鋼立柱施工方案

鋼立柱施工方案本工程逆作法豎向支撐系統(tǒng)采用鋼管立柱及型鋼立柱兩種。其中鋼管立柱采用Q345B直徑為550-700mm的卷制焊接鋼管，型鋼立柱采用Q345B型十字鋼柱。在結構受力較大的辦公樓、酒店塔樓地下室要求順做外包鋼筋混凝土形成疊合柱以外，在地下室的其它區(qū)域兼做地下室框架柱，外包防護層。本工程鋼立柱結構形式可分為上部鋼立柱，下部為鋼筋混凝土灌注樁，簡稱一樁一柱施工。其中鋼管混凝土立柱在樁基施工階段時內填C60水下混凝土，鋼立柱與灌注樁孔壁縫隙采用碎石回填+注漿方式進行施工。本工程一樁一柱樁基工程采用鉆孔灌注樁，總根數(shù)276根。本工程鋼管及型鋼由廠家加工完好整體運輸至施工場地，包括栓釘加工、外貼鋼板加工均由廠家加工完并檢測合格后方可運輸至現(xiàn)場。本工程擬定施工工藝為正循環(huán)成孔，反循環(huán)清孔，設備采用GPS-18型或GPS-20型鉆機。根據(jù)圖紙顯示鋼立柱垂直度要求控制在1/600以內，鋼立柱垂直度調垂采用自制首層調垂支架，垂直度監(jiān)測采用紅外激光測垂儀。立柱樁工藝模型圖立柱樁整體模型圖1立柱樁主要技術參數(shù)灌注樁鋼立柱樁型直徑樁長根數(shù)樁型直徑壁厚長度數(shù)量備注ZH3700mm41m95LZ1550mm1018.4172ZH4700mm41m61LZ2650mm1418.442ZH51000mm56m63LZ3700mm1618.430ZH61000mm56m39LZ4700mm2018.49ZH8700mm50m2LZ5700mm2018.416ZH91100mm58m5LZ61000mm20（40）18.95型鋼ZH101100mm58m11LZ71000mm40（50）18.92型鋼合計276根合計276根2施工工藝流程立柱樁地面硬化立柱樁地面硬化灌注樁定位成孔泥漿護壁鋼立柱定位架就位鋼筋籠吊裝鋼立柱安裝下導管二清灌注樁混凝土澆筑至設計標高鋼管柱混凝土澆筑至設計標高成孔孔隙回填注漿下一根樁施工3施工工藝流程控制要素定樁位埋護筒定樁位埋護筒鉆架就位調平階段目標已確定各項措施已完成圖紙會審方案已完成機械、場地已落實鋼材復檢合格鋼筋籠已制作測孔深沉淤測孔徑垂直度鋼筋籠吊裝鋼筋籠固定泥漿循環(huán)泥漿處理泥漿外運測孔深沉淤驗收記錄安放隔水球料斗連接至設計頂標高混凝土試塊商混到場原材料配比檢查驗收合格復核十字線調平鋼立柱進場驗收聲測管安裝紅外線測垂點安裝鋼立柱位置/標高鋼立柱垂直度校正固定方案交底人員到位灌注樁定位成孔泥漿護壁第一次清孔鋼筋籠安裝下導管二清灌注樁混凝土澆筑鋼立柱吊裝鉆機移位鋼立柱定位支架就位鋼立柱混凝土澆筑孔隙回填注漿成樁養(yǎng)護4測量放線執(zhí)行6.1鉆孔灌注樁施工方案工序。5護筒埋設執(zhí)行6.1鉆孔灌注樁施工方案工序。6鉆機就位成孔執(zhí)行6.1鉆孔灌注樁施工方案工序。7泥漿護壁執(zhí)行6.1鉆孔灌注樁施工方案工序。8鋼筋籠制作與安裝（重要工序）（1）執(zhí)行6.1鉆孔灌注樁施工方案工序。（2）鋼筋籠安裝待鋼立柱定位調校支架就位后進行安裝。（3）鋼筋籠安放前由鋼筋工班長自檢，再由質檢員會同業(yè)主、監(jiān)理進行驗收，并當場進行隱蔽工程驗收簽證，未經驗收的鋼筋籠不得下放；（4）鋼筋籠下放時，對準孔位中心，采用正反交替旋轉慢慢地逐步下沉，防止碰撞；（5）鋼筋籠按節(jié)下放，每節(jié)之間焊接連接。（6）吊裝鋼筋籠時要求根據(jù)鋼筋籠截面尺寸均勻布置三個吊耳，吊耳采用U型吊環(huán)。鋼筋籠吊裝大樣U型吊環(huán)采用18圓鋼焊接9定位調校支架就位（重要工序）鋼立柱定位調校支架是保證鋼立柱安裝過程中以及立柱樁施工完成后成型質量的重要施工措施。定位支架采用自制雙層調校架作為支座，調校架底面焊有鋼井圈，便于在井口安放牢固，調校架下層沿四個方向各內側面中部分別焊有轉軸及底座，安放手動調節(jié)的機械千斤頂作為立柱樁鋼管軸線位置調節(jié)和固定裝置。再次修整孔口場地，安放調校架，利用水準儀測各角點標高，將調校架調至水平，安放調校架時保證居中，達到護筒中心線、調校架中心線及樁位中心線相互重疊；調垂架成品圖10鋼立柱制作與吊裝1鋼立柱制作鋼立柱制作在具有資質的加工廠車間完成拼裝工作，具體不再進行敘述，（詳鋼立柱深化設計方案）。2鋼立柱吊裝（1）吊車選用及吊點設置1）吊車選用：根據(jù)現(xiàn)場道路的現(xiàn)狀和鋼管柱的重量及長度，現(xiàn)選擇50噸履帶吊、25噸吊車。2）吊點設置：鋼管柱吊裝點的設置至關重要，可直接影響鋼管本身的直率，造成整體質量問題。上部管頭吊點為鋼管管頭以下20cm對穿設置三個吊裝孔，采“U”型吊環(huán)配對穿銷子，吊點設置在工具管段，嚴禁在工程管段設置。鋼立柱吊裝步驟（一）鋼立柱吊裝步驟（二）（2）鋼管柱吊裝程序鋼管柱的吊裝方法為先雙機抬吊、后單機旋轉吊裝。鋼管柱拼裝焊接結束后用50噸履帶吊車，按照鋼柱的鋼印號倒運到圖紙設計要求的軸線，再用50噸履帶吊車和25噸的吊車進行吊裝，其中50噸履帶吊車吊鋼管柱的上部，25噸的吊車在鋼管柱的三分之一處進行輔助吊裝，以確保鋼管柱的垂直度；當鋼管柱起吊到60度的位置25噸吊車就可以松鉤卸力，在鋼管柱至90度的時候，25噸的吊車可以卸鉤；用50T履帶吊車直接將鋼柱吊入洞口的上方，先將鋼管柱穩(wěn)定，對準十字線再慢慢的空口的固定架內，同時用兩臺經緯儀對鋼柱下降過程中全程跟蹤，確保鋼管柱的垂直度。當鋼管柱與校正架相接觸時如有誤差及時進行調整，在上方用千斤頂向所偏差的反方向進行微調，調整至設計規(guī)范，在調整的過程中50T履帶吊車始終都要在起吊的狀態(tài)中；以確保調整的進度和安全；在鋼管柱安裝就位后，先將洞口上部的工字鋼在鋼管柱四面調整固定，然后用激光投點儀和紅外線測斜儀進行復測，上下點測量出的數(shù)據(jù)就是鋼管柱安裝實際數(shù)據(jù)（四面都可以復測），在全部符合設計規(guī)范要求后把洞口上方工字鋼和固定架加固，以此類推。（3）吊裝用鋼絲繩的選用根據(jù)計算得出本工程鋼柱重量不超過10噸，本工程的吊裝用鋼絲繩選用：6*37+1、抗拉強度1700MPa等級，吊裝時在柱頂用2根鋼絲繩吊裝：鋼絲繩的最大許用拉力：（S）≤P/KP—鋼絲繩的破斷拉力（KN）K—鋼絲繩的安全系數(shù)（吊裝為5倍）10T重柱用兩繩，計算單根繩受力為：100KN/2*1.5（安全系數(shù)）=75KN選用鋼絲繩：φ26查表破斷拉力426.5KN/5=85.3KN(符合安全要求)（4）吊裝注意事項1）鋼柱的吊裝在井口邊進行，注意對井口和臨邊的保護，所以必須切實加強安全管理，一步一個腳印做好各關鍵部位的安全措施。安全工作放到議事日程上，有專人專權負責安全管理，嚴查違章作業(yè)，加強安全教育做到以防為主，提高職工的自我保護能力。2）一切進場使用的機械、索具等都要經過嚴格的鑒定，變形及有裂紋的連接具不能使用，鋼絲繩不能使用帶毛剌斷絲的，安全系數(shù)一定要達到要求。3）吊裝時應設立安全警戒，防止閑人進入吊裝區(qū)域，并設明顯的警示標志，有專人負責監(jiān)護。4）指揮人員派持證的有指揮經驗的起重工負責指揮。5）現(xiàn)場使用的焊機龍頭線及地線一定要合理布設，不能與吊裝鋼絲繩相碰，以免燒壞鋼絲繩。一切電器設施都要有防雨防潮設施，施工用電由專職維護電工負責電的接線、送電、關閘。任何人不能亂接亂拉，卷揚機要接地，防止漏電。11工程管與工具管拼接（重點工序）1工具管的底端以及工程管頂端設有法蘭連接，法蘭連接時應將端部內部進行打磨處理，連接時可涂抹黃油或安裝橡膠墊片，主要是避免混凝土漿進入兩管之間的縫隙而影響稍后工具管拔除；整條工具管的軸線必須與工程管在一條直線上。2立柱樁鋼管與工具管在加工廠操作平臺上進行連接，具體工具管長度根據(jù)圖紙中工程管設計標高以及調校架高度確定（在深化設計中體現(xiàn)）。3為確保立柱垂直度、標高控制、水平向控制，工具管端相應位置采用鋼板焊接垂耳與調垂直接扁擔形成咬合。4在工具管的外側引一根與軸線平行的控制線，以控制線為中心，結合測斜管的大小，用φ8的圓鋼焊2道限位線，2道限位線之間固定測斜管，用以檢測和調節(jié)兩管軸線。5在工具管上設置溢漿口，該溢漿口位于承插管上方。12鋼管樁與鋼筋籠吊裝（重點工序）1采用履帶吊單機抬吊立柱樁鋼管與工具管，并在空中回直。2起吊后使鋼管與工具管呈垂直自由狀態(tài)，進入鋼筋籠中心緩慢下放，插入井口鋼筋籠。3下放立柱樁鋼管、工具管與鋼筋籠至設計標高。4通過吊鉤轉向、人工配合和井口的調校架機械千斤頂對工具管的軸線位置進行調節(jié)對中，過程中用全站儀進行復核，確保工具管中心與樁位中心一致，并用水準儀和水平靠尺對工具管進行復測，再用調校架上的機械千斤頂限位固定。立柱與鋼筋籠節(jié)點大樣（一）立柱與鋼筋籠節(jié)點大樣（一）13鋼立柱調校（重點工序）1定位調校架首先在定位調校架安裝前需對孔口場地再次修整，，利用水準儀測各角點標高，將調校架調至水平，安放調校架時保證居中，達到護筒中心線、調校架中心線及樁位中心線相互重疊；下放鋼管柱時利用調垂架設計中橫梁及鋼井圈將鋼管柱頂部工具管進行固定，隨后再調節(jié)校正架來調整鋼管柱上口的中心位移，調垂架鋼管柱調整整體的中心線和垂直度。通過鋼管柱的自重以及校正架校正傳力來達到較為精確控制鋼管柱安裝精度目的。2鋼管柱安裝前工作（1）準備好鋼管柱，柱上必須標明柱長、柱號和中心線。在樁孔鉆進過程中，將加工好的鋼筋籠分節(jié)按順序排放在樁孔附近。樁孔鉆進完畢，及時進行第一次清孔并報監(jiān)理進行驗收。驗收合格后，利用汽車吊配合安裝鋼管柱校正架(根據(jù)現(xiàn)場場地實際地坪堅實情況適當調整，可采用墊大塊鋼板或走道板等，確保安放平穩(wěn)）。（2）校正架利用全站儀放點，拉線控制，確保調垂架中心與樁位中心重合。調整好位置后，在校正架柱腳位置地坪上鉆孔安裝Φ20鋼膨脹螺栓或與鋼板焊接將校正架固定在硬地坪或鋼板上。（3）聲測管安裝:聲測管應隨鋼立柱、鋼筋籠一起下放，因此在下放前應提前進行安裝，并固定牢固，聲測管同時兼做注漿管使用。（4）紅外激光測點安裝：鋼立柱在吊裝前應將在工程鋼管底部與工具管相應位置將測斜儀預埋組件提前安裝并固定好。（3）吊放鋼筋籠：校正架安裝完成后吊放鋼筋籠，聲測管隨鋼筋籠一起下放，最后一節(jié)鋼筋籠放至校正架面后，吊掛在校正架上。（5）復合軸線標高：復驗安裝定位所用的軸線控制點和測量標高使用的水準點。放出標高控制線和鋼管柱軸線的吊裝輔助線。（6）起吊鋼管柱：鋼管柱起吊前安裝好紅外線測斜儀，采用雙機抬吊方式起吊鋼管柱，將鋼管吊放入樁孔，用鋼絲繩與鋼管柱進行定位，當鋼管柱放至設計要求標高時利用校正架固定鋼管柱中心位置，通過校正架上的千斤頂對鋼管柱進行調垂，根據(jù)測斜儀時時測出來的數(shù)據(jù)進行監(jiān)控調整，直至測斜儀上的度數(shù)達到垂直度要求，擰緊校正架上的千斤頂。在隨后的工序中，測斜儀隨時反饋數(shù)據(jù)，如有變動，及時調整。14下導管（重要工序）執(zhí)行6.1鉆孔灌注樁施工方案工序。15二清執(zhí)行6.1鉆孔灌注樁施工方案工序。16灌注樁混凝土澆筑（重要工序）灌注樁混凝土澆灌可采用常規(guī)方法進行澆筑，執(zhí)行6.1鉆孔灌注樁施工方案工序。17鋼管柱混凝土澆筑（重點工序）（1）本工程的鋼立柱施工中，混凝土采用兩種標號，其中鉆孔灌注樁部分為C40水下混凝土，鋼立柱內混凝土為C60水下混凝土。兩種混凝土均采用一次性從導管底部泵送頂升方式澆筑。（2）施工時應注意澆筑混凝土后拔除導管速度要慢且輕，不得撞擊鋼管柱，并隨時糾正鋼管柱垂直度及水平位移。（3）混凝土澆筑至設計標高并完成返漿工作后結束混凝土澆筑，但為保證鋼管柱穩(wěn)定不發(fā)生位移，應待混凝土凝固后，方可松動鋼管柱校正架上的校正固定螺栓，拆除移走校正架。（4）從鋼管柱內插入混凝土導管，然后進行水下C40混凝土澆筑，在施工過程中，由專人負責混凝土面上升測試控制。當該部分混凝土達到設計指定的兩種混凝土交接面時，調整控制好輸送管在砼內的插入深度，然后進行水下C60混凝土澆筑。（5）混凝土澆筑前填報好澆筑報審表，灌注過程中導管始終在混凝土中，嚴禁將導管提出混凝土面，導管埋入混凝土面的深度不得小于1m，首批混凝土下落后，混凝土連續(xù)供應，且控制坍落度在20cm以上。（6）在澆筑至立柱樁鋼管上下1m時，要適當放慢混凝土的灌注速度，以減少混凝土澆筑對鋼管立柱的影響，并做到勤測混凝土面標高及控制導管埋深情況。18混凝土澆筑界面界定（重點工序）（1）在混凝土導管下管前，根據(jù)成孔深度在導管表面提前標注好刻度，便于控制混凝土澆筑深度。（2）鋼管下端混凝土底標高：鉆孔灌注樁C40混凝土頂標高要求距離鋼管底標高不得小于1.5m。（3）鋼管上端混凝土頂標高：混凝土完成面要求高于鋼立柱設計頂標高不小于鋼管柱直徑。（4）鋼管外部混凝土頂標高：鋼管外部與樁孔隙之間混凝土C60完成面根據(jù)設計樁頂標高采用激光測距儀進行監(jiān)控。立柱管底標高示意圖承臺頂標高示意圖立柱頂標高示意圖19孔隙回填注漿（重要工序）（1）在鋼管柱內澆筑水下C60混凝土達到設計指定的樁頂標高以上1.5~3米，此時可開始回填碎石。并繼續(xù)灌水下C50砼并同時測量砼上升面；為控制鋼管內外壓差，宜控制回填碎石速度，以使其與混凝土澆筑速度相匹配，當鋼管口充分泛漿后，結束混凝土澆筑。（3）對鋼管柱外側的環(huán)狀間隙內分次回填碎石，要求四周均勻投料，同時計量其方量，回填的方量須接近計算方量。（4）回填時柱頂加蓋，泛漿口處加設濾網，防止石子落入柱內?；靥顣r確保對稱、均勻回填。（6）為了鋼管柱穩(wěn)定不走動，應待砼凝固后，方可松動鋼管柱校正架上的校正固定螺栓，拆除移走校正架?？紫痘靥钭{示意圖20工具管及支架外移（重要工序）（1）待混凝土初凝后（不小于24個小時），松開連接立柱樁鋼管與工具管的法蘭連接。（2）試移工具管，禁止強拔。（3）試移成功后，松開上部機械千斤頂，用吊車緩慢提拔工具管，減少對混凝土內立柱樁鋼管的觸碰影響，確保立柱鋼管的軸線位置、管頂標高及垂直度；（4）長護筒拔除，樁孔回填。21鋼管樁試充填方案為了確定樁柱