CN102587386A

CN102587386A - 地下室逆作法钢管柱hpe液压施工方法

Info

Publication number: CN102587386A
Application number: CN2012100225627A
Authority: CN
Inventors: 王荣涛; 邵启雁; 付梓; 蔡庆军; 万伟民
Original assignee: China Construction Eighth Engineering Division Co Ltd
Current assignee: China Construction Eighth Engineering Division Co Ltd
Priority date: 2012-02-01
Filing date: 2012-02-01
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2032-02-01
Also published as: CN102587386B

Abstract

本发明提出一种地下室逆作法钢管柱HPE液压施工方法，包括以下步骤：a.在安装孔下部灌注基础桩；b.向安装孔中注入泥浆；c.安装并定位HPE液压机；d.将钢管柱垂直吊装到HPE液压机上；e.通过HPE液压机将钢管柱压入安装孔中，并插入基础桩中；f.在钢管柱四周填充碎石；g.对钢管柱芯内进行混凝土浇筑。通过本发明的方法施工钢管柱，施工质量高、工期短，可以有效保证钢管柱的垂直度。

Description

地下室逆作法钢管柱HPE液压施工方法

技术领域

本发明涉及一种地下室逆作法钢管柱HPE液压施工方法，尤指一种高层和超高层地下室逆作法钢管柱HPE液压施工方法。

背景技术

随着我国建筑业的迅速发展，高层、超高层建筑地下室逆作法施工逐渐增多，已经成为今后发展的一种趋势，其中钢管柱作为逆作法永久结构支持技术在其中得到了广泛的应用。

其中对钢管柱的施工，由于钢管柱体量重、垂直度要求高、定位准确性高、吊装难度大等因素，将直接影响永久结构钢管柱的施工质量。

中国申请号02136208.4的专利申请公开了一种插入法立柱桩施工工艺，包括以下步骤：(1)吊装基座制作；(2)完成钢立柱全长对接，在桩顶设置电水平仪探头；(3)钻孔灌注桩施工；(4)将钢立柱下端插入定位钢板的预留孔中，保证插入前桩身垂直；(5)将钢柱垂直插入桩体内；(6)根据电水平仪读数调整钢立柱的垂直度；(7)在孔口可靠焊接固定；(8)在钢立柱外侧回填碎石，拆除顶部定位钢板。通过该施工方案可以使立柱桩垂直精度稳定地达到1/600甚1/1000，并可以降低工程造价，增强结构安全性，对钢构件的约束较强，减少了基坑开挖过程中钢构件受外力破环的可能性。

但是，现有的这种钢管柱施工方法仍然存在一些问题：

①施工过程中，要利用地面上的压力设备将钢管柱压入安装孔中，并插入基础桩(钻孔灌注桩)内，而压力设备的水平度会直接影响钢管柱的垂直度，但是压力设备通常自重量都较大，容易使地面凹陷，因此其水平度很难保证，从而降低了钢管柱的施工质量。

②钢管柱施工过程中，安装孔孔壁的土体容易塌落，会给正常施工带来困难。

综上所述，钢管柱通过现有方法进行施工时，存在垂直精度低、施工难的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种地下室逆作法钢管柱HPE液压施工方法，以解决钢管柱通过现有方法施工时，存在垂直精度低、施工难度大的问题。

本发明提出一种地下室逆作法钢管柱HPE液压施工方法，包括以下步骤：

a.在安装孔下部灌注基础桩；

b.向安装孔中注入泥浆；

c.安装并定位HPE液压机；

d.将钢管柱垂直吊装到HPE液压机上；

e.通过HPE液压机将钢管柱压入安装孔中，并插入基础桩中；

f.在钢管柱四周填充碎石；

g.对钢管柱芯内进行混凝土浇筑。

进一步的，在步骤a之前还包括步骤：a1.对安装孔周围的地面进行硬化，并浇筑混凝土基础平台。

进一步的，所述基础平台的范围是安装孔外径1.2m的范围，厚度200mm，采用等级大于20C的混凝土浇筑，且内部配置钢筋。

进一步的，步骤b中，注入的泥浆比重在1.15～1.2。

进一步的，步骤d之前还包括步骤：d1.在钢管柱顶部连接一工具柱。

进一步的，所述钢管柱与工具柱通过一内衬相连，所述内衬的上下两端分别焊接在钢管柱与工具柱的内壁上。

进一步的，步骤e中，将钢管柱压入安装孔的过程中，通过安装在钢管柱上的高精度垂直度传感仪来实时监测钢管柱的垂直度。

进一步的，所述HPE液压机设置有上下两道液压装置定位器；

步骤e中压入钢管柱包括以下步骤：

e1.上液压装置定位器抱紧钢管柱并垂直下压，同时下液压装置定位器松开并垂直提升；

e2.下液压装置定位器抱紧钢管柱并垂直下压，同时上液压装置定位器松开并垂直提升；

e3.重复步骤e1和e2，直至钢管柱插入基础桩中。

进一步的，步骤g之前还包括步骤：将钢管柱顶焊接固定。

进一步的，步骤g之前还包括步骤：采用200mm厚c25的钢筋混凝土对钢管柱顶部进行浇筑硬化。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

1、本发明通过在地面设置硬化的基础平台，可以有效避免HPE液压机因地面凹陷而倾斜，保证了施工过程中HPE液压机的水平度，也保证了钢管柱的施工质量。

2、本发明在安装孔开孔后及时补入泥浆，通过泥浆对孔壁的压力，可以有效防止安装孔内壁的崩塌，且泥浆比重控制在1.15～1.2之间，使泥浆浮力不会过大，避免钢管柱出现摆动、偏移等现象。

3、本发明所采用的HPE液压机内设上下两道液压装置定位器，并通过交替施压的两道液压装置定位器，使钢管柱的插入工序更快速和高效，有效缩短了工期。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为本发明地下室逆作法钢管柱HPE液压施工方法的一种实施例流程图；

图2为本发明基础平台的一种实施例示意图；

图3为本发明HPE液压机的一种实施例安装示意图；

图4为本发明钢管柱的一种实施例吊装示意图；

图5为本发明钢管柱插入安装孔后的一种实施例示意图。

具体实施方式

以下结合附图具体说明本发明。

请参见图1，其为本发明地下室逆作法钢管柱HPE液压施工方法的一种实施例流程图，其包括以下步骤：

S1，对安装孔周围的地面进行硬化，并浇筑混凝土基础平台。

结合参见图2，安装孔(即灌注基础桩及插入钢管柱的孔)开孔前，可以在地面上安装孔外径的一定范围内(优选安装孔外径1.2m)浇筑基础平台1，并进行硬化，用来安装HPE液压机及承受HPE液压机的重量，从而可以防止HPE液压机因地面凹陷而倾斜。所述基础平台1优选厚度200mm，采用等级大于20C的混凝土浇筑，且内部配置钢筋。基础平台1的平整度要严格控制，以保证HPE液压机整个施工过程中的水平度。

S2，在安装孔下部灌注基础桩。

考虑插入钢管柱的需要，基础桩的混凝土需要一定的缓凝时间，缓凝时间不应小于混凝土运输、浇筑时间、HPE液压机就位时间、钢管柱插入时间的总和。按常规情况考虑，缓凝时间应不小于30小时，同时要求混凝土运输至插入永久性钢管柱时间段内混凝土的坍落度不少于120mm，因此混凝土12小时后在不添加任何外加剂的情况下，二次搅拌坍落度不小于100～120mmmm，不分层离析、有较好的和易性。

S3，向安装孔中注入泥浆。

由于地下室永久性钢管柱的安装孔深度较大，通常在几十米，因此要在安装孔中及时补入泥浆，从而通过泥浆对孔壁的压力，来防止安装孔内壁的崩塌。但是若泥浆比重过大，会导致泥浆的浮力也相应过大，使钢管柱吊装后容易受浮力的影响，出现摆动现象，产生偏移、影响施工质量，因此泥浆比重应控制在1.15～1.2之间，如泥浆稠度大可以加清水处理，泥浆粘稠度低的参入膨胀土处理。

S4，安装并定位HPE液压机。

HPE液压机安装就位前放出安装孔中心点，采用十字交叉线定于护筒面，同时根据已知的冲孔桩中心分别向外2.5m计算出两个坐标点，根据已知坐标点放出两个控制点，两个控制点成90°布置，用于今后钢管柱插入时柱身定位控制使用。

HPE液压机就位、调整，先复核桩位后，如图3所示，，将HPE液压机的定位器中心下挂线锤2与冲孔桩护筒面十字交叉线的交叉点3重合，HPE液压机可手动、自动调整水平度，并重新复核中心位置，满足要求后即可吊装永久性钢管柱入孔。

S5，将钢管柱垂直吊装到HPE液压机上。

由于钢管柱部分插入安装孔中后，其顶部仅高出基础平台10cm左右，考虑到HPE液压机需要抱紧柱体施力的，因此在钢管柱加工制作时，顶部可以连接一段工具柱，且钢管柱与工具柱之间通过内衬相连，所述内衬的上下两端分别焊接在钢管柱与工具柱的内壁上。钢管柱与工具柱焊接时，为防止焊接变形，可以采用两台交流电焊机同时对称作业，每焊接500mm时，对钢管柱与工具柱的整体顺直度进行检查，如发现偏位及时予以纠偏。

钢管柱吊装时，如图4所示，为保证钢管柱吊装时不产生变形、弯曲，采用二台吊车多点抬吊，一台履带吊作为主吊，另一台履带吊作为副吊，起吊后，将永久性钢管柱垂直缓慢放入HPE液压机上。

S6，通过HPE液压机将钢管柱压入安装孔中，并插入基础桩中。

永久性钢管柱吊放至HPE液压机内，下入孔内至第二道法兰后，由HPE液压机抱紧钢管柱，并复测钢管柱垂直度。钢管柱上可以安装高精度垂直度传感仪，以实时监测钢管柱的垂直度，传感仪与电脑连接，液压过程中电脑自动记录相关数据，根据显示的数据对垂直度进行调整，以满足垂直度的要求。

HPE液压机内设上下两道液压装置定位器，当钢管柱液压时，上液压装置定位器抱紧钢管柱垂直插入，同时下液压装置定位器松开并垂直提升；反之，下液压装置定位器抱紧钢管柱垂直插入，同时上液压装置定位器松开并垂直提升。如此液压作业能使钢管柱的插入更快速和高效。当钢管柱插至基础桩混凝土顶面后，重新复测钢管柱垂直度，此时可根据高精度垂直度传感仪反映到地面电脑上的信号来检测钢管柱的垂直度，满足垂直度要求后继续下压，将钢管柱插入至基础桩中。

S7，在钢管柱四周填充碎石。

钢管柱插入基础桩混凝土完成一段时间后(通常需要6小时)，即可对钢管柱四周进行碎石回填，如图5所示，回填时碎石在钢管柱四周均匀填入，碎石回填高度可以在钢管顶标高以下500mm，回填时排出的泥浆可以用泥浆泵抽至废浆池并再利用；

S8，对钢管柱芯内进行混凝土浇筑。

钢管柱四周碎石回填完成后，开始进行钢管柱芯内混凝土浇筑，为了防止现场重型机械行走时对钢管柱产生侧向压力，而造成钢管柱偏移、垂直度受影响，可以在孔口采用200mm厚c25的钢筋混凝土进行浇筑硬化，并在顶部可以采用槽钢将钢管柱与基础平台焊接固定，以使内混凝浇筑时柱身始终符合垂直度控制要求。

本发明解决了高层及超高层地下室逆作法钢管柱HPE液压施工难的问题，具有施工速度快，质量高的优点。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，只要不超出所附权利要求书所述范围，都应落在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种地下室逆作法钢管柱HPE液压施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.在安装孔下部灌注基础桩；

b.向安装孔中注入泥浆；

c.安装并定位HPE液压机；

d.将钢管柱垂直吊装到HPE液压机上；

e.通过HPE液压机将钢管柱压入安装孔中，并插入基础桩中；

f.在钢管柱四周填充碎石；

g.对钢管柱芯内进行混凝土浇筑。

2.如权利要求1所述的地下室逆作法钢管柱HPE液压施工方法，其特征在于，在步骤a之前还包括步骤：a1.对安装孔周围的地面进行硬化，并浇筑混凝土基础平台。

3.如权利要求2所述的地下室逆作法钢管柱HPE液压施工方法，其特征在于，所述基础平台的范围是安装孔外径1.2m的范围，厚度200mm，采用等级大于20C的混凝土浇筑，且内部配置钢筋。

4.如权利要求1所述的地下室逆作法钢管柱HPE液压施工方法，其特征在于，步骤b中，注入的泥浆比重在1.15～1.2。

5.如权利要求1所述的地下室逆作法钢管柱HPE液压施工方法，其特征在于，步骤d之前还包括步骤：d1.在钢管柱顶部连接一工具柱。

6.如权利要求5所述的地下室逆作法钢管柱HPE液压施工方法，其特征在于，所述钢管柱与工具柱通过一内衬相连，所述内衬的上下两端分别焊接在钢管柱与工具柱的内壁上。

7.如权利要求1所述的地下室逆作法钢管柱HPE液压施工方法，其特征在于，步骤e中，将钢管柱压入安装孔的过程中，通过安装在钢管柱上的高精度垂直度传感仪来实时监测钢管柱的垂直度。

8.如权利要求1所述的地下室逆作法钢管柱HPE液压施工方法，其特征在于，所述HPE液压机设置有上下两道液压装置定位器；

步骤e中压入钢管柱包括以下步骤：

e3.重复步骤e1和e2，直至钢管柱插入基础桩中。

9.如权利要求1所述的地下室逆作法钢管柱HPE液压施工方法，其特征在于，步骤g之前还包括步骤：将钢管柱顶焊接固定。

10.如权利要求1所述的地下室逆作法钢管柱HPE液压施工方法，其特征在于，步骤g之前还包括步骤：采用200mm厚c25的钢筋混凝土对钢管柱顶部进行浇筑硬化。