PBA 工法中鋼管柱施工技術(shù)管理探討

常偉，孫中，趙金，高文苑

（1.青島理工大學(xué)；2.青島市地鐵六號線有限公司，山東 青島 266427）

1 工程概況

北京地鐵6 號線一期9 標(biāo)北海北站位于北海公園北門西側(cè)約200m，沿地安門西大街呈東西向布置在道路下方。本站地處風(fēng)景區(qū)客流量較大，現(xiàn)狀道路為雙向四車道，路幅寬度僅28m，交通繁忙，車流量大。車站暗挖主體為島式站臺，車站為標(biāo)準(zhǔn)雙層、直墻雙聯(lián)拱結(jié)構(gòu)，PBA 工法、逆筑施工，暗挖主體總長258.5m。車站共設(shè)置42 根直徑為800mm 的鋼管柱，鋼管柱單根總長為10.4 m，在導(dǎo)洞內(nèi)分三節(jié)采用高強(qiáng)度螺栓連接，縱向間距為6 m，鋼管柱內(nèi)采用C50微膨脹混凝土澆筑。

2 鋼管柱施工技術(shù)管理

2.1 鋼管柱的加工

鋼管柱是PBA 工法車站中最主要的承載與傳力結(jié)構(gòu)之一，因此，鋼管柱的制作質(zhì)量在整個鋼管柱施工中有著至關(guān)重要的作用。為了保證鋼管柱的加工質(zhì)量，鋼管柱加工采取外委加工方式，選擇具備相應(yīng)資質(zhì)能力、信譽(yù)良好、保證供貨的加工廠家。加工過程中定期到廠檢查加工質(zhì)量，必要時派員駐廠監(jiān)造。鋼管柱加工完畢出廠前，指派有關(guān)人員到廠檢收鋼管柱加工質(zhì)量，驗收內(nèi)容包括鋼管柱的材質(zhì)、物理力學(xué)性能指標(biāo)、直徑、構(gòu)件長度、管口圓度、垂直度、彎曲矢高等項目。鋼管柱的加工質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計及規(guī)范要求。驗收結(jié)果記錄在專門的加工驗收表格中。合格者，預(yù)以驗收確認(rèn)并準(zhǔn)予出廠；不合格者予以標(biāo)記并拒絕接收。驗收過程要在出廠前進(jìn)行，以防止不合格品進(jìn)入工地而影響施工生產(chǎn)的順利進(jìn)行。根據(jù)相關(guān)規(guī)范及設(shè)計要求，鋼管柱的焊接質(zhì)量及制作精度見表1、2。

2.2 鋼管柱吊裝

吊裝順序：（1）將第1 節(jié)（需安裝在底縱梁上的一節(jié)）運(yùn)送至所要吊裝的洞口處。（2）用門式架上的電動葫蘆將鋼管柱吊起。（3）用拱頂?shù)醐h(huán)上的其中一個電動葫蘆配合門式架上的電動葫蘆將鋼管柱重心移至所有吊裝的洞口中心。（4）用拱頂上的另一個電動葫蘆將鋼管柱吊住，將門式架上的電動葫蘆移走。（5）用拱頂?shù)膬蓚€電動葫蘆在3～4 人的配合下將鋼管柱順次吊裝并安裝。

鋼管柱的吊裝完成后要進(jìn)行中心、垂直度、標(biāo)高的校核。從上層導(dǎo)洞的拱頂精確測放出鋼管柱的中心，用線錐將中心點(diǎn)引至鋼管柱上表面處對中心進(jìn)行校核，然后通過磁力線錐和水平靠尺調(diào)解鋼管柱垂直度，并用兩邊邊墻對拉線繩的方法檢測鋼管柱的頂面標(biāo)高，最終調(diào)節(jié)至鋼管柱的中心、垂直度及標(biāo)高均滿足設(shè)計要求為止。

鋼管柱吊裝的重點(diǎn)及所需注意的問題。（1）吊鉤的預(yù)埋。鋼管柱可謂“龐然大物”，要想安全快捷地將其吊起并安裝顯而易見“吊點(diǎn)”至關(guān)重要，“吊點(diǎn)”即拱頂預(yù)埋的吊環(huán)。在所需安裝鋼管柱的精確里程處測放出鋼管柱的中心，在偏離中心50 ～70cm 的拱頂格柵上對稱布置2 個吊環(huán)，吊環(huán)采用高強(qiáng)度鋼筋彎成形后與格柵焊接牢固后進(jìn)行初支噴錨。吊點(diǎn)的設(shè)置也可在鋼管柱吊裝前鑿出該里程處格柵的主筋當(dāng)作“吊點(diǎn)”。（2）底縱梁上地腳螺栓及錨入筋預(yù)埋。在底縱梁鋼筋綁扎完成后，用儀器將鋼管柱中心點(diǎn)準(zhǔn)確定位在底縱梁鋼筋頂面，然后，在該里程對應(yīng)的初支邊墻上測放出鋼管柱底標(biāo)高，用4 根定位鋼筋焊接在底縱梁的主筋骨架上，將鋼管柱定位法蘭盤放在4 根鋼筋上（法蘭盤為提前預(yù)制，法蘭盤上已經(jīng)準(zhǔn)確預(yù)留好高強(qiáng)度螺栓的孔口），通過邊墻上的標(biāo)高點(diǎn)對拉線繩粗略調(diào)平法蘭盤標(biāo)高,法蘭盤的頂標(biāo)高即為鋼管柱的底標(biāo)高，然后，通過地腳螺栓的雙螺母進(jìn)一步精確調(diào)平法蘭盤標(biāo)高，并嚴(yán)格檢查法蘭盤的平整度，最后將鋼管柱內(nèi)的錨入筋插到底縱梁內(nèi)，澆筑底縱梁混凝土?xí)r振搗不能碰到法蘭盤及地腳螺栓，以防法蘭盤位移。待混凝土終凝后及時將法蘭盤移開并保護(hù)好地腳螺栓絲頭。

表2 鋼管柱制作允許偏差（mm）

表1 鋼管柱焊接坡口允許偏差（mm）

2.3 鋼筋籠的安裝

鋼筋籠的安裝可通過提前綁扎完成后隨鋼管柱吊裝安裝，也可以在鋼管柱安裝完成后再進(jìn)行鋼筋綁扎而完成鋼筋籠的安裝。鋼筋籠安裝完成后對鋼管柱的中心、垂直度、標(biāo)高再次進(jìn)行精確的復(fù)核、校正，確認(rèn)無誤后在鋼管柱的人工挖孔樁上、下部約50cm 范圍內(nèi)孔樁護(hù)壁與鋼管柱間空隙灌注C25 商品混凝土，中間部分用砂子填實，然后在鋼管柱四周用鋼管斜撐牢固，以防止在鋼管柱澆筑混凝土?xí)r鋼管柱偏移。鋼管柱整體剖面圖見圖1。

2.4 鋼管柱內(nèi)混凝土澆筑

圖1

鋼管柱內(nèi)混凝土采用C50 微膨脹商品混凝土，混凝土塌落度為180±20mm，從地面用車載泵泵送至工作面?；炷翝仓跋葘⒐軆?nèi)油漬等污物清理干凈，以保證鋼管柱內(nèi)壁與混凝土黏結(jié)性。

在每根鋼管柱混凝土澆筑前先澆筑一層厚度為10 ～20cm 的與混凝土等級相同的水泥砂漿，以防止“爛根”（即由于混凝土內(nèi)骨料粒徑過大而造成不能完全與底縱梁上混凝土相接，致使鋼管柱底部有空洞，俗稱“爛根”）。待混凝土初凝后，通過敲擊鋼管的方法初步檢查混凝土的澆灌質(zhì)量。如有異常，用超聲波檢測，對不密實的部位，采用鉆孔壓漿法進(jìn)行補(bǔ)償，然后將鉆孔補(bǔ)焊封固。

3 結(jié)語

在整個鋼管樁的安裝過程中，經(jīng)測量復(fù)核和質(zhì)量檢測，滿足設(shè)計規(guī)范和使用要求，確保了后續(xù)施工的有序開展。