CN103953052B - 一种洞桩法钢管柱施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地铁隧道施工方法，特别涉及一种洞桩法钢管柱施工方法，包括以下步骤：（一）在底纵梁台座上安装钢管柱预埋板，并进行水平定位；在预埋板上安装定位板；（二）设置钢管柱吊装装置，钢管柱吊装就位，焊接牢固；（三）钢管柱外围空间回填，其中在钢管柱外围的底部用混凝土回填1-2m，钢管柱外围的上部用混凝土回填1-2m，中间部分用砂石回填；（四）钢管柱浇灌，所述浇灌过程为连续浇灌。本发明施工方法中钢管柱安装大大的节约了工期，采用“四向限位”的方式进行钢管柱位置定位，方位控制简单，安装精度高，可操作性强。

Description

一种洞桩法钢管柱施工方法

技术领域

本发明涉及一种地铁隧道施工方法，特别涉及一种洞桩法钢管柱砼浇筑施工方法。

背景技术

随着城市化发展进程，市政轨道交通已成为市内重要交通不可分割的一部分。各条轨道交通线路交错布置，覆盖城市的每一个角落，轨道交通换乘无疑成为各条交通线路的枢纽，目前国内大部分换乘虽然在实现了站内换乘，但换乘线路长，给旅客带来了不必要的麻烦；“零距离”换乘已成为城市轨道交通发展的主流趋势；地铁零距离换乘需要设置超高换乘段，用作两条线路换乘，钢管柱作为洞桩法施工的核心构件，不论是施工难度和施工精度都直接影响了PBA工法施工。

常规PBA工法施工钢管柱采用全装配式安装，即钢管柱在加工厂内加工后直接在现场安装，但现场钢管柱预埋板施工过程中，钢管柱预埋板或多会少存在不平整的问题，钢管柱安装时为了保证钢管柱垂直度，钢管柱柱体与预埋板不密贴，影响钢管柱受力性能；同时传统钢管柱安装采用移动式门式架作为钢管柱安装吊点，移动困难，安全风险大；传统钢管柱定位采用钢管柱定位器安装，定位器安装复杂，需要有一定施工技术的技术工人方可实施，而当下国内钢管柱定位器安装技术工人紧缺，造成施工成本的过大投入。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的钢管柱安装精确控制难，施工成本高等不足，提供一种洞桩法钢管柱施工方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种洞桩法钢管柱施工方法，包括以下步骤：

(一)在底纵梁台座上安装钢管柱预埋板，并对钢管柱预埋板进行定位(即找平找正。将钢管柱预埋板上表面调整至预计平面，多为水平面；同时调整预埋板的中心位置就位)；在预埋板上安装定位板；所述定位板是最终将会焊接在钢管柱底侧的定位结构，在钢管安装完成后还可以起到类似加劲板的作用，在安装完成前，定位板焊接在预埋板上，先将钢管柱的安装位置的大致位点确定。

(二)设置钢管柱吊装装置；将钢管柱吊装就位，并将钢管柱焊接牢固；

(三)钢管柱外围空间回填，其中在钢管柱外围的底部用混凝土回填1-2m，钢管柱外围的上部用混凝土回填1-2m，中间部分用砂石回填；

(四)钢管柱中空部分浇灌混凝土；所述浇灌混凝土的过程为连续浇灌。

步骤(一)中，进一步的，在底纵梁上还设置有若干个定位杆，定位杆的主要作用是当预埋板安装就位后，通过调整定位杆上螺母调整预埋板至设计平面(水平面)，起到对预埋找平的目的/效果。优选的，定位杆垂直设置；优选的，所述钢管柱预埋板与垂直设置在底纵梁上的多个定位杆相连。优选的，所述定位杆焊接在底纵梁的主筋上，后期浇筑混凝土与底纵梁连为一体。定位杆与底纵梁的主筋相连，能够承受的压力达到最大化，稳定性达到最佳，有利于安装精度的控制。

通过调节定位杆与预埋板的连接位点，使预埋板调节至水平。不必额外引入其它的定位附件或调节机构，节约工程成本。优选的，所述定位杆为三个，三个定位杆之间成等边三角形布置，三个定位杆不在的垂直位点不在同一直线上。

进一步，在预埋板上，以设计的中心点为圆心，以钢管柱半径+设计预留值之和，为半径画圆，在该圆周上设置有多个定位板。设计预留值为钢管安装时钢管柱与定位板之间的间隙值大小，根据钢管柱的大小，在满足安装精度要求的前提下，预留值可以任意调整，不宜太大。

设置好的定位板共同指向中心形成内切圆，该内切圆略大于钢管柱的圆周，可以方便钢管吊装到定位板中间的内切圆。又可以防止形成的内切圆太大，难以对吊装到位的钢管柱进一步精确定位焊接。优选的，所述定位板又可以作为钢管柱脚加劲板使用，所以也可以称之为加劲板，所述定位板(加劲板)与预埋板相互垂直。当钢管柱吊装到预埋板上时，只需将钢管柱落入定位板中间，即控制钢管柱的轴心与设计的中心点(在预埋板上的中心点)的弥合精度的大范围，然后进一步调整钢管柱的位置，使钢管柱和定位板的间隙等于安装定位板时的设计预留值的，就达到了限定钢管柱中心的目的，提高了安装精度，减少工程劳动量。

与传统钢管柱定位器相比，本工法钢管柱定位采用钢管柱自身柱脚加劲板做定位器，多个方向(尤其是四个方向)对钢管柱进行限位，保证钢管柱水平位置的准确。优选的，预埋板与钢管柱底端采用CO2保护焊接，钢管柱安装到位前，采用手提式打磨机对预埋板进行打磨、清理，保证预埋板面干净、整洁、无锈迹。

进一步，在底纵梁上还有副桩，副桩设置在远离预埋板的位置，即副桩不会对预埋板安装后水平定位产生影响。副桩的主要作用是用于控制预埋板的中心位点，起到对预埋板的找正的目的。当预埋板安装就位后，还需要将预埋板的中心位点与测设的中心点重合。其使用方法可以是如下：首先，测定底纵梁上的中心点，测设中心点与副桩的相对位置。然后，安装预埋板并找平，通过副桩调整已经找平的预埋板使预埋板上的设计的中心点与底纵梁上的中心点重合到一致的精度。

优选的，副桩有四个，副桩的位置设置成十字型，两两连线相互垂直。对预埋板水平定位后，在预埋板上弹墨线，所弹墨线为相互垂直的两条墨线。优选的，所述预埋板为圆形，所弹墨线为两条相互垂直的直径线。将副桩连线与所弹墨线相比对重合，使预埋板的中心与副桩连线的交点相重叠，进而使预埋板与设计中心点定位。找到预埋板安装过程中的中心位置，控制预埋板与待安装的钢管柱的同心度，有效的保证钢管柱安装的垂直度，控制垂直度偏差符合标准要求。

进一步的，步骤(二)中，设置钢管柱吊装装置的过程，包括以下步骤：

(201)在导洞初支上设置多个临时吊环，所述临时吊环关于竖洞的中心轴线对称布置。所述竖洞是垂直的，连通上导洞和下导洞。

(202)临时吊环直接卡接在导洞初支的格栅主筋上，吊环与钢管柱之间用葫芦连接。

(203)控制葫芦，将钢管柱吊起；调整葫芦的牵引力，使钢管柱到竖洞的中部，然后将钢管柱吊入竖洞。

进一步，在步骤(201)中，所述临时吊环沿所述上导洞的横向截面对称布置，所述上导洞的横向截面通过所述竖洞的中心轴线。对称设置的吊环，有利于平衡吊装过程中各个吊点的受力平衡，增加上导洞初支在吊装过程中的稳定性。

优选的，所述临时吊环有两个，关于竖洞的中心轴线对称布置。优选的，两个吊环在同一导洞横向截面上。

优选的，所述临时吊环有四个，关于竖洞的中心轴线对称布置。优选的，四个吊环关于导洞的横向截面对称，该横向截面是通过竖洞中心轴线的横向截面。

进一步，每节钢管柱的长度根据导洞的实际高度进行调整选择，适应钢管柱的吊装施工。导洞开挖高度变化的情况下，根据实际情况进行调整，保证吊装顺利进行，平衡吊装施工的次数和施工难度。

进一步，在步骤(202)中，所述葫芦是电动葫芦。电动葫芦增加吊装过程的自动化，减少人工劳动的消耗，也增加工法的机动特性。电动葫芦的体积较为轻便，拆卸方便，在转移施工地点的过程中对搬运要求较小。

进一步，在步骤(203)中，将钢管柱在竖洞中吊装就位后，的中轴线与竖洞中轴线重合，先用高强螺栓将相邻的钢管柱紧固连接，形成预紧固连接。钢管柱吊装就位后，先用高强螺栓紧固，可以保证钢管柱的相对位置精度，然后，当钢管柱吊装完成后，再进行焊接施工。

全部钢管柱吊装就位后，调整钢管柱的垂直度。垂直度调整合格后，及时对钢管柱进行限位，在钢管柱顶部及底部采用可拆装式工字钢井字架对钢管柱进行限位，井字架与导洞初支顶紧，避免移动，可拆装式井字架工字钢间采用M24螺杆进行固定。井字架的两端顶紧导洞初支，然后，再进行分步焊接固定，起到良好的限位作用。

在步骤(二)中，焊接过程为对称焊接。各段钢管柱的焊接过程采用对称焊接，所述对称焊接是指在钢管柱的两个对称面同时进行焊接。优选的，按以下程序性的进行焊接施工，先在钢管柱的对称位置焊接约1/4π弧度对应的弧长，准确的说每次焊接完成的弧度为0.15π-0.35π弧度对应的弧长。然后转动90°，再次焊接同样的量(0.15π-0.35π弧度)。最后再采用对称焊接方式，将剩余的未焊接部位焊接牢固。

进一步，在焊接完成后，准备钢管桩外围空间的回填。优选的，用塑料薄膜对钢管柱表面进行包裹保护，避免钢管直接与回填物接触。更优选的，将钢管柱上部和下部的1-3m部位用塑料膜包裹保护。

在步骤(三)中，所述钢管柱的外围空间是指钢管柱与竖洞之间的间隙，是竖洞开挖过程中超挖的余量。钢管柱外围空间不包括上下导洞的空间，仅限于竖洞的部分。钢管柱外围底部和上部浇筑适量的混凝土(混凝土可以适量的超出竖洞，只要能够将砂石回填部分封闭稳定即可)，将钢管柱的底部和顶部加以固定，混凝土的固定效果好，尤其是对于钢管柱的底部和顶部的关键部位，同时，仅用少量的混凝土固定钢管柱的端部，混凝土的用量少，且对于后续土方开挖的影响小。

进一步，砂石回填后，采用水夯法压实。水夯法提高中部回填的砂石的密实性。砂石水夯后，密实稳定，对于钢管柱的固定性好，钢管柱在砂石的固定作用下，不易偏角。虽然，砂石不具有黏性，不能够凝结成一体，但只是用于钢管柱外围的顶紧支撑的作用的情况下完全适用。而且，在钢管柱浇筑完成后，可以将砂石挖出用于邻近的工程中，材料的利用率达到最大化。

当钢管柱外围空间的回填固定完成后，如安装有限位装置，拆除该限位装置。拆除的钢管柱限位架运输用到其他的钢管柱安装过程，提高材料的利用率。钢管柱的限位架是钢管吊装完成后的固定装置，是临时的，辅助钢管柱外围回填过程，可以避免回填时外围混凝土或砂石对于钢管柱产生过大的冲击，确保安装精度。

进一步，钢管柱外围回填浇筑用到的混凝土是C20混凝土，或者其它强度相当的混凝土。采用强度相对较弱的混凝土，成本更低，而且减少了后续开挖的处理的难度。优选的，所述混凝土是无收缩混凝土，采用无收缩混凝土浇灌，可以保证混凝土密实，减小在狭小空间内混凝土收缩对浇灌的密实性的影响。

步骤(四)中，进一步，对钢管柱中间进行混凝土浇灌；浇灌过程连续进行，如预特殊情况无法连续进行的，间歇时间不超过混凝土的终凝时间，每次浇灌混凝土前应先浇灌一层厚度为10～20cm的与混凝土等级相同的水泥砂浆，然后再继续浇灌。

进一步，最终开挖地铁隧道时，敲击钢管的方法进行对钢管柱内混凝土的浇灌质量进行初步检查，如有异常(异响)，则改用超声波检测，对不密实的部位，钻孔压浆法补偿，并将钻孔补焊封固。

进一步，在钢管柱砼浇筑完成，后续开挖施工时，对开挖后再次暴露出来的钢管柱进行防锈、防火处理。优选的，所述防锈、防火处理是按照相关国家标准规定，对钢管柱表面除锈、挫平，刷防锈漆。优选的，刷防锈漆两道，提高防锈漆的品质稳定，增强防锈漆的耐受施工环境影响的能力。优选的，钢管柱刷防锈漆后的达到一级耐火等级。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

与传统钢管柱施工相比，本发明施工方法中钢管柱安装主要体现在对工期的节约，从而对成本的降低。传统10m左右钢管柱每班次安装2根，本工法中18m左右钢管柱每班次安装2根，10m钢管柱每班次可安装3根。在不考虑其他设备租赁费及其他措施费，仅考虑人员成本的情况下，工期节约40％，大大加快整个工程的施工进度。且施工难度更小，对人员要求更低，在施工队伍的选择上有了更多的选择，更有利于现场施工管理。

另外，施工过程中，采用与传统钢管柱定位器不同的定位方法，采用“四向限位”的方式进行钢管柱位置定位；采用多方位控制钢管柱垂直度，安装精度高，可操作性强。

且在优选情况下，采用上导洞初支作为吊点，以电动葫芦进行钢管柱吊装，安装平台采用工字钢井字架制作，稳定好施工方便。吊点设置简单，利用原导洞初支格栅主筋设置吊点，吊点采用卡环和短钢丝绳组成，与传统移动门式梁相比，操作简单，安全性能高。

附图说明：

图1-成型的钢管柱结构示意图。

图2-本发明的总体示意图。

图3-竖洞回填的示意图。

图4-下导洞中预埋板安装的总体示意图。

图5-底纵梁台座上设置副桩、定位杆的俯视图。

图6-预埋板设置中的俯视图。

图7-安装有定位板的预埋板俯视图。

图8-安装好定位板的底纵梁台座示意图。

图9-钢管柱吊装过程示意图。

图10-吊装钢管柱时受力分析图。

图11-钢管柱吊装完成后，井字限位架的安装位置示意图。

图12-井字限位架的结构示意图。

图13-钢管柱焊接过程的对称焊接示意图。

图中标记：2-钢管柱，3-竖洞，4-帽盖，5-吊装台车，11-下导洞，12-上导洞，101-下导洞初支，102-底纵梁台座，103-预埋板，104-定位板(加劲板)，105-导洞顶部中点，108-水准仪，21-钢管柱外围空间，21a-钢管柱外围底部，21b-钢管柱外围中部，21c-钢管柱外围上部，1021-副桩，1022-底纵梁上的副桩连线(定位用)，1023-定位杆，1031-预埋板上相互垂直的直径(两条墨线)，1032-安装定位板前绘制的圆，12a-吊环，101a-上导洞初支，12b-井字限位架。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

在某地铁开挖施工中，上导洞、下导洞和竖洞开挖就位后，开始钢管柱安装施工。

首先，步骤(一)钢管柱预埋板安装，包括测量定位、预埋板安装和钢管柱定位器安装及预埋板打磨。

(a)测量定位

由测量组在初支拱顶处105，投放处各轴钢管柱的中心点；根据图纸推算各轴钢管柱底板(钢管柱上与预埋板103相接的部位)的标高值并分别做好记录和投放方法；由专职施工技术员现场指导工人放样钢管柱底板的圆心点。

(b)钢管柱预埋板安装

柱脚钢板(即预埋板103)定位，划分柱脚钢板四等分线，即预埋板上相互垂直的直径两条墨线1031。其作法如下，先任意确定一条弦线，通过弦线作中垂线确定轴线A，通过轴线A作中垂线确定轴线B，在钢板上弹上可见墨线，即为四等分线1031；通过施工测量放样，在底纵梁测设钢管柱轴线1022和法线1022并确定副桩1021，共四个控制点。

柱脚钢板基本放到位后，通过副桩拉上十字线1022，上下左右移动柱脚步钢板，直到柱脚钢板四等分线1031与通过副桩的十字线重合，柱脚钢板平面位置到位后，给定位杆1023拧上螺帽，留出丝杆，丝杆部分从柱脚钢板下面往上通过定位孔，定位杆家务牢固焊接在底纵梁主筋上。

用水准仪108抄测柱脚钢板顶面高程在定位杆上，并做上记号，调整定位杆上的三个螺帽，使柱脚钢板顶面处于定位杆所作记号处，柱脚钢板标高定位即完成。

(c)钢管柱定位器安装及预埋板打磨

与传统钢管柱定位器相比，本工法钢管柱定位采用钢管柱自身柱脚加劲板(即定位板104)做定位器，四个方向对钢管柱进行限位，保证钢管柱水平位置的准确。

定位器安装施工步骤如下：1、由项目部专业测量工程师在PBA工法上导洞拱顶进行钢管柱位置放样；2、采用10kg铅垂把已放样的测量点从拱顶垂直引至钢管柱预埋板上并做好标识；3、以标识点为圆心画圆(半径为钢管柱外半径+5mm)；4、取圆的两条相互垂直的直径线，线与预埋板的交点即为定位器位置；5、用4块柱脚加劲板在定位器位置进行焊接，加劲板与预埋板垂直焊接，即完成定位器安装。

预埋板与钢管柱底端采用CO2保护焊接，钢管柱安装到位前，采用手提式打磨机对预埋板进行打磨、清理，保证预埋板面干净、整洁、无锈迹。

预埋板和定位板安装就位后，开始进行钢管柱的吊装施工。

步骤(二)钢管柱2的吊装

本发明的一个实施方式是，采用常规的门式吊车5进行钢管柱的吊装。

进一步，本发明的另一个实施方式是，利于现场环境设置临时吊点(即吊环12a)，应用移动式电动葫芦进行钢管吊装。临时吊点设置前的施工方案分析。

钢管柱受力分析：

下面以10.8m高的钢管柱为例，分析吊点设置及设备选型：

吊点是以导洞初支格栅主筋作为承力点，吊点纵向对称布置于钢管柱中线两侧，横向对称布置于导洞中线两侧。布置结构如图9，图11(图11为四个吊点的设置类的俯视图)示意：

吊点布置时对称布置于钢管柱人工挖孔量测，位置由测量组放中线点控制，保证钢管柱吊装时通过调整电动葫芦的链条长度调整钢管柱中心。设置吊点时，吊环直接卡在导洞初支格栅主筋(Φ25，HRB335级)，吊环圆端与钢丝绳连接，最后钢丝绳与电葫芦连接，完成吊点设置。

如图10所示，分析吊点吊力计算如下:

T＝95KN×cos45°＝95KN×1.414/2＝67.2KN

每个吊环受到的拉力T1＝67.2×0.5＝33.6KN

主筋所受应力σ＝T1/S＝33.6KN/12.5×12.5×3.14＝68.5N/mm²

σ＝68.5N/mm²﹤fy＝300N/mm²

吊点满足吊装要求。

钢管柱重量为9.5t主要由2根钢丝绳承担，钢丝绳最大拉力

为67.2KN(6.72t)，所以采用2根10t钢丝绳、2个10t电动葫芦进行钢管柱吊装。

洞桩法钢管柱吊装施工

如图9所示，将导洞初支格栅主筋作为临时吊点，共设置两个吊点，吊点纵向对称布置于钢管柱中线两侧，横向对称布置于导洞中线两侧，吊环直接卡在导洞初支格栅主筋上，吊装时通过调整电动葫芦的链条长度调整钢管柱中心，使钢管柱与竖洞的中心轴线重合。钢管柱由葫芦向下吊装。吊装过程用多线对称吊垂直度调整、限位。该吊装方法，吊点设置方便，与传统移动门式梁相比，操作简单，安全性能高。

进一步，优选的吊装过程用多线对称吊垂直度调整、限位。

钢管柱吊装及初步安装

钢管柱吊装采用竖井提升机配合刨车运输至指定位置后安装。钢管柱运至指定位置后，由电动葫芦进行竹节向下吊装，每节钢管柱之间采用高强螺栓连接，螺栓采用力矩扳手进行紧固，力矩满足设计及相关相求即可，螺栓紧固采用对称方向紧固。

钢管柱安装过程中，严格进行钢管柱轴线控制(钢管柱加工过程中，在钢管柱外侧沿轴线进行标识)，钢管柱安装完成后，要求所有标识点位于一条直线上。

钢管柱逐节在导洞内拼装，逐节往下进行吊装，钢管柱快接近预埋板时，采用高压风对预埋板进行再次清理，同时人工推动钢管柱底部，调整钢管柱位置，确保钢管柱底部顺利卡于定位器内，然后逐渐松动钢丝绳，完成钢管柱的初步安装。

优选的，本发明所述的对钢管柱进行限位，是在钢管柱顶部及底部采用可拆装式工字钢井字架对钢管柱进行限位，井字架(即井字限位架12b)与上导洞初支(101a)顶紧，避免移动。优选的，可拆装式井字架工字钢间采用M24螺杆进行固定。

进一步，洞桩法钢管柱吊装施工，将导洞初支格栅主筋作为临时吊点，共设置四个吊点，吊点纵向对称布置于钢管柱中线两侧，横向对称布置于导洞中线两侧，吊环直接卡在导洞初支格栅主筋上，吊装时通过调整电动葫芦的链条长度调整钢管柱中心。钢管柱由电动葫芦向下吊装，柱间用高强螺栓连接。吊装完成后，采用可拆装式工字钢井字架5对钢管柱进行限位。

与传统钢管柱施工相比，钢管柱吊装施工工期得到了节约，降低了生产成本。传统10m左右钢管柱每班次安装2根，本工法中18.1m钢管柱每班次安装2根，10.8m钢管柱每班次安装3根。在不考虑其他设备租赁费及其他措施费的情况下，仅考虑人工经费，工期节约40％，具体如表1所示，大大加快了后续工程施工进度。

表1人工经费对比分析

施工过程中，移动式电动葫芦进行钢管柱运输、吊装，安全可靠，施工方便。吊点设置简单，利用原导洞初支格栅主筋设置吊点，吊点采用卡环+短钢丝绳组成，与传统移动门式梁相比，操作简单，安全性能高。

钢管柱吊装就位后，采用对称焊接方法对钢管柱进行焊接，焊接过程分数为数个步骤，如图13所示，首先将图13中所示的正上和正下方的第一段(注：黑色部分)，相互对称，焊接弧长约1/4π。然后顺时针转90°，再次焊接同样的长度，约合1/4π，图13中左侧和右侧的第一段部分(注：黑色部分)。最后，将图13中标记第二段的部分，分再次进行对称焊接。根据实际情况，也可以从逆时针方向进行焊接，关键是对称进行焊接，防止钢管柱在焊接过程中受不平衡的应力发生形变，偏离设计中心线。

进一步，可选的，在焊缝焊接完成后，对焊缝进行超声波探伤检测，焊缝等级为一级，检查合格后进行下道工序施工。对检测不合格的焊缝实施刨除，重新施焊，直到满足要求为止。

待全部的钢管柱焊接处理完后，用塑料膜将钢管柱保护包裹住，进一步，可以根据现场施工条件及材料的用量设计，仅对将要用混凝土回填的部位用塑料膜包裹。

钢管预保护措施适配回填施工条后(尤其是预计浇灌混凝土的部位已经用塑料膜加以保护处理)，进行钢管柱外围21的回填。首先，将钢管柱底部1m的高度21a内浇灌上C20混凝土(根据不同的环境和情况，可以适当改变混凝土的型号，但不应影响钢管柱的整体装配质量)。钢管内混凝土浇灌应连续进行，必须间歇时，间歇时间不应超过混凝土的终凝时间，每次浇灌混凝土前应先浇灌一层厚度为10～20cm的与混凝土等级相同的水泥砂浆，以免自由下落的混凝土粗骨料产生弹跳现象，造成混凝土离析。进一步，为保证混凝土密实，采用无收缩混凝土浇筑。

底部混凝土初凝强度达到设计值时，开始钢管柱外围中间部分21b的砂石回填，砂石回填过程中，喷洒适量的自来水进行水夯，在距离上导洞约1m的位置停止砂石的回填，开始浇灌C20混凝土进行封闭，将钢管柱外围上部21c用混凝土封闭。

进一步，可选的，在钢管柱的外围回填全面完成后，拆除钢管柱临时限位装配式工字钢。

进一步，钢管柱内混凝土的浇灌质量，可用敲击钢管的方法进行初步检查，如有异常，应用超声波检测，对不密实的部位，应采用钻孔压浆法进行补偿，然后将钻孔补焊封固。

进一步，钢管柱防锈、防火处理。钢管柱混凝土浇筑完成后，需及时对钢管柱进行防锈和防火处理。钢管柱防锈和防腐蚀采用的涂料、钢材表面的除锈等级以及防腐蚀对钢结构的构造要求等，应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046)和《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB/T8923)的规定。钢柱表面均应除锈、挫平，红丹打底，刷防锈漆两道。

钢管柱的耐火等级为一级，钢管混凝土柱裸露部分应喷涂厚型(按耐火极限为3小时要求进行喷涂)防火涂料，所选用的钢结构防火涂料与防锈涂料之间进行相容性试验，试验合格后方可使用。

本实施例中多个可选或优选参数，可以根据实际施工环境进行调整选择，不作为实施本发明的必须参数。在一定范围内，可以将所述的或本领域技术人员公知的技术进行相同或相近的等同替换，对于更多的优选情况不再赘述。

Claims (11)

1.一种洞桩法钢管柱施工方法，包括以下步骤：

（一）在底纵梁台座上安装钢管柱预埋板，并将钢管柱预埋板进行水平定位；然后在钢管柱预埋板上安装定位板；所述定位板是最终将会焊接在钢管柱底侧的定位结构，在钢管安装完成后起到加劲板的作用；

（二）设置钢管柱吊装装置，将钢管柱吊装就位，并将钢管柱焊接牢固；

设置钢管柱吊装装置的过程，包括以下步骤：

（201）在导洞初支上设置若干个临时吊环，所述临时吊环关于竖洞的中心轴线对称布置；

所述竖洞是垂直于水平面，连通上导洞和下导洞的安装钢管柱的预挖洞；

（202）临时吊环直接卡接在导洞初支的格栅主筋上，吊环与钢管柱之间用葫芦连接；

（203）控制葫芦，将钢管柱吊起；调整葫芦的牵引力，将钢管柱吊至竖洞中部，然后将钢管柱向下吊入竖洞；

（三）钢管柱外围空间回填，其中在钢管柱外围的底部用混凝土回填1-2m，钢管柱外围的上部用混凝土回填1-2m，中间部分用砂石回填；

所述钢管柱外围回填浇筑用到的混凝土是无收缩混凝土；

（四）钢管柱中空部分浇灌混凝土；所述浇灌混凝土的过程为连续浇灌。

2.如权利要求1所述施工方法，其特征在于，在底纵梁台座上还设置有多个定位杆；所述钢管柱预埋板与设置在底纵梁台座上的定位杆相连。

3.如权利要求2所述施工方法，其特征在于，定位杆有三个。

4.如权利要求2所述施工方法，其特征在于，在预埋板上，以预埋板中心为圆心，以钢管柱半径+设计预留值之和为半径绘圆；在圆周上设置有多个定位板。

5.如权利要求1所述施工方法，其特征在于，在步骤（201）中，所述临时吊环沿所述上导洞的横向截面对称布置，所述导洞的横向截面通过所述竖洞的中心轴线；临时吊环有两个。

6.如权利要求1所述施工方法，其特征在于，在步骤（202）中，所述葫芦是电动葫芦。

7.如权利要求1所述施工方法，其特征在于，全部钢管柱吊装就位后，调整钢管柱的垂直度；垂直度调整合格后，对钢管柱进行限位。

8.如权利要求7所述施工方法，其特征在于，在钢管柱顶部及底部采用可拆装式工字钢井字架对钢管柱进行限位。

9.如权利要求1所述施工方法，其特征在于，在步骤（二）中，焊接过程为对称焊接。

10.如权利要求1所述施工方法，其特征在于，步骤（三）中，砂石回填后，采用水夯法压实。

11.如权利要求1所述施工方法，其特征在于，钢管柱外围回填浇筑用到的混凝土是C20混凝土。