钢管混凝土顶升法【钢管柱混凝土顶升方案】 南京地铁新街口站中间桩柱测量定位技术？

罗湖北站地铁口位于中国广东省深圳市罗湖区。

深圳地铁14号线的车站之一，深圳地铁14号线于2022年10月28日通行。首班车最早06:07,末班车最晚23:45，车站共设置了8个出入口(A、B、C、D、F、G、H)，E口为地铁预留空间出入口。罗湖北站中庭采用大跨度V型钢管柱，镂空造型、自然光采光等节能创新设计。未来将与深圳地铁17号线、25号线、深汕城际、深汕客专在此交汇。

目 录

一、编制依据 1 二、工程概况 1

三、施工部署及施工进度 1 四、施工机具及施工人员 1 五、施工方法 2 六、技术保证措施 七、质量保证措施

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八、安全施工保证措施 5

九、文明施工及环保措施 错误!未定义书签。 十、施工应急预案

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一、编制依据

1、中冶南方工程技术有限公司提供的施工图纸;

2、国家、行业及企业颁发的施工质量验收规范、规程，工程质量检验评定标准：

JGJ80-1991 建筑施工高处作业安全技术规范 GB50204-2002 混凝土结构工程施工质量验收规范 YB4147-2006 冶金建筑工程施工质量验收规范 3、本工程现有的施工场地条件。 二、工程概况

本方案为室内原料库、机修间及成品库工程主厂房钢管柱混凝土泵送顶升, 钢管混凝土柱71根，钢柱的尺寸及壁厚为φ426*10，柱子设计为变截面钢柱，上柱为焊接实腹工字型钢柱，下柱为双肢格构式钢管砼柱，泵送顶升C30混凝土量约为200m 3。

根据设计要求，顶升混凝土加微膨胀剂。 三、施工部署及施工进度

按设计要求，钢管柱的顶部在制造厂已开好顶升混凝土的排气孔，钢管柱安装好后，必须先进行钢管柱混凝土泵送顶升工作，然后才能进行行车梁的施工。故本工程需要结合工程总体结构安装施工部署，并根据钢结构安装进度及钢管混凝土柱具备泵送顶升条件的先后顺序组织施工，现场的施工顺序按照实际情况进行动态调整。

四、施工机具及施工人员 1、施工机械配备计划

要施工机械配备计划表

2、劳动力需用量计划 劳 动 力 计 划

五、施工方法 1、施工流程

2、输送管连接

钢管混凝土泵送顶升须在钢管柱底部开孔，焊接一段特制加工的短管与混凝土输送管用卡环直接连接，该短管采用无缝钢管，直径与混凝土输送管相同，壁厚不宜小于5mm 。且在短管一端间距30mm 开三个长50mm 宽6mm 的豁口，为安装止流阀作好准备。顶升孔留于±0.00mm 以下(浇注孔的上标高)，即包柱脚以下，顶升孔用气焊割孔时割下的圆板编号予以保留，待泵送顶升混凝土完成后，再对应的把圆板焊回原位。浇灌孔朝向应正对泵车停留位置，以减少弯头阻力。

短管与钢柱以450角插入钢管柱内，并在外部焊牢，短管上设防止混凝土回流装置。短管与水平输送管之间用1350 弯头或高压软管连接(详见附图)。 3、混凝土泵送顶升

钢管柱混凝土泵送顶升时，应保持连续进行，严禁中途停顿现象发生，施工前必须经过计算，确定混凝土需要量，并确保进场足够数量的混凝土方可施工。泵送顶升直到顶端出现溢流现象并将浮浆排净为止，之后控制泵压力5分钟，打开密封箍，打入止流钢楔，拆除输送管道，混凝土泵送顶升过程中受料斗内严防进入空气，以防发生堵管现象。 六、技术保证措施

1、现场混凝土泵送混凝土塌落度为14±2cm 。若个别出现偏低可现场处理，处理方法是在混凝土中加入水灰比为 0.5 的水泥浆，用搅拌车搅拌均匀到坍落度合适为止。当坍落度因意外原因而严重损失时，不得用于泵送顶升浇灌。 2、防止混凝土回流装置开启后，应处于密封状态，不得漏浆，关闭后的缝隙不应大于混凝土最大骨料粒径的2/3。 七、质量保证措施

1、钢管砼柱的砼强度等级，应按设计文件严格执行;

2、现场应逐车测定混凝土坍落度，所测坍落度应符合设计和施工要求。(即气温≤30℃时，混凝土坍落度为140±20mm ，气温>30℃时，混凝土坍落度为160±20mm 。)

3、钢管混凝土柱内混凝土用的水泥，采用矿渣硅酸盐水泥;砂子应为中砂;石子级配要合格，粒径以5～30mm 为宜，水灰比<0.45。

4、钢管柱内混凝土泵送顶升质量，可用敲击钢管的方法进行检查，对不密实的部位，应采用钻孔压浆法用BY40灌浆料进行补强，然后将钻孔补焊封固。 5、顶升完毕后，对溢流出粘附在钢管柱上的混凝土残渣及时清除掉，以保证钢管柱的表面整洁干净。

6、钢管柱内混凝土达到70%强度以后，方可焊接浇灌孔板。补洞应用与钢管柱相同的材料，焊缝高度应同母材厚度，表面作磨平处理，经检查合格后，按钢管柱原涂装设计进行补漆。

7、根据工期计划，考虑现场实际情况，每次顶升留置一组同条件养护试块和一组标准养护试块。 七、质量保证体系 八、安全施工保证措施

8.1安全目标：杜绝重大安全、机械、火灾、交通、险肇事故，重伤和死亡事故为零，施工现场安全达标合格率100%。 8.2 安全措施

8.2.1施工现场应有专人负责指挥、协调;

8.2.2插入短管的壁厚不宜小于5mm 与柱管连接处焊接牢固，以防高压爆裂;

8.2.3泵送顶升浇灌，混凝土输送管应加以覆盖，以防高压爆裂伤人; 8.2.4泵送顶升操作时，应有专人在钢柱顶部观察，发现溢流混凝土，立即给信号停泵以防大量混凝土溢流;

8.2.5应有防止混凝土溢流散落的措施，以防伤人，泵送顶升时，柱的周围下方半径10m 内，设置警戒线，严禁人员作业;

8.2.6高空观察人员，必须佩戴合格有效的安全防护设备，安全带必须挂在防坠绳和防坠器上，同时自身配备的劳动工具必采用锁扣固定在身边，严禁随意放置，防止高空坠物伤人。

8.2.7高空作业人员每班施工前，必须进行安全交底，并签字备案。 8.2.8高空作业人员必须进行体格检查，无不适合高空作业的症状和疾病。 8.3安全保证体系(见附页) 8.4 危险源辩识与风险评价

危险源辨识与风险评价结果一览表

1概述

南京地铁新街口车站位于南京市新街口商业中心,全长362.703 m , 基坑开挖深24.7 m , 设计为3 跨(局部多跨) 箱形结构。整个车站由车站主体、16 个出入口和3 个通风道组成。车站主体又分为大圆盘、脖子段、直线段和南延段4 个施工段。车站南北走向,东西两侧高楼林立。站址地层为粘质土、软质土和粉砂质土。车站的梁板结构是由围护结构连续墙和中间柱来联合支撑的,连续墙与板的连接是通过预埋在连续墙上的接驳器实现的。车站由上至下逆筑各层层板。由于车站跨度大、埋置深,加上地质条件差,所以采用钻孔灌注桩作为中间钢管柱的基础, 桩长约为24.7 m。中间钢管柱的施工质量至关重要,直接影响到车站工程的整体施工质量。

2中间钢管柱测量定位技术

影响中间钢管柱施工质量的因素大致有四个方面:一是钢管柱的钻孔灌注桩桩基质量;二是钢管柱本身加工的制作质量;三是钢管柱的安装定位精度;四是柱内混凝土的浇筑质量。其中柱的安装精度最难控制,而且一旦工作有闪失难以补救; 钢管柱的位置(平面位置、标高、垂直度) 、护筒的受力、防水性能(强度、刚度和抗渗性能) 、混凝土的浇筑质量等,都直接影响钢管柱的承载能力及整个车站的稳定性。

钢管柱精确定位的核心问题是利用测量网控制桩心和自动定位器的位置。必须设计精良的定位器、建立测量控制网,并从施工工艺方面加以控制。在钢管柱的施工过程中,测量控制贯穿始终,是最关键的质量控制因素之一。

2.1自动定位器的设计

2.1.1自动定位器的设计要求

自动定位器是用钢板焊接而成的“ 十”字形锥体, 加工时要求与钢管柱底端配对,以便钢管柱吊装时直接嵌套就位。依据每根钢管柱的平面位置、高程、垂直度,将定位器上端固定于钢套筒的底部,下端用C50 混凝土锚固于基础桩顶部。

2.1.2自动定位器的构造和作用

自动定位器呈十字形锥体,对钢管柱起到引渡、精确定位的作用。其锥底宽与钢管柱内径之间留有8 mm 间隙,包括锥板、定位十字板、环形锚固钢筋及定位铁件等构件。其中锥板、定位十字板对钢管柱实现引渡的作用,限定钢管柱的水平位移;环形锚固钢筋承托钢管柱,控制水平位置和标高(图1) 。定位器的制作质量必须严格控制,以保证其具有足够的强度、刚度及精度,确保钢管柱安装时定位器不发生破坏、变形和移位的现象。

2.2利用测量网对中间钢管柱进行精确控制

根据南京城市测量控制网中的新街口导线点及高程水准点放线,形成新街口车站的测量控制网(图2) , 用以对车站中间钢管柱进行精确控制。

2.2.1初步测量放线

利用测量控制网确定桩心,做好桩位的轴线标记, 桩位的测量放线根据钢管柱顺延外放,据此确定轴线准确无误。

2.2.2钢护筒中心的精确定位

为了使定位器初步定位尽可能不超过2 mm 误差范围,首先用全站仪根据控制网放出设计的钢管柱中心,在钢护筒的东西方向和南北方向各测设2 点挂线以确定桩心位置。

2.2.3自动定位器初步定位

测放钢套筒顶部十字轴线。利用全站仪在钢套筒上端测放定位器中心(即相应的钢管柱中心),标记于钢套筒上。用一带孔的槽钢找中心定位架精确测定钢管柱的中心(即自动定位器的中心),先用钢丝铅锤线来进行自动定位器的初步安装。

2.2.4自动定位器精确定位

利用车站控制网中的导线点,经过全站仪和配套使用的激光锤准仪(既是激光锤准仪又是棱镜机座) 确定钢管柱的中心,进行定位器精确定位,应使误差小于3 mm , 见图4 。

2.2.5自动定位器的安装

通过锤准仪从孔口将钢管中心点转投至孔底。根据所投的中心点确定定位器中心,同时测设自动定位器的标高,然后固定定位器。定位器用预埋联接螺栓固定,安装时反复测量调整锚固脚的标高及水平度,然后如图5 所示进行固定。定位器的安装必须复测达到精度要求。

2.2.6钢管柱精确定位及固定

钢管柱采用上、下两端同时定位的方法定位。钢管柱下端定位主要依赖于自动定位器,上端采用安装3 个方向花篮螺丝实现固定(图6) ,上部中心精确定位与自动定位器的定位方法相同。将钢管柱吊起,在钢管柱底部嵌入定位器,然后对钢管柱上端精确定位,上端钢管柱之间设3 根花篮螺丝的扣件,对钢管柱位置进行微调。经过对钢管柱的花篮螺丝的精确校正,钢管柱中心位置及垂直度满足设计精度要求,并牢固焊接确保钢管柱的稳定性及强度。我们认为定位器一经安装就位就确定了中间钢管柱的位置参数,因为钢管柱下端的平面位置、高程、垂直度将由定位器来决定。

2.3施工测量的组织实施

新街口车站南延段30 m 为地下一层,直线段和大圆盘段为地下三层结构,钢管柱位置的控制至关重要, 所以在施工测量时必须做到以下几点: ① 采用精密全站仪和锤准仪测量。② 测量控制网必须进行平差,其闭合差应满足规范要求。③ 因整个工程工期紧张,测量工作艰巨,准备工作必须提前并进行合理安排,做到一次测量成功。④ 钢管柱定位器的安装通过施工队初测后还必须经项目部精测队进行复测。

3结束语

南京地铁新街口车站的钢管柱已全部安装完毕, 经验收98 根钢管柱的垂直度为215 ‰,满足设计要

求,受到业主、监理的一致好评。同时因自行设计的定位器大大提高了测量工作进度,使钢管柱施工工期提前36 d , 取得了较好的社会和经济效益,为同类工程的施工积累了宝贵经验,值得推广应用。

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