钢管柱施工控制要点.docx
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钢管柱施工控制要点
永久钢管柱施工控制要点
一、现场作业条件
1、施工机械是否运行正常。
2、施工设备的运输条件和进退场条件是否具备。
3、施工用水电的供给条件是否具备。
4、现场照明条件是否满足需要。
5、钢筋加工和运输条件是否具备。
6、钢套管及钢管柱的摆放及便于吊装的场地是否具备。
7、混凝土定制是否完成并能保证及时供应。
8、泥浆制备是否完成。
9、弃土和废弃泥浆处理方法和位置是否具备。
10、桩孔周边地面平整密实，有排水措施，成孔操作过程中禁止桩孔周边水洼、泥泞遍地。
二、人员准备条件
1、桩基施工人员准备
同直径2200mm桩基施工，要求各操作人员更加细心，特别是旋挖钻机及大吨位吊车操作员。
2、下井人员准备
下井人员须提前进行身体检查，患有心脏病、高血压等以及年龄超过50岁的人员严禁下井作业。
选定的下井人员下井前须经现场医务人员进行体检，感冒、发烧或有其他身体不适的情况不允许下井作业。
下井人员三人一组，其中两人井下作业，一人在井上监控，井下作业人员连续作业时间不超过二小时。
所有下井作业人员与监护人员必须经过专业安全技术培训，未经过培训的人员严禁下井作业。
三、机械设备准备
1、施工操作设备
表1主要施工机械设备投入表
序号
名称
型号
数量
备注
1
旋挖钻机
TRM280
2
300KW
2
泥浆泵
W-320
4
22KW
3
污水泵
2PN
4
15KW
4
液浆搅拌机
YJ-340
4
4KW
5
导管
Φ259
200m
6
履带吊1
150t
1
7
履带吊2
50t
1
8
汽车吊
8t
1
9
物料提升斗
2
10
照明灯
12V
要求防爆
11
电缆
60m
要求防破损、防潮
12
风镐
1
小型，配空压机
13
大锤
1
14
钢钎
1
15
小锤
2
16
细钢钎
2
17
打磨机
2
18
电子水平仪
1
19
电焊机
1
小功率型
20
砼料斗
0.5m3
21
振捣棒
1
小型
22
抹子
2
23
激光铅垂仪
1
24
细钢丝
带刻度
40m
下挂5千克铅锤
25
卷扬机
1
2、安全防护设备
表2主要安全设备投入表
序号
名称
型号
数量
备注
1
防毒面具
2
2
安全帽
2
顶部有矿灯
3
安全带
2
4
保险绳
2
5
水靴
2
6
防噪耳塞
2
7
氧气袋
2
8
送风机
1
9
排风机
1
10
上人吊笼
1
11
安全爬梯
1
12
对讲机
4
13
摄像监控系统
1
14
空气检测仪器
1
四、设计参数
1、桩基设计参数
桩径2.2m，有效桩长45m，总桩长约72米。
每颗桩桩顶具体标高见设计图纸。
桩顶标高整体自北向南以2‰坡度降低，主筋锚入结构底板混凝土2.5m。
混凝土灌注钢筋保护层厚度为70mm。
采用C30水下混凝土，避免使用早强水泥，混凝土中最大氯离子含量不大于0.06%。
2、钢护筒设计参数
外径φ2100mm、t=16mm、Q235钢钢板卷制而成。
总长度根据桩顶标高和地面自然标高不同确定。
支撑钢套管分两节：
第一节长5.5m，与钢筋笼焊接，伸出笼顶1.5m；第二节分别长24.797m（M轴）、24.818m（L轴）、26.639m（1/L轴），伸出地面600mm。
3、定位器设计
自动定位器呈十字锥形，主要构件包括锥形引渡板、定位十字板、环形锚固脚及定位铁件等构件，其中锥形引渡板、定位十字板实现对钢管柱的引渡功能，并限定钢管柱的水平位移；环形锚固脚承托钢管柱，并控制钢管柱的水平位置及标高，锚固于圆形钢筋混凝土桩内，可防止自动定位器变形、移位；定位铁件承托上部构件，并提供准确的空间位置。
中心位置误差在3mm以内，固定边与水平面所成的直角误差在1‰以内，锥底宽度比钢管内径小6mm。
自动定位器安装时，不得发生破坏、变形、移位现象，并提供所要求的精度。
五、工艺流程
桩柱地面测量定位→安放常规护筒→旋挖钻机成孔→下钢筋笼（带有下部支撑护筒）→吊放上节钢套管与伸出钢筋笼的下节钢套管剖口焊接→钢筋笼和钢套管整体吊放到位→首次浇注混凝土至钢管柱底端→混凝土凝固→抽干孔内泥浆→安放输气管、电缆线等→人工下孔→人工剔凿清理桩头至钢柱底标高下500→吊放安装自动定位器→二次浇注混凝土至自动定位器底面标高→吊放钢管柱至自动定位器上→人工下空通过上端螺杆定位调节校正钢管柱位置和垂直度并与支撑钢护筒固定牢固→三次浇注混凝土至桩顶设计标高→最后灌注钢管柱内混凝土至设计位置→空灌部分填灌石硝密实→施作桩顶封口钢筋混凝土盖板
六、桩基施工
1、施工方法
施工方法参考φ2200mm桩基施工方案。
严格控制成孔垂直度，成孔过程中每2-3m使用电子铅锤仪靠在钻杆上进行一次检测。
严格控制混凝土超灌，浇筑混凝土前再次测量孔深，误差小于100mm，桩顶以上超灌300mm即可。
2、检验标准
（1）钢筋笼质量检验标准：
见下表。
表1钢筋笼质量检验标准
序号
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
1
主筋间距
±10
用钢尺量
2
长度
±100
用钢尺量
3
钢筋材质检验
设计要求
抽样送检
4
箍筋间距
±20
用钢尺量
5
直径
±10
用钢尺量
（2）钢筋混凝土灌注桩质量检验标准：
见下表。
表2钢筋混凝土灌注桩质量检验标准
序号
检查
项目
允许偏差
检查
方法
单位
数值
1
桩位
mm
20
用钢尺量，D为桩径
2
孔深
mm
+300
用重锤测
3
桩体质量检验
按基桩检测技术规范
按基桩检测技术规范
4
混凝土强度
设计要求
试件报告
5
承载力
按基桩检测技术规范
按基桩检测技术规范
6
垂直度
%
≤0.3
用超声波检测
7
桩径
mm
±50
用超声波检测
8
泥浆比重
1.15-1.20
用比重计测
9
泥浆面标高
（高于地下水位）
m
0.5-1.0
目测
10
沉渣厚度：
端承桩
摩擦桩
mmmm
≤50
≤150
用沉渣仪或重锤测量
11
混凝土塌落度：
水下灌注施工
mmmm
160-220
70-100
塌落度仪
12
钢筋笼安装深度
mm
±100
用钢尺量
13
混凝土充盈系数
>1
检查每根桩的实际灌注量
14
桩顶标高
mm
+30
-50
水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体
七、钢管柱施工
1、施工方法
（1）预制钢筋笼。
将下节护筒与桩钢筋笼焊接固定，焊接过程中要保证护筒与钢筋笼同心，护筒伸出钢筋笼顶端1.5m。
（2）将焊有护筒下节的钢筋笼起吊入孔，并将护筒及钢筋笼临时固定于孔口之上。
然后吊装上节护筒，在孔口与下节护筒对接旱牢后，吊放到设计位置固定。
（3）下导管，浇筑灌注桩混凝土至设定标高，超灌300mm，撤除导管。
（4）排除护筒内泥浆，φ2200桩护筒上部（筒径φ2100部分）外侧回填碎石至地面。
（5）3天后进行后压浆施工。
（6）安置爬梯、通风、通讯、照明、卷扬机、安全护罩等设施，并测设标高。
（7）人员下井，人工剔除超灌部分混凝土至设定标高，即钢管柱下150mm处。
（8）由地面定位点、高程点复核孔内定位器的位置和标高后，安装定位器。
（9）使用激光铅锤仪投点定位自动定位器中心，误差控制在2mm以内。
（10）吊装钢管柱。
钢管柱起吊后在地面找准定位中心，然后慢慢下放，待套住引渡板后，快速插入。
钢管柱上端采用微调校准器校准后，用短钢作支撑焊接固定。
（11）高抛法浇筑钢管柱内混凝土，混凝土为C50自密实混凝土。
。
（12）钢管柱混凝土强度达到30%，即3天后回填石屑。
（13）施作桩顶封口钢筋混凝土盖板，做桩孔口保护。
2、施工工艺流程图
3、钢管柱安装的质量控制与检验
（1）标高倒测及桩柱中心点定位
1）标高点
依照现场半永久性水准点，将桩柱标高控制点倒测到护筒上口的内壁上，并做出明显标识。
按照护筒内壁水准标高倒测到孔底护筒内壁上，作为定位器安装控制标高基准点使用。
2）钢柱中心点
依地面放线定位的控制桩，在孔口处做十字线，确定桩柱中心点。
按照此中心点用线锤垂至孔底定位，将此点用两条线分别引测到护筒壁上做临时校准用。
按工程工序要求随时将孔口的原始中心点投测到工作面上。
标高及定位点由项目工长、质量员测量，由项目测量员复测、检验，合格后报监理复测确认后，再进行下道工序施工。
（2）混凝土剔凿及界面检验
灌注桩超灌部分的混凝土用人工剔凿。
剔除标高按护筒内壁的标高基准点进行控制。
剔除超灌混凝土分为粗剔、细剔两步施工：
第一步用风镐、空压机、大锤、钢钎剔凿至设定标高上50mm处
第二步采用人工、小锤、细钎精凿至设定标高，保证界面平整，不扰动其他混凝土。
剔凿后用清水反复清洗工作面，标高挂线检查，平整度用水平尺检查。
自检合格后报监理复验，监理复验合格后进行定位器安装。
（3）定位器安装
标高：
依照护筒内壁上的基准点进行控制，误差小于2mm。
定位：
依据桩孔上口中心点进行控制，误差小于2mm。
定位器托架由吊车从孔口送至孔底，在不脱钩的情况下进行标高、定位校准，
校准无误后落实，用拉接板将定位器托架与护筒焊接牢固，检验无误拆除吊具。
定位器托架底部与混凝土表面有缝隙时，用楔形钢板填充、背实，每点垫板层数不得超过两层，每点间距不得大于200mm。
其他缝隙用CGM灌浆料填平。
托架稳固后，依地面定位中心点安装定位器十字板，焊接牢固。
定位器安装后，由项目工长、质量员进行定位、标高、安装节点等方面的检验，合格后报监理复验，无误进行钢管柱安装。
（4）钢管柱加工及进场验收
钢管柱加工完毕出厂前，指派有关人员到厂检收中间立柱加工质量，验收内容包括中间立柱的材质，物理力学性能指标，构件长度，垂直度，弯曲矢高等项目。
钢管柱的加工质量应符合设计及规范要求合格者，预以验收确认并准予出厂。
经出厂前检验合格的钢管柱出厂运入工地后，查验钢管柱的材质单、物理力学性能试验报告、质检证明、出厂合格证等质量保证资料。
钢管柱的装卸及运输过程中，要采取支顶、加固、捆绑等有效措施防止钢管变形、滚动。
工地内设堆场放置钢管柱。
钢管柱上设篷布遮盖防雨，以防其锈蚀。
（5）钢管柱安装
钢管柱安装为整柱一次吊装。
钢管柱起吊至孔口，在孔口处对准桩孔口十字线中心点，然后慢慢下放。
下放过程中，随时观测中心偏移情况。
待钢管柱下口套住引渡板后快速插入，此时钢管柱下端已准确定位。
在不脱钩的情况下，进行钢管柱上端找正、定位：
分别将两个微调校准器呈90°置于钢管柱顶部加强环上，对照桩孔口十字定位线中心点进行调整校准。
待完全对零时，用短钢筋将钢管柱顶端与护筒焊接连接牢固。
此时钢管柱上端已定位固定完毕，拆除吊具。
全部校验定位点、垂直度，无误报监理复核。
无误后浇注钢管混凝土。
（6）混凝土浇筑
钢管柱内混凝土采用自密实混凝土，用导管输入法进行浇注，在混凝土浇筑时，一次浇筑的最大高度为5m左右，两次混凝土浇筑的时间间隔不小于15min,且不超过混凝土的初凝时间，以让混凝土中的气泡自动溢出，以确保混凝土内部结构密实。
钢管外高2.5m钻孔桩混凝土浇筑与钢管柱混凝土浇筑同时进行，钢管柱底部不封口，混凝土由钢管柱底部上反至桩设计标高。
为更好的控制标高，防止超灌过多，在钢管柱混凝土浇筑到3m左右时停滞1小时左右（小于混凝土初凝时间），再继续进行浇筑，并随时用测绳对钢管柱外桩混凝土浇筑标高进行测量。
若浇筑中出现混凝土上反达不到设计桩顶标高，采用φ100mm套筒下到孔底进行浇筑。
如果经试验混凝土无法上反至桩顶设计标高，则混凝土浇注分两次进行，钢管柱底部封闭，先用导管输入法浇注钢管柱内C50混凝土，再用φ100mm套筒下到孔底浇注桩混凝土（钢管外围混凝土）。
按照《结构混凝土实体检测技术规程》中的规定，本工程对于钢管混凝土质量的检测采用超声波检测，共抽取13个样进行检测。
对于灌入钢管内的混凝土如出现孔洞等不密实情况，采用钻孔压浆法进行补强，然后将钻孔补焊封固。
4、钢管柱质量验收标准
表3钢柱外形尺寸的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
一节柱高度（H）
±3.0
两端最外侧安装孔距离（l3）
±2.0
柱底铣平面到牛腿支承面的距离（l1）
±2.0
铣平面到第一个安装孔距离（a）
±1.0
柱身弯曲矢高（f）
H／1500,且不应大于5.0
一节柱的柱身扭曲
h／250,且不应大于5.0
牛腿端孔到柱轴线距离（l2）
±3.0
牛腿的翘曲（Δ）
l2≤1000
2.0
l2＞1000
3.0
柱截面尺寸
连接处
±3.0
其它处
±4.0
柱脚底板平面度
5.0
翼缘板对腹板的垂直度
连接处
1.5
其它处
b／100,且不应大于5.0
表4钢管柱制作允许偏差（mm）
项目
允许偏差
图例
直径（d）
±d/500=±1.6＜±5.0
构件长度（l）
±3.0
管口圆度
d/500=1.6＜5.0
端面对管轴的垂直度
d/500=1.6＜3.0
弯曲矢高
l/1500=5.0
对口错边
t/10=1.6＜3.0
表5钢管柱焊接坡口允许偏差（mm）
坡口名称
焊接
方法
厚度
δ
刨边
内侧间隙
外侧间隙
坡口高度
坡口
半径
R
坡口
角度
（α）
坡口形式
V型
手工焊
16
2±1
2±1
60±5
坡口
自动焊
16
7±1
0±1
60±5
表6钢管柱吊装就位允许偏差（mm）
序号
检查项目
允许偏差
备注
1
立柱中心线和基础中心线
±5
2
立柱顶面标高和设计标高
+0，-20
3
立柱顶面不平度
±5
4
各柱间的距离
间距的1/1000
5
各立柱不垂直度
长度的1/1000，最大15
6
各立柱上下两平面相应对角线差
长度1/1000，最大20
八、安全措施
1、安全防护措施
（1）配备足够的防护设备
（2）配备一台送风机、一台排风机向井下进行换风，风量500m/h
（3）配有一个活动吊挂钢爬梯，分三节连接挂于套筒的壁上，做为应急备用并在爬梯下端距底部2米处，安放一个可翻转的开启的防护盖，用以对下面操作人员的防护。
见下图
（4）孔内停止作业时，盖好孔口或设置不低于1.2米的防护栏杆，并将孔口封闭围住，且应设立醒目的警示牌。
（5）操作人员上下孔口，走爬梯，作业人员下孔佩戴安全帽，安全带，防滑鞋并配有一条尼龙绳做安全保险专用。
（一头挂安全带上一头固定在井口）
（6）井孔内设置专用对讲机，便于上下联系，确保通讯畅通。
（7）孔井用电设专用分闸，做到一机一闸一漏一箱设置。
（8）孔上电线、电缆必须架空，现场所有设备和机具全部做好保护接零。
（9）配备一台8T液压吊车，上下物料配备专用物料斗。
垂直运输起重设备，支架应牢固，应能承受一定的冲击力，不至翻倒，检验合格后使用。
（10）桩孔内作业照明，使用12V安全电压，灯具符合防爆要求，孔内电缆固定并有防破损、防潮的措施。
2、安全管理措施
（1）施工人员进行施工前，由工长及专职安全管理人员进行安全教育，并作书面安全交底
（2）施工人员下井作业前必须向项目部进行申报，申报内容为下井时间、人员、作业时间等，由项目部专职安全管理人员对申报人的安全设施进行检查，合格后方可下井施工。
（3）为了预防有害气体中毒和孔井内缺氧，每天作业前必须先通风送氧，下井前进行检测，方法为一采用氧气含量检测仪，二采用动物进行检验，即下井前先将装有飞禽的鸟笼下到井底5分钟，然后查看飞禽的情况，如不符合要求应继续通风送氧，达到符合要求后准作业。
（4）施工现场所有设备、设施、安全防护装置、工具、配件以及个人防护用品必须经检查确保完好和正确使用。
每班次对安全用具、吊车、下人吊笼等进行检查，检查合格后方可继续施工。
（5）孔内有人作业，孔口有专人监护。
发现涌水及有异味气体等时，应立即停止作业并迅速将孔内作业人员撤至地面，并报告施工负责人处理，在排除隐患后方可继续施工。
（6）作业人员上下孔井，使用安全性能可靠的吊笼或爬梯。
不得用人工拉绳子运送作业人员。
桩孔内壁应设置尼龙保险绳，并随孔深度增加放长至作业面，作为急救之备用。
（7）井孔上方安排一名有经验的专业人员进行指挥吊车作业，并设一名专业监护人员。
（8）桩孔内作业需要的工具应放在提桶内递送，上端用绳捆绑在起重机上，禁止向孔内抛掷。
（9）井口、井下作业人员严禁吸烟火电明火
（10）井口四周做刚性围护，高度不低于1.2m，并张挂警示标志。
3、应急救援措施
（1）作业现场井上监护人员配备齐全的防护装备及其他应急救援设备。
（2）现场配备专业医护人员并配备急救用氧气枕。
（3）现场作业时有车辆随时待命。
（4）现场监护人员熟知救护常识，并配备常用电话号码表及通讯器材，出现问题及时连续相关部门及人员。
（5）井下人员作业时保险绳不允许摘钩，当出现紧急情况时，井下人员立即通过应急爬梯进行自救，同时，井上监护人员立即将情况通报应急抢救组，并采取相应措施当应急爬梯出现问题时，通过保险绳将井下人员及时救出。
（6）施工过程中严密监控钢护筒的稳定性和变形量，若发现异常情况及时报告并采取适当加固措施，在保证人员安全的前提下继续施工，确保人员安全并保证永久钢管柱的顺利施工。
（7）现场设立应急抢救组，应急组成员及联系方式：
组长：
王海电话：
副组长：
赵久电话：
高博电话：
白元章电话：
组员：
刘锟电话：
赵磊电话：
吴天凯电话：
施工队施工人员4名
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