不能夠凝結(jié)成一體，但只是用于鋼管柱外圍的頂緊支撐的作用的情況下完全適用。而且，在鋼管柱澆筑完成后，可以將砂石挖出用于鄰近的工程中，材料的利用率達(dá)到最大化。
[0033]當(dāng)鋼管柱外圍空間的回填固定完成后，如安裝有限位裝置，拆除該限位裝置。拆除的鋼管柱限位架運(yùn)輸用到其他的鋼管柱安裝過程，提高材料的利用率。鋼管柱的限位架是鋼管吊裝完成后的固定裝置，是臨時(shí)的，輔助鋼管柱外圍回填過程，可以避免回填時(shí)外圍混凝土或砂石對(duì)于鋼管柱產(chǎn)生過大的沖擊，確保安裝精度。
[0034]進(jìn)一步，鋼管柱外圍回填澆筑用到的混凝土是C20混凝土，或者其它強(qiáng)度相當(dāng)?shù)幕炷痢２捎脧?qiáng)度相對(duì)較弱的混凝土，成本更低，而且減少了后續(xù)開挖的處理的難度。優(yōu)選的，所述混凝土是無收縮混凝土，采用無收縮混凝土澆灌，可以保證混凝土密實(shí)，減小在狹小空間內(nèi)混凝土收縮對(duì)澆灌的密實(shí)性的影響。
[0035]步驟(四)中，進(jìn)一步，對(duì)鋼管柱中間進(jìn)行混凝土澆灌；澆灌過程連續(xù)進(jìn)行，如預(yù)特殊情況無法連續(xù)進(jìn)行的，間歇時(shí)間不超過混凝土的終凝時(shí)間，每次澆灌混凝土前應(yīng)先澆灌一層厚度為10?20cm的與混凝土等級(jí)相同的水泥砂漿，然后再繼續(xù)澆灌。
[0036]進(jìn)一步，最終開挖地鐵隧道時(shí)，敲擊鋼管的方法進(jìn)行對(duì)鋼管柱內(nèi)混凝土的澆灌質(zhì)量進(jìn)行初步檢查，如有異常(異響)，則改用超聲波檢測(cè)，對(duì)不密實(shí)的部位，鉆孔壓漿法補(bǔ)償，并將鉆孔補(bǔ)焊封固。
[0037]進(jìn)一步，在鋼管柱砼澆筑完成，后續(xù)開挖施工時(shí)，對(duì)開挖后再次暴露出來的鋼管柱進(jìn)行防銹、防火處理。優(yōu)選的，所述防銹、防火處理是按照相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)鋼管柱表面除銹、挫平，刷防銹漆。優(yōu)選的，刷防銹漆兩道，提高防銹漆的品質(zhì)穩(wěn)定，增強(qiáng)防銹漆的耐受施工環(huán)境影響的能力。優(yōu)選的，鋼管柱刷防銹漆后的達(dá)到一級(jí)耐火等級(jí)。
[0038]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
[0039]與傳統(tǒng)鋼管柱施工相比，本發(fā)明施工方法中鋼管柱安裝主要體現(xiàn)在對(duì)工期的節(jié)約，從而對(duì)成本的降低。傳統(tǒng)IOm左右鋼管柱每班次安裝2根，本工法中18m左右鋼管柱每班次安裝2根，IOm鋼管柱每班次可安裝3根。在不考慮其他設(shè)備租賃費(fèi)及其他措施費(fèi)，僅考慮人員成本的情況下，工期節(jié)約40%，大大加快整個(gè)工程的施工進(jìn)度。且施工難度更小，對(duì)人員要求更低，在施工隊(duì)伍的選擇上有了更多的選擇，更有利于現(xiàn)場施工管理。
[0040]另外，施工過程中，采用與傳統(tǒng)鋼管柱定位器不同的定位方法，采用“四向限位”的方式進(jìn)行鋼管柱位置定位；采用多方位控制鋼管柱垂直度，安裝精度高，可操作性強(qiáng)。
[0041]且在優(yōu)選情況下，采用上導(dǎo)洞初支作為吊點(diǎn)，以電動(dòng)葫蘆進(jìn)行鋼管柱吊裝，安裝平臺(tái)采用工字鋼井字架制作，穩(wěn)定好施工方便。吊點(diǎn)設(shè)置簡單，利用原導(dǎo)洞初支格柵主筋設(shè)置吊點(diǎn)，吊點(diǎn)采用卡環(huán)和短鋼絲繩組成，與傳統(tǒng)移動(dòng)門式梁相比，操作簡單，安全性能高。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0042]圖1-成型的鋼管柱結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖2-本發(fā)明的總體示意圖。
[0044]圖3-豎洞回填的示意圖。
[0045]圖4-下導(dǎo)洞中預(yù)埋板安裝的總體示意圖。
[0046]圖5-底縱梁臺(tái)座上設(shè)置副樁、定位桿的俯視圖。
[0047]圖6-預(yù)埋板設(shè)置中的俯視圖。[0048]圖7-安裝有定位板的預(yù)埋板俯視圖。
[0049]圖8-安裝好定位板的底縱梁臺(tái)座示意圖。
[0050]圖9-鋼管柱吊裝過程示意圖。
[0051]圖10-吊裝鋼管柱時(shí)受力分析圖。
[0052]圖11-鋼管柱吊裝完成后，井字限位架的安裝位置示意圖。
[0053]圖12-井字限位架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0054]圖13-鋼管柱焊接過程的對(duì)稱焊接示意圖。
[0055]圖中標(biāo)記:2_鋼管柱,3_豎洞,4_帽蓋,5_吊裝臺(tái)車，11-下導(dǎo)洞，12-上導(dǎo)洞，101-下導(dǎo)洞初支，102-底縱梁臺(tái)座，103-預(yù)埋板，104-定位板(加勁板)，105-導(dǎo)洞頂部中點(diǎn)，108-水準(zhǔn)儀,21-鋼管柱外圍空間,21a-鋼管柱外圍底部,21b-鋼管柱外圍中部,21c-鋼管柱外圍上部，1021-副樁，1022-底縱梁上的副樁連線(定位用)，1023-定位桿，1031-預(yù)埋板上相互垂直的直徑(兩條墨線)，1032-安裝定位板前繪制的圓，12a-吊環(huán)，IOla-上導(dǎo)洞初支，12b-井字限位架。
【具體實(shí)施方式】
[0056]下面結(jié)合試驗(yàn)例及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
[0057]實(shí)施例1
[0058]在某地鐵開挖施工中，上導(dǎo)洞、下導(dǎo)洞和豎洞開挖就位后，開始鋼管柱安裝施工。
[0059]首先，步驟(一)鋼管柱預(yù)埋板安裝，包括測(cè)量定位、預(yù)埋板安裝和鋼管柱定位器安裝及預(yù)埋板打磨。
[0060](a)測(cè)量定位
[0061]由測(cè)量組在初支拱頂處105，投放處各軸鋼管柱的中心點(diǎn)；根據(jù)圖紙推算各軸鋼管柱底板(鋼管柱上與預(yù)埋板103相接的部位)的標(biāo)高值并分別做好記錄和投放方法；由專職施工技術(shù)員現(xiàn)場指導(dǎo)工人放樣鋼管柱底板的圓心點(diǎn)。
[0062](b)鋼管柱預(yù)埋板安裝
[0063]柱腳鋼板(即預(yù)埋板103)定位，劃分柱腳鋼板四等分線，即預(yù)埋板上相互垂直的直徑兩條墨線1031。其作法如下，先任意確定一條弦線，通過弦線作中垂線確定軸線A，通過軸線A作中垂線確定軸線B，在鋼板上彈上可見墨線，即為四等分線1031 ;通過施工測(cè)量放樣，在底縱梁測(cè)設(shè)鋼管柱軸線1022和法線1022并確定副樁1021，共四個(gè)控制點(diǎn)。
[0064]柱腳鋼板基本放到位后，通過副樁拉上十字線1022，上下左右移動(dòng)柱腳步鋼板，直到柱腳鋼板四等分線1031與通過副樁的十字線重合，柱腳鋼板平面位置到位后，給定位桿1023擰上螺帽，留出絲桿，絲桿部分從柱腳鋼板下面往上通過定位孔，定位桿家務(wù)牢固焊接在底縱梁主筋上。
[0065]用水準(zhǔn)儀108抄測(cè)柱腳鋼板頂面高程在定位桿上，并做上記號(hào)，調(diào)整定位桿上的三個(gè)螺帽，使柱腳鋼板頂面處于定位桿所作記號(hào)處，柱腳鋼板標(biāo)高定位即完成。
[0066](C)鋼管柱定位器安裝及預(yù)埋板打磨
[0067]與傳統(tǒng)鋼管柱定位器相比，本工法鋼管柱定位采用鋼管柱自身柱腳加勁板(即定位板104)做定位器，四個(gè)方向?qū)︿摴苤M(jìn)行限位，保證鋼管柱水平位置的準(zhǔn)確。
[0068]定位器安裝施工步驟如下:1、由項(xiàng)目部專業(yè)測(cè)量工程師在PBA工法上導(dǎo)洞拱頂進(jìn)行鋼管柱位置放樣；2、采用IOkg鉛垂把已放樣的測(cè)量點(diǎn)從拱頂垂直引至鋼管柱預(yù)埋板上并做好標(biāo)識(shí)；3、以標(biāo)識(shí)點(diǎn)為圓心畫圓(半徑為鋼管柱外半徑+5mm) ;4、取圓的兩條相互垂直的直徑線，線與預(yù)埋板的交點(diǎn)即為定位器位置；5、用4塊柱腳加勁板在定位器位置進(jìn)行焊接，加勁板與預(yù)埋板垂直焊接，即完成定位器安裝。
[0069]預(yù)埋板與鋼管柱底端采用C02保護(hù)焊接，鋼管柱安裝到位前，采用手提式打磨機(jī)對(duì)預(yù)埋板進(jìn)行打磨、清理，保證預(yù)埋板面干凈、整潔、無銹跡。
[0070]預(yù)埋板和定位板安裝就位后，開始進(jìn)行鋼管柱的吊裝施工。
[0071]步驟(二)鋼管柱2的吊裝
[0072]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式是，采用常規(guī)的門式吊車5進(jìn)行鋼管柱的吊裝。
[0073]進(jìn)一步，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式是，利于現(xiàn)場環(huán)境設(shè)置臨時(shí)吊點(diǎn)(即吊環(huán)12a)，應(yīng)用移動(dòng)式電動(dòng)葫蘆進(jìn)行鋼管吊裝。臨時(shí)吊點(diǎn)設(shè)置前的施工方案分析。
[0074]鋼管柱受力分析:
[0075]下面以10.8m高的鋼管柱為例，分析吊點(diǎn)設(shè)置及設(shè)備選型:
[0076]吊點(diǎn)是以導(dǎo)洞初支格柵主筋作為承力點(diǎn)，吊點(diǎn)縱向?qū)ΨQ布置于鋼管柱中線兩側(cè)，橫向?qū)ΨQ布置于導(dǎo)洞中線兩側(cè)。布置結(jié)構(gòu)如圖9，圖11 (圖11為四個(gè)吊點(diǎn)的設(shè)置類的俯視圖)示意:
[0077]吊點(diǎn)布置時(shí)對(duì)稱布置于鋼管柱人工挖孔量測(cè)，位置由測(cè)量組放中線點(diǎn)控制，保證鋼管柱吊裝時(shí)通過調(diào)整電動(dòng)葫蘆的鏈條長度調(diào)整鋼管柱中心。設(shè)置吊點(diǎn)時(shí)，吊環(huán)直接卡在導(dǎo)洞初支格柵主筋(Φ25，ΗΙΦ335級(jí))，吊環(huán)圓端與鋼絲繩連接，最后鋼絲繩與電葫蘆連接，完成吊點(diǎn)設(shè)置。
[0078]如圖10所示,分析吊點(diǎn)吊力計(jì)算如下:
[0079]T = 95KNXcos45° = 95KNX1.414/2 = 67.2KN
[0080]每個(gè)吊環(huán)受到的拉力Tl = 67.2X0.5 = 33.6KN
[0081]主筋所受應(yīng)力σ = T1/S = 33.6KN/12.5X12.5X3.14 = 68.5N/mm2
[0082]ο = 68.SN/mm2 < fy = 300N/mm2
[0083]吊點(diǎn)滿足吊裝要求。
[0084]鋼管柱重量為9.5t主要由2根鋼絲繩承擔(dān)，鋼絲繩最大拉力
[0085]為67.2KN(6.72t)，所以采用2根IOt鋼絲繩、2個(gè)IOt電動(dòng)葫蘆進(jìn)行鋼管柱吊裝。
[0086]洞樁法鋼管柱吊裝施工
[0087]如圖9所示，將導(dǎo)洞初支格柵主筋作為臨時(shí)吊點(diǎn)，共設(shè)置兩個(gè)吊點(diǎn)，吊點(diǎn)縱向?qū)ΨQ布置于鋼管柱中線兩側(cè)，橫向?qū)ΨQ布置于導(dǎo)洞中線兩側(cè)，吊環(huán)直接卡在導(dǎo)洞初支格柵主筋上，吊裝時(shí)通過調(diào)整電動(dòng)葫蘆的鏈條長度調(diào)整鋼管柱中心，使鋼管柱與豎洞的中心軸線重合。鋼管柱由葫蘆向下吊裝。吊裝過程用多線對(duì)稱吊垂直度調(diào)整、限位。該吊裝方法，吊點(diǎn)設(shè)置方便，與傳統(tǒng)移動(dòng)門式梁相比，操作簡單，安全性能高。
[0088]進(jìn)一步，優(yōu)選的吊裝過程用多線對(duì)稱吊垂直度調(diào)整、限位。
[0089]鋼管柱吊裝及初步安裝
[0090]鋼管柱吊裝采用豎井提升機(jī)配合刨車運(yùn)輸至指定位置后安裝。鋼管柱運(yùn)至指定位置后，由電動(dòng)葫蘆進(jìn)行竹節(jié)向下吊裝，每節(jié)鋼管柱之間采用高強(qiáng)螺栓連接，螺栓采用力矩扳手進(jìn)行緊固，力矩滿足設(shè)計(jì)及相關(guān)相求即可，螺栓緊固采用對(duì)稱方向緊固。
[0091] 鋼管柱安裝過程中，嚴(yán)格進(jìn)行鋼管柱軸線控制(鋼管柱加工過程中，在鋼管柱外側(cè)沿軸線進(jìn)行標(biāo)識(shí))，鋼管柱安裝完成后，要求所有標(biāo)識(shí)點(diǎn)位于一條直線上。
[0092]鋼管柱逐節(jié)在導(dǎo)洞內(nèi)拼裝，逐節(jié)往下進(jìn)行吊裝，鋼管柱快接近預(yù)埋板時(shí)，采用高壓風(fēng)對(duì)預(yù)埋板進(jìn)行再次清理，同時(shí)人工推動(dòng)鋼管柱底部，調(diào)整鋼管柱位置，確保鋼管柱底部順利卡于定位器內(nèi)，然后逐漸松動(dòng)鋼絲繩，完成鋼管柱的初步安裝。
[0093]優(yōu)選的，本發(fā)明所述的對(duì)鋼管柱進(jìn)行限位，是在鋼管柱頂部及底部采用可拆裝式工字鋼井字架對(duì)鋼管柱進(jìn)行限位，井字架(即井字限位架12b)與上導(dǎo)洞初支(IOla)頂緊，避免移動(dòng)。優(yōu)選的，可拆裝式井字架工字鋼間采用M24螺桿進(jìn)行固定。
[0094]進(jìn)一步，洞樁法鋼管柱吊裝施工，將導(dǎo)洞初支格柵主筋作為臨時(shí)吊點(diǎn)，共設(shè)置四個(gè)吊點(diǎn)，吊點(diǎn)縱向?qū)ΨQ布置于鋼管柱中線兩側(cè)，橫向?qū)ΨQ布置于導(dǎo)洞中線兩側(cè)，吊環(huán)直接卡在導(dǎo)洞初支格柵主筋上，吊裝時(shí)通過調(diào)整電動(dòng)葫蘆的鏈條長度調(diào)整鋼管柱中心。鋼管柱由電動(dòng)葫蘆向下吊裝，柱間用高強(qiáng)螺栓連接。吊裝完成后，采用可拆裝式工字鋼井字架5對(duì)鋼管柱進(jìn)行限位。
[0095]與傳統(tǒng)鋼管柱施工相比，鋼管柱吊裝施工工期得到了節(jié)約，降低了生產(chǎn)成本。傳統(tǒng)IOm左右鋼管柱每班次安裝2根，本工法中18.1m鋼管柱每班次安裝2根，10.8m鋼管柱每班次安裝3根。在不考慮其他設(shè)備租賃費(fèi)及其他措施費(fèi)的情況下，僅考慮人工經(jīng)費(fèi)，工期節(jié)約40%，具體如表1所示，大大加快了后續(xù)工程施工進(jìn)度。
[0096]表1人工經(jīng)費(fèi)對(duì)比分析
【權(quán)利要求】
1.一種洞樁法鋼管柱施工方法，包括以下步驟: (一)在底縱梁臺(tái)座上安裝鋼管柱預(yù)埋板，并將鋼管柱預(yù)埋板進(jìn)行水平定位；然后在鋼管柱預(yù)埋板上安裝定位板；所述定位板是最終將會(huì)焊接在鋼管柱底側(cè)的定位結(jié)構(gòu)，在鋼管安裝完成后還可以起到類似加筋板的作用； (二)設(shè)置鋼管柱吊裝裝置，將鋼管柱吊裝就位，并將鋼管柱焊接牢固； (三)鋼管柱外圍空間回填，其中在鋼管柱外圍的底部用混凝土回填l-2m，鋼管柱外圍的上部用混凝土回填l-2m，中間部分用砂石回填； (四)鋼管柱中空部分澆灌混凝土；所述澆灌混凝土的過程為連續(xù)澆灌。
2.如權(quán)利要求1所述施工方法，其特征在于，在底縱梁臺(tái)座上還設(shè)置有多個(gè)定位桿，優(yōu)選的，定位桿有三個(gè)；所述鋼管柱預(yù)埋板與設(shè)置在底縱梁上的定位桿相連。
3.如權(quán)利要求1所述施工方法，其特征在于，在預(yù)埋板上，以預(yù)埋板中心為圓心，以鋼管柱半徑+設(shè)計(jì)預(yù)留值之和為半徑繪圓；在圓周上設(shè)置有多個(gè)定位板。
4.如權(quán)利要求1所述施工方法，其特征在于，步驟(二)中，設(shè)置鋼管柱吊裝裝置的過程，包括以下步驟: (201)在導(dǎo)洞初支上設(shè)置若干個(gè)臨時(shí)吊環(huán)，所述臨時(shí)吊環(huán)關(guān)于豎洞的中心軸線對(duì)稱布置； 所述豎洞是垂直于水平面，連通上導(dǎo)洞和下導(dǎo)洞的安裝鋼管柱的預(yù)挖洞； (202)臨時(shí)吊環(huán)直接卡接在導(dǎo)洞初支的格柵主筋上，吊環(huán)與鋼管柱之間用葫蘆連接； (203)控制葫蘆，將鋼管柱吊起；調(diào)整葫蘆的牽引力，將鋼管柱吊至豎洞中部，然后將鋼管柱向下吊入豎洞。
5.如權(quán)利要求4所述施工方法，其特征在于，在步驟(201)中，所述臨時(shí)吊環(huán)沿所述上導(dǎo)洞的橫向截面對(duì)稱布置，所述導(dǎo)洞的橫向截面通過所述豎洞的中心軸線；優(yōu)選的，所述臨時(shí)吊環(huán)有兩個(gè)，關(guān)于豎洞的中心軸線對(duì)稱布置。
6.如權(quán)利要求4所述施工方法,其特征在于,在步驟(202)中,所述葫蘆是電動(dòng)葫蘆。
7.如權(quán)利要求1所述施工方法，其特征在于，全部鋼管柱吊裝就位后，調(diào)整鋼管柱的垂直度；垂直度調(diào)整合格后，對(duì)鋼管柱進(jìn)行限位；優(yōu)選的，在鋼管柱頂部及底部采用可拆裝式工字鋼井字架對(duì)鋼管柱進(jìn)行限位。
8.如權(quán)利要求1所述施工方法，其特征在于，在步驟(二)中，焊接過程為對(duì)稱焊接。
9.如權(quán)利要求1所述施工方法，其特征在于，步驟(三)中，砂石回填后，采用水夯法壓實(shí)。
10.如權(quán)利要求1所述施工方法，其特征在于，鋼管柱外圍回填澆筑用到的混凝土是C20混凝土 ；優(yōu)選的，所述鋼管柱外圍回填澆筑用到的混凝土是無收縮混凝土。
【文檔編號(hào)】E02D15/04GK103953052SQ201410203204
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】瞿國麗, 趙瑞文, 王湘華, 毛明林, 李陽, 耿開亮, 楊龍騰, 李偉, 簡偉, 張亞磊, 王清, 何壽海, 姜曉明 申請(qǐng)人:中鐵二局股份有限公司, 中鐵二局第一工程有限公司