CN112227369B - 一种盖挖逆作永久钢管立柱安装施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种盖挖逆作永久钢管立柱安装施工方法，首先用吊车将单节钢管柱吊运至预设的工作井中，并在井口位置将其固定，并与后续钢管柱节拼装为一个整体；在工作井中对钢管柱内浇筑混凝土，将初凝后的钢管立柱吊放至抗拔桩中，并利用重力插入桩下3.5m～4.5m后固定；对井中剩余部分进行回填并恢复硬化路面；采用本发明的施工方法，不仅实现了施工流程的整体化，极大的加快了施工时间，优化的设备周转，通过本发明的工序解决了钢管柱定点和固定的问题；在大型钢管柱的安装中做到位置准确，时间上更快，效率上更高，安全性能更好，施工成本低。

Description

一种盖挖逆作永久钢管立柱安装施工方法
技术领域
本发明涉及钢管柱领域，具体涉及一种盖挖逆作钢管柱安装施工方法。
背景技术
在现有技术中对深层地层中安装钢管柱时，往往无法精准对中，且现有技术中吊装工序较多，各个工序之间无法配合联系，也无法做到整体控制，造成最终的安装施工出现大量误差。现有技术的工序施工时间长，且无法连续施工。
发明内容
本发明提供了一种盖挖逆作永久钢管立柱安装施工方法，本发明采用如下技术方案实现：
一种盖挖逆作永久钢管立柱安装施工方法，首先用吊车将单节钢管柱吊运至预设的工作井中，并在井口位置将其固定，并与后续钢管柱节拼装为一个整体；在工作井中对钢管柱内浇筑混凝土，将初凝后的钢管柱吊放至抗拔桩中，并利用重力插入桩下3.6m后固定；对井中剩余部分进行回填并恢复硬化路面；
安装施工步骤依次为施工准备，吊车就位，钢管柱拼装，管内浇筑混凝土，钢管柱吊放、就位和固定，平台拆除，钢管柱保护与工具节拆除；具体为：
（1）、施工准备时，先在抗拔桩位置设置护筒并进行成孔施工，护筒埋设完成后，在护筒两侧桩位轴线中心位置设置两根H型钢，再进行混凝土灌注施工，混凝土采用缓凝混凝土，缓凝时间不小于24小时，混凝土塌落度控制在20~22cm ；
（2）、吊车就位，用履带吊将钢管柱安装平台安装在护筒边上，钢管柱安装平台的中心线与桩轴线重合，平台就位后，用千斤顶将平台调平，平台调平后，用冲击钻打Φ25mm*200mm的孔，插入Φ25*350mm的螺纹钢并平台焊接在一起，确保平台不偏移；
（3）、钢管柱吊放、就位和固定，在钢管柱吊放前，用履带吊将工具节吊至钢管柱顶端，用螺栓将工具节连接在钢管柱上；履带吊将钢管柱吊至安装平台顶部，从上部缓缓插入桩孔内，钢管柱底插至离桩顶混凝土上1米时停止下放，然后通过控制点测出钢管柱工具接与桩的中心偏差；将利用顶轮将工具节顶至钢管柱中心位置并锁定调整螺母；然后调整平台下部导轮。调整完成后钢管柱中心偏差不得大于5mm；钢管柱对中后，吊车缓缓下放钢管柱至设计标高；钢管柱标高由测量组控制；
钢管柱安装至设计标高后将固定抬杆放置至护筒边的两根H型钢上，并用两块300*300*25三角板焊接在工具节和固定抬杆上，然后下放吊车钢丝绳，观査H型钢是否有下沉现象；若下沉，须将H型钢加固在安装钢管柱安装平台上，待混凝土达到一定强度后，方可拆除安装钢管柱安装平台。
（4）、平台拆除，钢管柱固定完成后松开调整导轮，将调整导轮横杆移开，以便平台起吊时不在碰撞钢管柱；用履带吊将平台吊起，起吊时履带吊的吊钩与平台的中心不得偏移，确保在起吊时不碰撞固定H钢和钢管柱。在起吊时平台下部设置两根幌绳，控制平台起吊时幌动不碰撞钢管柱。
吊车就位的步骤中，还包括将上下爬梯吊至钢管柱安装平台边并用链条固定在钢管柱安装平台上；并在钢管柱安装平台顶端和下端各设置四个控制点，以便钢管柱下放时控制其轴心与抗拔桩中心对中。
所述钢管柱安装平台包括由上方设置的两根横向型钢、两根纵向型钢构成的上矩形框架、下方设置的四根横、纵向型钢构成的下矩形框架、四根竖向钢柱以及斜撑焊接而成的框体，竖向钢柱支撑在上下方设置的矩形框架之间构成框体，斜撑焊接在横向型钢和竖向钢柱之间构成三角稳定支撑形式；所述上矩形框架和下矩形框架均设置有配合钢柱的导轮组件。
所述钢管柱安装平台高度7m，采用H型钢H400×200×8×13或HM300×200×8×12，法兰连接板t为20mm,平台上铺设4mm花纹板。
钢管柱吊放、就位和固定时，为了保证钢管柱的下方空间，将钢管柱安装平台上的四根调整导轮的水平向平台梁间距调至大于1.2m位置，以便钢管柱下放不碰撞平台。
安装平台拆除后，要对钢管柱进行保护；须在护筒周边设置围挡，保证钢管柱及H钢不被碰撞；工具节拆除，根据混凝土的凝固情况适时拆除工具接。在工具接拆除前须对钢管柱周边填充部分砂石，回填时须四周均匀回填，以防挤偏钢管柱。
钢管柱标高由测量组控制，控制方法为：
(1)标高倒测及桩柱中心点定位
依照现场半永久性水准点，将桩柱标高控制点倒测到护筒上口的内壁上，并做出明显标识；按照护筒内壁水准标高倒测到孔底护筒内壁上，作为定位器安装控制标高基准点使用；
（2）钢柱中心点
在孔口处做十字线，确定桩柱中心点。按照此中心点用线锤垂至孔底定位，将此点用两条线分别引测到护筒壁 上做临时校准用；
按工程工序要求随时将孔口的原始中心点投测到工作面上；
标高及定位点由项目工长、质量员测量，由项目测量员复测、检验，合格后报监理复测确认后，再进行下道工序施工。
平台拆除后还进行工具节拆除，根据混凝土的凝固情况适时拆除工具节；在工具节拆除前须对钢管柱周边填充级配砂石，回填至钢管柱与工具节连接处以下20cm位置，回填过程中对泥浆进行抽排，回填完成后将泥浆抽干，采用预先留设在工具节上的钢管拆除工具节螺栓，拆除完成后，在钢管柱孔口苫盖20mm厚钢板，防止回填物及杂物落入钢管柱内，再继续回填，井口钢护筒长3m，级配砂石应回填至钢护筒长度2/3处，即距离井口1m；回填时须四周均匀回填，以防挤偏钢管柱；回填完成后继续拔除钢护筒，护筒拔出后，用素填土对桩孔剩余部分进行回填至路面下300mm并夯实，再用C25钢筋混凝土回复硬化路面，混凝土中配置双层A16@250mm钢筋，并用钢护栏进行围挡至混凝土达到强度要求。
工具节安装时，采用遇水膨胀止水胶对钢管柱口进行封堵，防止泥浆落入钢管柱内；最后对钢管柱内3m未打灰空间采用高压水枪进行冲洗，将渗入的泥浆冲洗干净。
本发明的有益效果如下：
采用本发明的施工方法，不仅实现了施工流程的整体化，极大的加快了施工时间，优化的设备周转，通过本发明的工序解决了钢管柱定点和固定的问题；在大型钢管柱的安装中做到时间上更快，效率上更高，安全性能更好，节约成本。
附图说明
图1是本发明的方法流程示意图；
图2是本发明的钢管柱安装平台侧视图；
图3是本发明的钢管柱安装平台俯视图；
图4是本发明的钢管柱示意图；
图5是本发明的钢管柱吊装过程示意图；
图6是本发明的钢管柱和钢管柱安装平台相对位置示意图；
图7是本发明的固定抬杠和钢管柱安装平台相对位置示意图。
具体实施方式
通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本发明，但不能也不应当将申请人所给出的具体的实施例视为对本发明技术方案的限制，任何对部件或技术特征的定义进行改变和/ 或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本发明的技术方案所限定的保护范围。
一种盖挖逆作永久钢管立柱安装施工方法，首先用吊车6将单节钢管柱吊运至预设的工作井中，并在井口位置将其固定，并与后续钢管柱节拼装为一个整体；在工作井中对钢管柱内浇筑混凝土4，将初凝后的钢管柱吊放至抗拔桩中，并利用重力插入桩下3.6m后固定；对井中剩余部分进行回填并恢复硬化路面；
安装施工步骤依次为施工准备，吊车6就位，钢管柱拼装，管内浇筑混凝土，钢管柱吊放、就位和固定，平台拆除，钢管柱2保护与工具节3拆除；其特征在于：
（1）、施工准备时，先在抗拔桩位置设置护筒并进行成孔施工，护筒埋设完成后，在护筒两侧桩位轴线中心位置设置两根H型钢，再进行混凝土灌注施工，混凝土采用缓凝混凝土，缓凝时间不小于24小时，混凝土塌落度控制在20~22cm ；
（2）、吊车就位，用150T履带吊将钢管柱安装平台安装在护筒边上，钢管柱安装平台的中心线与桩轴线重合，平台就位后，用千斤顶将平台调平，平台调平后，用冲击钻打Φ25mm*200mm的孔，插入Φ25*350mm的螺纹钢并平台焊接在一起，确保平台不偏移；
（3）、钢管柱吊放、就位和固定，在钢管柱吊放前，用160t履带吊将工具节吊至钢管柱顶端，用螺栓将工具节连接在钢管柱上；履带吊将钢管柱吊至安装平台顶部，从上部缓缓插入桩孔内，钢管柱底插至离桩顶混凝土上1米时停止下放，然后通过控制点测出钢管柱工具接与桩的中心偏差；将利用顶轮将工具节顶至钢管柱中心位置并锁定调整螺母；然后调整平台下部导轮。调整完成后钢管柱中心偏差不得大于5mm；钢管柱对中后，吊车缓缓下放钢管柱至设计标高；钢管柱标高由测量组控制；
钢管柱安装至设计标高后将固定抬杆51放置至护筒边的两根H型钢上，并用两块300*300*25三角板52焊接在工具节和固定抬杆上，然后下放吊车钢丝绳，观査H型钢是否有下沉现象；若下沉，须将H型钢53加固在安装钢管柱安装平台上，待混凝土达到一定强度后，方可拆除安装钢管柱安装平台。
（4）、平台拆除，钢管柱固定完成后松开调整导轮，将调整导轮横杆移开，以便平台起吊时不在碰撞钢管柱；用履带吊将平台吊起，起吊时履带吊的吊钩与平台的中心不得偏移，确保在起吊时不碰撞固定H钢和钢管柱。在起吊时平台下部设置两根幌绳，控制平台起吊时幌动不碰撞钢管柱。
吊车就位的步骤中，还包括将上下爬梯吊至钢管柱安装平台边并用链条固定在钢管柱安装平台上；并在钢管柱安装平台顶端和下端各设置四个控制点，以便钢管柱下放时控制其轴心与抗拔桩中心对中。
所述钢管柱安装平台1包括由上方设置的两根横向型钢11、两根纵向型钢12构成的上矩形框架、下方设置的四根横、纵向型钢构成的下矩形框架、四根竖向钢柱15以及斜撑13焊接而成的框体，竖向钢柱支撑在上下方设置的矩形框架之间构成框体，斜撑焊接在横向型钢和竖向钢柱之间构成三角稳定支撑形式；所述上矩形框架和下矩形框架均设置有配合钢柱的导轮组件14。
所述钢管柱安装平台高度7m，采用H型钢H400×200×8×13或HM300×200×8×12，法兰连接板t为20mm,平台上铺设4mm花纹板。
钢管柱吊放、就位和固定时，为了保证钢管柱的下方空间，将钢管柱安装平台上的四根调整导轮的水平向平台梁间距调至大于1.2m位置，以便钢管柱下放不碰撞平台。
安装平台拆除后，要对钢管柱进行保护；须在护筒周边设置围挡，保证钢管柱及H钢不被碰撞；工具节拆除，根据混凝土的凝固情况适时拆除工具接。在工具接拆除前须对钢管柱周边填充部分砂石，回填时须四周均匀回填，以防挤偏钢管柱。
钢管柱标高由测量组控制，控制方法为：
(1)标高倒测及桩柱中心点定位
依照现场半永久性水准点，将桩柱标高控制点倒测到护筒上口的内壁上，并做出明显标识；按照护筒内壁水准标高倒测到孔底护筒内壁上，作为定位器安装控制标高基准点使用；
（2）钢柱中心点
在孔口处做十字线，确定桩柱中心点。按照此中心点用线锤垂至孔底定位，将此点用两条线分别引测到护筒壁 上做临时校准用；
按工程工序要求随时将孔口的原始中心点投测到工作面上；
标高及定位点由项目工长、质量员测量，由项目测量员复测、检验，合格后报监理复测确认后，再进行下道工序施工。
平台拆除后还进行工具节拆除，根据混凝土的凝固情况适时拆除工具节；在工具节拆除前须对钢管柱周边填充级配砂石，回填至钢管柱与工具节连接处以下20cm位置，回填过程中对泥浆进行抽排，回填完成后将泥浆抽干，采用预先留设在工具节上的钢管拆除工具节螺栓，拆除完成后，在钢管柱孔口苫盖20mm厚钢板，防止回填物及杂物落入钢管柱内，再继续回填，井口钢护筒长3m，级配砂石应回填至钢护筒长度2/3处，即距离井口1m；回填时须四周均匀回填，以防挤偏钢管柱；回填完成后继续拔除钢护筒，护筒拔出后，用素填土对桩孔剩余部分进行回填至路面下300mm并夯实，再用C25钢筋混凝土回复硬化路面，混凝土中配置双层A16@250mm钢筋，并用钢护栏进行围挡至混凝土达到强度要求。
工具节安装时，采用遇水膨胀止水胶对钢管柱口进行封堵，防止泥浆落入钢管柱内；最后对钢管柱内3m未打灰空间采用高压水枪进行冲洗，将渗入的泥浆冲洗干净。
实施例还包括：
钢管柱吊放时包括以下步骤：
1）、钢管柱分三节，现在工作井内完成拼装与浇砼工作，共浇C50混凝土至距离孔口3m处，混凝土在钢管柱内高度为27.1m，在桩孔成孔前将钢管柱吊至设置好的工作井中，安放钢管柱，灌注砼；浇灰后，采用20mm厚A900圆形钢板在钢管柱孔内焊接封堵，焊缝强度不宜太高，砼达到初凝后，方可安装工具节。
2）、在钢管柱吊放前，用履带吊将工具节吊至钢管柱顶端，用M20×20螺栓（8.8级）将工具节连接在钢管柱上；连接时各螺丝必须拧紧，螺母拧紧后涂上润滑脂，将套筒杆套在螺母上；然后将钢管柱端的螺母焊接在钢管柱上，并用钢筋连接，防止脱焊后影响工具节拆除。
3）、钢管柱平移过程中，应在柱下安装两根幌绳，若钢管柱出现晃动，则停止平移拉紧幌绳扶稳再继续吊装工作。
4）、钢管柱行走过程中应保证路面平整度与承载力，在路面出现裂缝或不平整的位置铺设钢板的方式进行保护。
在施工变形缝处抗拔桩时，两桩间距仅为250mm，采用级配砂石回填在后一根桩成孔时容易出现塌孔现象，故在前一根钢管柱施工完成后应回填水泥浆，具体方法为：
1）、采用空压机接管，将风管插至孔底位置，启动空压机，使孔内泥浆搅动。
2）、向孔内倒入袋装水泥，根据现场凝固速度控制倒入速度，控制水泥浆水灰比为1:1，孔内除抗拔桩混凝土外约长26.8m，总共须倒入约750袋水泥。
3）、水泥倒入过程中搅拌均匀。
Figure 983497DEST_PATH_IMAGE001
在吊装前对起重设备和吊索具的验收，其主要方式为，
1）.吊车、吊具检查情况：调车机况良好、制动系统灵敏、行走系统正常、主绳在滑轮槽中、钢丝绳完好、吊钩上限位灵敏有效；
2）.夜间照明充足、对讲机有效；
3）.电焊机、气割设备到位；
4）.吊点焊接牢固、吊点挂的正确、牢固；
5）.摘挂吊索人员佩戴安全带；
6）.钢管柱内料头清理完毕；
7）.吊车行走路线无障碍物且地基平坦坚固；
8）.司机及各操作人员未饮酒、岗前休息8小时以上；
9）.槽孔周围的泥浆、障碍物清理完毕；
10）.与吊装无关人员已退出吊装半径以外。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明结构做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化或修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种盖挖逆作永久钢管立柱安装施工方法，首先用吊车将单节钢管柱吊运至预设的工作井中，并在井口位置将其固定，并与后续钢管柱节拼装为一个整体；在工作井中对钢管柱内浇筑混凝土，将初凝后的钢管柱吊放至抗拔桩中，并利用重力插入桩下3.6m后固定；对井中剩余部分进行回填并恢复硬化路面；
安装施工步骤依次为施工准备，吊车就位，钢管柱拼装，管内浇筑混凝土，钢管柱吊放、就位和固定，平台拆除，钢管柱保护与工具节拆除；其特征在于：
（1）钢管柱拼接与管内混凝土灌注：
a、施工工作井，工作井的深度及直径满足钢管柱可放入为准；工作井需采用防坍孔措施；
b、钢管柱拼接：钢管柱在加工厂加工必须进行预拼，调整垂直度并做好标记；现场拼接在工作井拼接并灌注孔内混凝土；
（2）、施工准备：
a、护筒埋设：护筒埋设中心偏差不得＞50mm,埋设深度≥6m；护筒埋设完成后，在护筒两侧桩位轴线中心位置设置两根H型钢，将护筒固定H型钢；
b、旋挖机成孔：在施工过程中要保证成孔的垂直度，不得有坍孔现象；
c、清孔及砼灌注：在灌注混凝土之前，孔内泥浆含砂率应＜5‰；混凝土采用缓凝混凝土，缓凝时间不小于15小时，混凝土塌落度控制在20~22cm ；混凝土灌注高度需减去钢管柱插入部分上返的混凝土量；
（3）、吊车就位，用履带吊将钢管柱安装平台安装在护筒边上，钢管柱安装平台的中心线与桩轴线重合，平台就位后，用千斤顶将平台调平，平台调平后，用冲击钻打Φ25mm*200mm的孔，插入Φ25*350mm的螺纹钢并平台焊接在一起，确保平台不偏移；所述钢管柱安装平台包括由上方设置的两根横向型钢、两根纵向型钢构成的上矩形框架、下方设置的四根横、纵向型钢构成的下矩形框架、四根竖向钢柱以及斜撑焊接而成的框体，竖向钢柱支撑在上下方设置的矩形框架之间构成框体，斜撑焊接在横向型钢和竖向钢柱之间构成三角稳定支撑形式；所述上矩形框架和下矩形框架均设置有配合钢柱的导轮组件；
（4）、钢管柱吊放、就位和固定，在钢管柱吊放前，用履带吊将工具节吊至钢管柱顶端，用螺栓将工具节连接在钢管柱上；履带吊将钢管柱吊至安装平台顶部，从上部缓缓插入桩孔内，钢管柱底插至离桩顶混凝土上1米时停止下放，然后通过控制点测出钢管柱工具接与桩的中心偏差；将利用顶轮将工具节顶至钢管柱中心位置并锁定调整螺母；然后调整平台下部导轮；调整完成后钢管柱中心偏差不得大于5mm；钢管柱对中后，吊车缓缓下放钢管柱至设计标高；钢管柱标高由测量组控制；
钢管柱安装至设计标高后将固定抬杆放置至护筒边的两根H型钢上，并用两块300*300*25三角板焊接在工具节和固定抬杆上，然后下放吊车钢丝绳，观査H型钢是否有下沉现象；若下沉，须将H型钢加固在安装钢管柱安装平台上，待混凝土达到一定强度后，方可拆除安装钢管柱安装平台；
（5）、平台拆除，钢管柱固定完成后松开调整导轮，将调整导轮横杆移开，以便平台起吊时不在碰撞钢管柱；用履带吊将平台吊起，起吊时履带吊的吊钩与平台的中心不得偏移，确保在起吊时不碰撞固定H钢和钢管柱；在起吊时平台下部设置两根幌绳，控制平台起吊时幌动不碰撞钢管柱。
2.根据权利要求1所述的一种盖挖逆作永久钢管立柱安装施工方法，其特征在于：吊车就位的步骤中，还包括将上下爬梯吊至钢管柱安装平台边并用链条固定在钢管柱安装平台上；并在钢管柱安装平台顶端和下端各设置四个控制点，以便钢管柱下放时控制其轴心与抗拔桩中心对中。
3.根据权利要求2所述的一种盖挖逆作永久钢管立柱安装施工方法，其特征在于：所述钢管柱安装平台高度7m，采用H型钢H400×200×8×13或HM300×200×8×12，法兰连接板t为20mm,平台上铺设4mm花纹板。
4.根据权利要求1所述的一种盖挖逆作永久钢管立柱安装施工方法，其特征在于：钢管柱吊放、就位和固定时，为了保证钢管柱的下方空间，将钢管柱安装平台上的四根调整导轮的水平向平台梁间距调至大于1.2m位置，以便钢管柱下放不碰撞平台。
5.根据权利要求1所述的一种盖挖逆作永久钢管立柱安装施工方法，其特征在于：安装平台拆除后，要对钢管柱进行保护；须在护筒周边设置围挡，保证钢管柱及H钢不被碰撞；工具节拆除，根据混凝土的凝固情况适时拆除工具接；在工具接拆除前须对钢管柱周边填充部分砂石，回填时须四周均匀回填，以防挤偏钢管柱。
6.根据权利要求1所述的一种盖挖逆作永久钢管立柱安装施工方法，其特征在于：平台拆除后还进行工具节拆除，根据混凝土的凝固情况适时拆除工具节；在工具节拆除前须对钢管柱周边填充级配砂石，回填至钢管柱与工具节连接处以下20cm位置，回填过程中对泥浆进行抽排，回填完成后将泥浆抽干，采用预先留设在工具节上的钢管拆除工具节螺栓，拆除完成后，在钢管柱孔口苫盖20mm厚钢板，防止回填物及杂物落入钢管柱内，再继续回填；即距离井口1m；回填时须四周均匀回填，以防挤偏钢管柱；回填完成后继续拔除钢护筒，护筒拔出后，用素填土对桩孔剩余部分进行回填至路面下300mm并夯实，再用C25钢筋混凝土回复硬化路面，混凝土中配置双层A16@250mm钢筋，并用钢护栏进行围挡至混凝土达到强度要求。
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