地铁车站基坑盖挖逆作中间立柱施工技术

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1、专业知识分享版摘要:针对盖挖逆作地铁车站的中间桩施工技术难题，运用理论分析并结合现场实践，提出了桩基施工、定位器安装、钢管柱吊装和固定、钢管柱内混凝土灌筑以及管外填砂等施工技术和工艺。实践表明，按研究出的工法进行施工时，钢管立柱中心线与基础中心线、立柱顶面不平整度等施工偏差均比允许差值减少很多，施工成本仅为常规工法成本的24.2%，可取得巨大经济效益。关键词:地铁车站盖挖逆作中间桩施工技术1工程概况安全高效地建设好地质条件和周边环境以及本身结构均较复杂的地铁车站，除了要做好地勘和设计等前期工作以外，确定合理的施工技术和施工方法也非常关键

2、。然而，施工方法的选取与待建结构所在地段的工程地质及水文地质条件、城市规划要求、周围既有建筑物、道路交通状况、场地条件、结构埋深、结构形式、工期和土建造价等众多因素密切相关，必须综合比较后才能确定。武汉地铁洪山广场站位于武汉市洪山广场西侧，场地与工程条件较为复杂，在确定采用盖挖逆作法施工后，采用HPE液压垂直插入施工还是使用钢管混凝土柱作为施工中的中间桩进行开挖，必须进行分析比较才能确定。综合分析各种因素后，选用后者并视钢管混凝土柱作为结构本身的一部分。钢管混凝土柱须承担大部分结构荷载，其安全与稳定将会涉及工程整体安全。因此，如何确保中

3、间桩基施工、钢管柱安装及定位和混凝土浇筑的质量，并提出一整套切实可行的合理工法和技术方案与参数是急需解决的难题。洪山广场站属武汉地铁2#线与4#线的换乘车站，车站为地下三层多柱多跨箱形结构。车站基坑主体平面呈楔形，建筑面积为10300m3，基坑最大开挖深度达26.81m。中间立柱为Ф900mm的钢管混凝土柱，柱基础为Ф1800mm混凝土灌注桩，见图1。2中间钢管立柱桩施工方案因洪山广场站采用盖挖逆作法施工，对钢管柱高程、平面位置及垂直度要求非常高，故施工关键技术主要在于钢管柱的精确定位及安装。依基坑开挖施作技术［1-3］，经过充分比选，

4、采用下部定位器加上部丝杠相结合的方式进行定位。实践证明，完全可以满足设计及规范要求。下部定位器安装时，需要严格控制其高程与平面位置以保证安装精度。柱底桩基C30混凝土浇筑完成并凿除杯口混凝土后，桩底压浆。待桩基检测完成后，测量放线，安装四脚锚栓并浇C50混凝土将其锚固。然后，微调定位器的平面位置，使定位器中心与钢管柱中心重合。另外，钢管柱上部采用四个改良后的丝杠对称定位。丝杠带卡一端支撑在钢管柱顶部法兰盘上，带托一端支撑在人工挖孔桩护壁混凝土上。按前面经精确调整的钢管柱的高程以及下部平面位置，分别调节上部四个丝杠，使钢管中心与桩中心垂线

5、相重合，从而使钢管柱精确定位。3中间立柱桩施工技术与工艺使命：加速中国职业化进程专业知识分享版按相关施工技术［4-5］盖挖逆作中间立柱桩，施作主要分为中间桩基施工、钢管柱安装及定位、钢管柱内钢筋笼吊装及混凝土浇筑等三部分。3.1中间立柱桩基施工1)人工挖孔中间柱下部基桩直径1800mm，为便于桩机下钻、提钻以及保证安装精度，人工挖孔部分的有效内径确定为1900mm，比下部基桩直径大100mm。护壁采用C20钢筋混凝土，厚度150mm，每节高度控制在1200mm以内。护壁形式采用外齿式护壁，上下搭接50mm，确保整个护壁从上至下的整体性良

6、好。另外，人工挖孔桩成孔至钢管柱底高程以下2m。2)基桩施工柱下桩基长度15～35m，孔深普遍在40～65m之间。按规范确定的人工挖孔桩深度不得超过25m的要求，25m以下桩基采用机械成孔。3)桩底压浆及桩基检测由于洪山广场站地质条件变化较大，中间桩桩端持力层承载力差异较大。为控制桩间差异沉降，采用压浆(后注浆)对桩底范围的土体进行加固。并对所有中间桩基进行超声波检测，以确保桩身的完整性。桩底压浆流程:清理管头→做管头→上管头密封器→接上高压管→清水开塞→拌浆→注浆→屏浆→清洗→结束。3.2钢管柱安装与定位1)定位器安装前的准备工作桩基

7、施工完成后，先在混凝土初凝而未终凝前使用Ф600mm的旋挖钻机钻孔取芯，取芯深度3.0m。然后用泥浆泵抽走桩孔内的护壁泥浆，最后人工凿除杯口混凝土。杯口混凝土底面比钢管柱设计底面要低700mm，以便安装钢筋网及二次浇筑混凝土。2)定位器的安装定位器呈十字锥形，由定位十字锥板、方形锚固底板等构件组成，见图2。其中十字锥板实现对钢管柱的引渡功能，并限定钢管柱的水平位移。方形锚固底板承托钢管柱，并控制钢管柱的水平位置及高程。定位器的安装主要包括两方面的工作。首先，将定位器中心与设计钢管柱中心对中;其次，将定位器水平板面高程调整到设计钢管柱底高

8、程。先从地面用5kg锤球将桩中心引测至已清理平整的桩基面上，进行定位器的初定位安装。再用1/20万的投点仪通过全站仪直接置于地面桩心位置，将桩心直接投测于定位器中心，指挥定位器精确定位，直至安装完毕。3)钢