竖向支撑柱调垂技术

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1、.竖向支承柱调垂技术引言在我国，逆作法技术始于上世纪90年代初，经过20余年的发展，已逐渐形成区别于传统顺作工艺的独立体系，设计、施工等方面的专项技术工艺以及安全、质量控制措施。其中，竖向支承柱调垂技术作为逆作工艺中的一项核心技术，直接影响到逆作竖向支承体系的承载能力及稳定性，从而制约着逆作工艺的发展。换言之，竖向支承柱调垂技术的每一次突破，也必然引领着逆作技术的整体发展。因此，本文将对至今为止较常用的竖向支承柱调垂技术进行回顾及总结，并对其今后的发展趋势进行简要的论述。1、概述竖向支承柱系指采用钢立柱插入桩基的逆作法竖向支承系统形式，是基坑逆作实施期间的关

2、键构件。其施工方式主要有先插法及后插法，其中先插法是指竖向支撑柱施工中，先安放钢支承柱，后浇筑支承桩混凝土的竖向支承柱的施工方式；后插法是指竖向支承柱施工中，先浇筑支承桩混凝土，在混凝土初凝前插入钢支承柱的竖向支承桩柱的施工方式。在基坑逆作开挖实施阶段，竖向支承桩柱承受已浇筑的主体结构梁板自重和施工超载等荷载；而在地下室底板浇筑完成、逆作阶段结束以后，与底板连接成整体，作为地下室结构的一部分，将上部结构等荷载传递给地基。因此竖向支承桩柱构件必须具备足够的强度、刚度并具有相应承载能力。作为逆作体系中的核心构件，在施工中，竖向支承桩柱的垂直精度要求是确保逆作工程

3、质量、安全的核心要素，决定着逆作技术的深度与高度。而与之相对应的竖向支承柱调垂设备及纠偏技术的不断发展，亦是逆作技术不断进步、成熟、发展的缩影。..2、竖向支承柱调垂系统2.1气囊法调垂系统气囊法调垂是首次通过辅助设备，对竖向支承柱的垂直度进行有效的系统纠偏，以达到控制竖向支承柱垂直精度的目标。气囊法调垂系统主要有：传感器、电脑及程序、空压机、气囊、压电磁气筏等组成。图1 气囊法调垂系统示意图工程实施中，将气囊和进气管绑扎固定在钢丝绳上，气囊中心要在竖向支承柱缀板中心。每根钢立柱4组气囊，分别控制正交方向的倾斜度。气囊布置在地下10m处，为防充气时气囊的相互

4、影响，两对气囊应上下错开设置。..图2 气囊法调垂实施情况气囊法调垂系统能适用于各种类型的竖向支承柱的垂直度校正，是早期开发的一种普适性的调垂技术，其通过外部设备对竖向支承桩柱施工进行垂直度纠偏的技术路线对逆作法技术的发展具有里程碑式的意义。气囊法调垂系统及相关工艺首开竖向支承柱调垂技术先河，但其缺点及局限性亦是显而易见的，可主要概括为以下两方面：(1) 气囊法调垂精度仅达到1/200，调垂精度较差，调垂效果不佳；(2) 在调垂纠偏过程中，帆布气囊常被孔壁钩破而无法使用，或埋入混凝土而难以回收，造成工期的延误及成本的增加。2.2校正架法调垂系统校正架法调垂通

5、过机械设备的顶进以实现竖向支承桩柱垂直度的调节控制，有效克服了气囊法调垂的缺陷与不足，调垂设备构造简单，经久耐用，调垂精度可达1/300以上，是目前应用较广的调垂系统。..图3 调垂校正架校正架法调垂系统主要包括：上部校正钢架、辅助底盘、校正顶进螺栓等组成。校正钢架必须有足够的刚度并且高度不小于3m。施工中，校正架与辅助底盘连接牢固，校正架本身垂直度由两台经纬仪控制。工程实施中，对需要调垂的竖向支承柱顶加长或设置一段工具柱，将支撑柱在辅助底盘上定位并固定，用两台经纬仪双向控制钢管上端的垂直度，使安放好的钢管上口居于校正架中心位置，底部中心与桩位的中心重合。调

6、垂中，调整校正架上端的四只螺栓进行校正，通过校正架对支撑柱加长段（或工具柱）顶端进行校正，待上、下二点垂直后，固定下端螺栓，完成支撑柱的调垂纠偏。校正架法是目前较为普遍的竖向支承柱调垂技术，标志着竖向支承柱调垂技术的逐步完善与成熟，具有以下特点：(1) 调垂设备构造简单，经久耐用，能有效地保障施工并循环利用；(2) 调垂工艺成熟，各道工序衔接连贯，工人易于掌握操作，可操作性强；..(3) 调垂精度最高可达到1/300以上，满足多数逆作工程对竖向支承桩柱垂直精度的要求。校正架法调垂具有工艺简单、经济实用的优势，但同时也存在劳动力配置量大、系统误差叠加效应显著以

7、及人为操作中的主观不确定因素等不足，同时不利于大自重构件的安装，桩混凝土浇筑需采用泵送技术，增加了成本。2.3 调垂盘法调垂系统调垂盘法是校正架法的平面简化，也是现阶段较常用的竖向支承柱调垂系统，主要由调垂盘支架、调垂盘及竖向螺栓顶升装置等组成（如图4所示）。其调垂原理是通过以调垂盘与竖向支承柱垂直紧固为前提，通过调节调垂盘的平面水平，达到支承柱垂直度校正的效果。工程实施中，调垂盘支架固定于地坪上，提供刚度及反力；调垂盘与支撑柱箍紧形成刚性连接，并通过调节四面的顶升装置，实现垂直度调节。同时，调垂盘可在支架范围内水平方向移动，实现平面位置调节。..图4 调垂

8、盘法调垂调垂盘法较校正架法而言，更适用于对超重钢柱的