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        地鐵車站鋼管混凝土柱施工技術(shù)

        2016-06-08 14:23:56王俊
        科技視界 2016年14期
        關(guān)鍵詞:精確定位

        王俊

        【摘 要】隨著近年來國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,鋼管混凝土結(jié)構(gòu)憑其承載力高的特點(diǎn)在我國(guó)得到了廣泛應(yīng)用,本文以青島五四廣場(chǎng)站蓋挖法施工為背景,詳細(xì)介紹了鋼管混凝土柱的制作工藝、施工方法和措施,僅供同類工程參考。

        【關(guān)鍵詞】鋼管混凝土柱;鋼管對(duì)接;精確定位

        1 工程概況

        1.1 工程簡(jiǎn)介

        五四廣場(chǎng)站位于香港中路與山東路相交處,沿香港中路呈東西向布置,車站有效站臺(tái)中心里程為K6+962.786,設(shè)計(jì)終點(diǎn)里程K7+058.286.本站為三號(hào)線與二號(hào)線換乘站。車站西北角為香格里拉大飯店,主體結(jié)構(gòu)設(shè)置變形縫。

        本站主體總長(zhǎng)度277.6m,標(biāo)準(zhǔn)段長(zhǎng)44.8m,主體車站高度為16.3m。主體頂板最大覆土厚度:5.6m。車站主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用樁+預(yù)應(yīng)力錨索與巖石錨桿相結(jié)合的形式,基坑深度:19.34m。

        車站主體共181根鋼管柱,其中Φ600×16臨時(shí)鋼管柱8根,1200×600矩形鋼管柱4根(壁厚20mm),變形縫Φ600×16鋼管柱20根,Φ1000×20鋼管柱59根,Φ800×16鋼管柱90根(圖1)。

        1.2 工程水文地質(zhì)

        本施工區(qū)段地貌類型為剝蝕斜坡和山前侵蝕堆積坡地,所處地形變化不大。

        地下水類型按賦存方式分為:第四系松散巖類孔隙水、塊狀基巖裂隙水兩類。

        車站內(nèi)西側(cè)第四系土層不發(fā)育,東半側(cè)第四系土層較厚,賦水性較好,巖石全風(fēng)化帶和強(qiáng)風(fēng)化帶賦水性較差,地下水不豐富。地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性,對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋具有弱腐蝕性,不需做特殊處理。

        2 鋼管柱制作工藝

        2.1 鋼管柱制作工藝流程(圖2)

        2.2 鋼管柱制作工序操作要點(diǎn)

        1)放樣、號(hào)料應(yīng)根據(jù)工藝要求預(yù)留制作和安裝的焊接收縮量;制作時(shí)切割、刨邊等加工余量。

        2)切割后出現(xiàn)變形的零件,要矯正其平直度,質(zhì)量要求為局部撓曲矢高f的允許偏差值在1m范圍內(nèi)f≤1.0mm。

        3)板材坡口加工及端面加工,為保證施工質(zhì)量,進(jìn)行刨平加工,其加工余量不應(yīng)小于2.0mm。

        4)組裝前,應(yīng)先檢驗(yàn)合格,所有焊接面需按要求打磨。打磨范圍:焊縫邊緣每邊30-50mm,并不得有大于1mm的局部缺口。

        5)鋼管卷制:在卷板過程中,應(yīng)注意保證管端平面與管軸線嚴(yán)格垂直。卷壓鋼板時(shí),考慮到一次變形量不能太大,應(yīng)及時(shí)調(diào)整上滾間隙。鋼管卷制后應(yīng)在管端打上十字軸線并作標(biāo)記。

        6)鋼管焊接成型后,為消除焊接變形,應(yīng)采用機(jī)械校正,直至達(dá)到尺寸精度要求。機(jī)械校正無法完成的可用熱加工來校正。

        7)鋼管對(duì)接時(shí),為確保對(duì)接處的焊接質(zhì)量,采用全熔透焊縫。

        8)鋼管柱制作焊接縱焊縫均采用自動(dòng)埋弧焊焊接。施焊前應(yīng)清除焊絲上的油污和鐵銹,對(duì)焊劑進(jìn)行烘焙至350℃~400℃,保溫2h。焊縫兩端設(shè)置引弧板和引出板。焊接完畢后,應(yīng)采用氣割切除引弧和引出板,并修磨平整,不得用錘擊落(圖3)。

        3 施工方法

        3.1 鋼管柱定位

        利用車站控制網(wǎng)中的導(dǎo)線點(diǎn),經(jīng)過全站儀和配套使用的激光垂準(zhǔn)儀(既是激光垂準(zhǔn)儀又是棱鏡基座)確定鋼管柱的中心,進(jìn)行定位器精確定位,應(yīng)使誤差小于3mm。在投點(diǎn)儀投點(diǎn)時(shí),每次投點(diǎn)按90°變化四個(gè)方向,如點(diǎn)位均落于同一點(diǎn),即是樁心。否則會(huì)產(chǎn)生四個(gè)方向點(diǎn),并形成一個(gè)四邊形,此時(shí)四邊形的中心點(diǎn)即為樁心,見圖4。

        3.2 定位器安裝

        通過垂準(zhǔn)儀從孔口將鋼管中心點(diǎn)轉(zhuǎn)投至孔底。根據(jù)所投的中心點(diǎn)確定定位器中心,同時(shí)測(cè)設(shè)定位器的標(biāo)高,然后固定定位器。定位器用預(yù)埋聯(lián)接螺栓固定,安裝時(shí)反復(fù)測(cè)量調(diào)整錨固腳的標(biāo)高及水平度,定位器的安裝必須復(fù)測(cè)達(dá)到精度要求。

        3.3 鋼管柱精確定位及固定

        鋼管柱采用上、下兩端同時(shí)定位的方法定位。鋼管柱下端定位主要依賴于自動(dòng)定位器,上端采用安裝3個(gè)方向花籃螺絲實(shí)現(xiàn)固定,上部中心精確定位與自動(dòng)定位器的定位方法相同。將鋼管柱吊起,在鋼管柱底部嵌入定位器,然后對(duì)鋼管柱上端精確定位,上端鋼管柱之間設(shè)3根花籃螺絲的扣件,對(duì)鋼管柱位置進(jìn)行微調(diào)。經(jīng)過對(duì)鋼管柱的花籃螺絲的精確校正,鋼管柱中心位置及垂直度滿足設(shè)計(jì)精度要求,并牢固焊接確保鋼管柱的穩(wěn)定性及強(qiáng)度。我們認(rèn)為定位器一經(jīng)安裝就位就確定了中間鋼管柱的位置參數(shù),因?yàn)殇摴苤露说钠矫嫖恢谩⒏叱?、垂直度將由定位器來決定。

        3.4 鋼管柱吊裝

        成品鋼管直接運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng),焊接完成經(jīng)過超聲波無損探傷后,可進(jìn)行安裝。吊裝時(shí)柱中心對(duì)準(zhǔn)相交線,同時(shí)用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在十字相交軸線上測(cè)量垂直度。

        3.5 鋼管混凝土澆筑

        鋼管混凝土澆筑采用高位拋落無振搗法,其原理是利用混凝土從高位順鋼管下落時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能達(dá)到振實(shí)混凝土。此方法施工效率高,無振動(dòng)無噪音。

        為避免鋼管柱底部出現(xiàn)蜂窩,在每次混凝土澆筑前,每次先澆灌一層水泥砂漿厚度約為10-15cm。

        料斗的下口應(yīng)比鋼管的內(nèi)徑至少小100-200mm,以便混凝土下落時(shí)管內(nèi)的空氣能夠排除。

        澆筑時(shí)的最大自由落下高度宜在5m以下,最大水平流動(dòng)距離應(yīng)根據(jù)施工部位對(duì)混凝土性能的要求而定,最大不宜超過7m。

        澆筑時(shí)應(yīng)防止模板、定位裝置的移動(dòng)和變形。

        分層澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)在下一層混凝土初凝前將上一層混凝土澆筑完畢。

        混凝土澆筑后,靜停過程中因氣泡溢出導(dǎo)致混凝土沉降,可在澆筑時(shí)適當(dāng)提高所要求的標(biāo)高。

        4 結(jié)語

        綜上所述,鋼管混凝土柱施工操作簡(jiǎn)單,安全,易于推廣,施工設(shè)備和人員投入少,與定位后錨固方法相比,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]趙育紅.地鐵車站蓋挖逆作法中間柱施工技術(shù)[J].四川建筑科學(xué)研究,2014.

        [2]王立玲.蓋挖逆作法地鐵車站鋼管柱關(guān)鍵施工技術(shù)[J].工程與建設(shè),2014.

        [3]盧彬榮,李雙燕.杭州地鐵文化廣場(chǎng)站蓋挖逆作施工技術(shù)[J].浙江建筑,2010.

        [責(zé)任編輯:楊玉潔]

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