钢立柱施工方案

钢立柱施工方案本工程逆作法竖向支撑系统采用钢管立柱及型钢立柱两种。其中钢管立柱采用Q345B直径为550-700mm的卷制焊接钢管，型钢立柱采用Q345B型十字钢柱。在结构受力较大的办公楼、酒店塔楼地下室要求顺做外包钢筋混凝土形成叠合柱以外，在地下室的其它区域兼做地下室框架柱，外包防护层。本工程钢立柱结构形式可分为上部钢立柱，下部为钢筋混凝土灌注桩，简称一桩一柱施工。其中钢管混凝土立柱在桩基施工阶段时内填C60水下混凝土，钢立柱与灌注桩孔壁缝隙采用碎石回填+注浆方式进行施工。本工程一桩一柱桩基工程采用钻孔灌注桩，总根数276根。本工程钢管及型钢由厂家加工完好整体运输至施工场地，包括栓钉加工、外贴钢板加工均由厂家加工完并检测合格后方可运输至现场。本工程拟定施工工艺为正循环成孔，反循环清孔，设备采用GPS-18型或GPS-20型钻机。根据图纸显示钢立柱垂直度要求控制在1/600以内，钢立柱垂直度调垂采用自制首层调垂支架，垂直度监测采用红外激光测垂仪。立柱桩工艺模型图立柱桩整体模型图1立柱桩主要技术参数灌注桩钢立柱桩型直径桩长根数桩型直径壁厚长度数量备注ZH3700mm41m95LZ1550mm1018.4172ZH4700mm41m61LZ2650mm1418.442ZH51000mm56m63LZ3700mm1618.430ZH61000mm56m39LZ4700mm2018.49ZH8700mm50m2LZ5700mm2018.416ZH91100mm58m5LZ61000mm20（40）18.95型钢ZH101100mm58m11LZ71000mm40（50）18.92型钢合计276根合计276根2施工工艺流程立柱桩地面硬化立柱桩地面硬化灌注桩定位成孔泥浆护壁钢立柱定位架就位钢筋笼吊装钢立柱安装下导管二清灌注桩混凝土浇筑至设计标高钢管柱混凝土浇筑至设计标高成孔孔隙回填注浆下一根桩施工3施工工艺流程控制要素定桩位埋护筒定桩位埋护筒钻架就位调平阶段目标已确定各项措施已完成图纸会审方案已完成机械、场地已落实钢材复检合格钢筋笼已制作测孔深沉淤测孔径垂直度钢筋笼吊装钢筋笼固定泥浆循环泥浆处理泥浆外运测孔深沉淤验收记录安放隔水球料斗连接至设计顶标高混凝土试块商混到场原材料配比检查验收合格复核十字线调平钢立柱进场验收声测管安装红外线测垂点安装钢立柱位置/标高钢立柱垂直度校正固定方案交底人员到位灌注桩定位成孔泥浆护壁第一次清孔钢筋笼安装下导管二清灌注桩混凝土浇筑钢立柱吊装钻机移位钢立柱定位支架就位钢立柱混凝土浇筑孔隙回填注浆成桩养护4测量放线执行6.1钻孔灌注桩施工方案工序。5护筒埋设执行6.1钻孔灌注桩施工方案工序。6钻机就位成孔执行6.1钻孔灌注桩施工方案工序。7泥浆护壁执行6.1钻孔灌注桩施工方案工序。8钢筋笼制作与安装（重要工序）（1）执行6.1钻孔灌注桩施工方案工序。（2）钢筋笼安装待钢立柱定位调校支架就位后进行安装。（3）钢筋笼安放前由钢筋工班长自检，再由质检员会同业主、监理进行验收，并当场进行隐蔽工程验收签证，未经验收的钢筋笼不得下放；（4）钢筋笼下放时，对准孔位中心，采用正反交替旋转慢慢地逐步下沉，防止碰撞；（5）钢筋笼按节下放，每节之间焊接连接。（6）吊装钢筋笼时要求根据钢筋笼截面尺寸均匀布置三个吊耳，吊耳采用U型吊环。钢筋笼吊装大样U型吊环采用18圆钢焊接9定位调校支架就位（重要工序）钢立柱定位调校支架是保证钢立柱安装过程中以及立柱桩施工完成后成型质量的重要施工措施。定位支架采用自制双层调校架作为支座，调校架底面焊有钢井圈，便于在井口安放牢固，调校架下层沿四个方向各内侧面中部分别焊有转轴及底座，安放手动调节的机械千斤顶作为立柱桩钢管轴线位置调节和固定装置。再次修整孔口场地，安放调校架，利用水准仪测各角点标高，将调校架调至水平，安放调校架时保证居中，达到护筒中心线、调校架中心线及桩位中心线相互重叠；调垂架成品图10钢立柱制作与吊装1钢立柱制作钢立柱制作在具有资质的加工厂车间完成拼装工作，具体不再进行叙述，（详钢立柱深化设计方案）。2钢立柱吊装（1）吊车选用及吊点设置1）吊车选用：根据现场道路的现状和钢管柱的重量及长度，现选择50吨履带吊、25吨吊车。2）吊点设置：钢管柱吊装点的设置至关重要，可直接影响钢管本身的直率，造成整体质量问题。上部管头吊点为钢管管头以下20cm对穿设置三个吊装孔，采“U”型吊环配对穿销子，吊点设置在工具管段，严禁在工程管段设置。钢立柱吊装步骤（一）钢立柱吊装步骤（二）（2）钢管柱吊装程序钢管柱的吊装方法为先双机抬吊、后单机旋转吊装。钢管柱拼装焊接结束后用50吨履带吊车，按照钢柱的钢印号倒运到图纸设计要求的轴线，再用50吨履带吊车和25吨的吊车进行吊装，其中50吨履带吊车吊钢管柱的上部，25吨的吊车在钢管柱的三分之一处进行辅助吊装，以确保钢管柱的垂直度；当钢管柱起吊到60度的位置25吨吊车就可以松钩卸力，在钢管柱至90度的时候，25吨的吊车可以卸钩；用50T履带吊车直接将钢柱吊入洞口的上方，先将钢管柱稳定，对准十字线再慢慢的空口的固定架内，同时用两台经纬仪对钢柱下降过程中全程跟踪，确保钢管柱的垂直度。当钢管柱与校正架相接触时如有误差及时进行调整，在上方用千斤顶向所偏差的反方向进行微调，调整至设计规范，在调整的过程中50T履带吊车始终都要在起吊的状态中；以确保调整的进度和安全；在钢管柱安装就位后，先将洞口上部的工字钢在钢管柱四面调整固定，然后用激光投点仪和红外线测斜仪进行复测，上下点测量出的数据就是钢管柱安装实际数据（四面都可以复测），在全部符合设计规范要求后把洞口上方工字钢和固定架加固，以此类推。（3）吊装用钢丝绳的选用根据计算得出本工程钢柱重量不超过10吨，本工程的吊装用钢丝绳选用：6*37+1、抗拉强度1700MPa等级，吊装时在柱顶用2根钢丝绳吊装：钢丝绳的最大许用拉力：（S）≤P/KP—钢丝绳的破断拉力（KN）K—钢丝绳的安全系数（吊装为5倍）10T重柱用两绳，计算单根绳受力为：100KN/2*1.5（安全系数）=75KN选用钢丝绳：φ26查表破断拉力426.5KN/5=85.3KN(符合安全要求)（4）吊装注意事项1）钢柱的吊装在井口边进行，注意对井口和临边的保护，所以必须切实加强安全管理，一步一个脚印做好各关键部位的安全措施。安全工作放到议事日程上，有专人专权负责安全管理，严查违章作业，加强安全教育做到以防为主，提高职工的自我保护能力。2）一切进场使用的机械、索具等都要经过严格的鉴定，变形及有裂纹的连接具不能使用，钢丝绳不能使用带毛剌断丝的，安全系数一定要达到要求。3）吊装时应设立安全警戒，防止闲人进入吊装区域，并设明显的警示标志，有专人负责监护。4）指挥人员派持证的有指挥经验的起重工负责指挥。5）现场使用的焊机龙头线及地线一定要合理布设，不能与吊装钢丝绳相碰，以免烧坏钢丝绳。一切电器设施都要有防雨防潮设施，施工用电由专职维护电工负责电的接线、送电、关闸。任何人不能乱接乱拉，卷扬机要接地，防止漏电。11工程管与工具管拼接（重点工序）1工具管的底端以及工程管顶端设有法兰连接，法兰连接时应将端部内部进行打磨处理，连接时可涂抹黄油或安装橡胶垫片，主要是避免混凝土浆进入两管之间的缝隙而影响稍后工具管拔除；整条工具管的轴线必须与工程管在一条直线上。2立柱桩钢管与工具管在加工厂操作平台上进行连接，具体工具管长度根据图纸中工程管设计标高以及调校架高度确定（在深化设计中体现）。3为确保立柱垂直度、标高控制、水平向控制，工具管端相应位置采用钢板焊接垂耳与调垂直接扁担形成咬合。4在工具管的外侧引一根与轴线平行的控制线，以控制线为中心，结合测斜管的大小，用φ8的圆钢焊2道限位线，2道限位线之间固定测斜管，用以检测和调节两管轴线。5在工具管上设置溢浆口，该溢浆口位于承插管上方。12钢管桩与钢筋笼吊装（重点工序）1采用履带吊单机抬吊立柱桩钢管与工具管，并在空中回直。2起吊后使钢管与工具管呈垂直自由状态，进入钢筋笼中心缓慢下放，插入井口钢筋笼。3下放立柱桩钢管、工具管与钢筋笼至设计标高。4通过吊钩转向、人工配合和井口的调校架机械千斤顶对工具管的轴线位置进行调节对中，过程中用全站仪进行复核，确保工具管中心与桩位中心一致，并用水准仪和水平靠尺对工具管进行复测，再用调校架上的机械千斤顶限位固定。立柱与钢筋笼节点大样（一）立柱与钢筋笼节点大样（一）13钢立柱调校（重点工序）1定位调校架首先在定位调校架安装前需对孔口场地再次修整，，利用水准仪测各角点标高，将调校架调至水平，安放调校架时保证居中，达到护筒中心线、调校架中心线及桩位中心线相互重叠；下放钢管柱时利用调垂架设计中横梁及钢井圈将钢管柱顶部工具管进行固定，随后再调节校正架来调整钢管柱上口的中心位移，调垂架钢管柱调整整体的中心线和垂直度。通过钢管柱的自重以及校正架校正传力来达到较为精确控制钢管柱安装精度目的。2钢管柱安装前工作（1）准备好钢管柱，柱上必须标明柱长、柱号和中心线。在桩孔钻进过程中，将加工好的钢筋笼分节按顺序排放在桩孔附近。桩孔钻进完毕，及时进行第一次清孔并报监理进行验收。验收合格后，利用汽车吊配合安装钢管柱校正架(根据现场场地实际地坪坚实情况适当调整，可采用垫大块钢板或走道板等，确保安放平稳）。（2）校正架利用全站仪放点，拉线控制，确保调垂架中心与桩位中心重合。调整好位置后，在校正架柱脚位置地坪上钻孔安装Φ20钢膨胀螺栓或与钢板焊接将校正架固定在硬地坪或钢板上。（3）声测管安装:声测管应随钢立柱、钢筋笼一起下放，因此在下放前应提前进行安装，并固定牢固，声测管同时兼做注浆管使用。（4）红外激光测点安装：钢立柱在吊装前应将在工程钢管底部与工具管相应位置将测斜仪预埋组件提前安装并固定好。（3）吊放钢筋笼：校正架安装完成后吊放钢筋笼，声测管随钢筋笼一起下放，最后一节钢筋笼放至校正架面后，吊挂在校正架上。（5）复合轴线标高：复验安装定位所用的轴线控制点和测量标高使用的水准点。放出标高控制线和钢管柱轴线的吊装辅助线。（6）起吊钢管柱：钢管柱起吊前安装好红外线测斜仪，采用双机抬吊方式起吊钢管柱，将钢管吊放入桩孔，用钢丝绳与钢管柱进行定位，当钢管柱放至设计要求标高时利用校正架固定钢管柱中心位置，通过校正架上的千斤顶对钢管柱进行调垂，根据测斜仪时时测出来的数据进行监控调整，直至测斜仪上的度数达到垂直度要求，拧紧校正架上的千斤顶。在随后的工序中，测斜仪随时反馈数据，如有变动，及时调整。14下导管（重要工序）执行6.1钻孔灌注桩施工方案工序。15二清执行6.1钻孔灌注桩施工方案工序。16灌注桩混凝土浇筑（重要工序）灌注桩混凝土浇灌可采用常规方法进行浇筑，执行6.1钻孔灌注桩施工方案工序。17钢管柱混凝土浇筑（重点工序）（1）本工程的钢立柱施工中，混凝土采用两种标号，其中钻孔灌注桩部分为C40水下混凝土，钢立柱内混凝土为C60水下混凝土。两种混凝土均采用一次性从导管底部泵送顶升方式浇筑。（2）施工时应注意浇筑混凝土后拔除导管速度要慢且轻，不得撞击钢管柱，并随时纠正钢管柱垂直度及水平位移。（3）混凝土浇筑至设计标高并完成返浆工作后结束混凝土浇筑，但为保证钢管柱稳定不发生位移，应待混凝土凝固后，方可松动钢管柱校正架上的校正固定螺栓，拆除移走校正架。（4）从钢管柱内插入混凝土导管，然后进行水下C40混凝土浇筑，在施工过程中，由专人负责混凝土面上升测试控制。当该部分混凝土达到设计指定的两种混凝土交接面时，调整控制好输送管在砼内的插入深度，然后进行水下C60混凝土浇筑。（5）混凝土浇筑前填报好浇筑报审表，灌注过程中导管始终在混凝土中，严禁将导管提出混凝土面，导管埋入混凝土面的深度不得小于1m，首批混凝土下落后，混凝土连续供应，且控制坍落度在20cm以上。（6）在浇筑至立柱桩钢管上下1m时，要适当放慢混凝土的灌注速度，以减少混凝土浇筑对钢管立柱的影响，并做到勤测混凝土面标高及控制导管埋深情况。18混凝土浇筑界面界定（重点工序）（1）在混凝土导管下管前，根据成孔深度在导管表面提前标注好刻度，便于控制混凝土浇筑深度。（2）钢管下端混凝土底标高：钻孔灌注桩C40混凝土顶标高要求距离钢管底标高不得小于1.5m。（3）钢管上端混凝土顶标高：混凝土完成面要求高于钢立柱设计顶标高不小于钢管柱直径。（4）钢管外部混凝土顶标高：钢管外部与桩孔隙之间混凝土C60完成面根据设计桩顶标高采用激光测距仪进行监控。立柱管底标高示意图承台顶标高示意图立柱顶标高示意图19孔隙回填注浆（重要工序）（1）在钢管柱内浇筑水下C60混凝土达到设计指定的桩顶标高以上1.5~3米，此时可开始回填碎石。并继续灌水下C50砼并同时测量砼上升面；为控制钢管内外压差，宜控制回填碎石速度，以使其与混凝土浇筑速度相匹配，当钢管口充分泛浆后，结束混凝土浇筑。（3）对钢管柱外侧的环状间隙内分次回填碎石，要求四周均匀投料，同时计量其方量，回填的方量须接近计算方量。（4）回填时柱顶加盖，泛浆口处加设滤网，防止石子落入柱内。回填时确保对称、均匀回填。（6）为了钢管柱稳定不走动，应待砼凝固后，方可松动钢管柱校正架上的校正固定螺栓，拆除移走校正架。孔隙回填注浆示意图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个小时），松开连接立柱桩钢管与工具管的法兰连接。（2）试移工具管，禁止强拔。（3）试移成功后，松开上部机械千斤顶，用吊车缓慢提拔工具管，减少对混凝土内立柱桩钢管的触碰影响，确保立柱钢管的轴线位置、管顶标高及垂直度；（4）长护筒拔除，桩孔回填。21钢管桩试充填方案为了确定桩柱