PBA 工法中鋼管柱施工技術管理探討

常偉，孫中，趙金，高文苑

（1.青島理工大學；2.青島市地鐵六號線有限公司，山東 青島 266427）

1 工程概況

北京地鐵6 號線一期9 標北海北站位于北海公園北門西側約200m，沿地安門西大街呈東西向布置在道路下方。本站地處風景區客流量較大，現狀道路為雙向四車道，路幅寬度僅28m，交通繁忙，車流量大。車站暗挖主體為島式站臺，車站為標準雙層、直墻雙聯拱結構，PBA 工法、逆筑施工，暗挖主體總長258.5m。車站共設置42 根直徑為800mm 的鋼管柱，鋼管柱單根總長為10.4 m，在導洞內分三節采用高強度螺栓連接，縱向間距為6 m，鋼管柱內采用C50微膨脹混凝土澆筑。

2 鋼管柱施工技術管理

2.1 鋼管柱的加工

鋼管柱是PBA 工法車站中最主要的承載與傳力結構之一，因此，鋼管柱的制作質量在整個鋼管柱施工中有著至關重要的作用。為了保證鋼管柱的加工質量，鋼管柱加工采取外委加工方式，選擇具備相應資質能力、信譽良好、保證供貨的加工廠家。加工過程中定期到廠檢查加工質量，必要時派員駐廠監造。鋼管柱加工完畢出廠前，指派有關人員到廠檢收鋼管柱加工質量，驗收內容包括鋼管柱的材質、物理力學性能指標、直徑、構件長度、管口圓度、垂直度、彎曲矢高等項目。鋼管柱的加工質量應符合設計及規范要求。驗收結果記錄在專門的加工驗收表格中。合格者，預以驗收確認并準予出廠；不合格者予以標記并拒絕接收。驗收過程要在出廠前進行，以防止不合格品進入工地而影響施工生產的順利進行。根據相關規范及設計要求，鋼管柱的焊接質量及制作精度見表1、2。

2.2 鋼管柱吊裝

吊裝順序：（1）將第1 節（需安裝在底縱梁上的一節）運送至所要吊裝的洞口處。（2）用門式架上的電動葫蘆將鋼管柱吊起。（3）用拱頂吊環上的其中一個電動葫蘆配合門式架上的電動葫蘆將鋼管柱重心移至所有吊裝的洞口中心。（4）用拱頂上的另一個電動葫蘆將鋼管柱吊住，將門式架上的電動葫蘆移走。（5）用拱頂的兩個電動葫蘆在3～4 人的配合下將鋼管柱順次吊裝并安裝。

鋼管柱的吊裝完成后要進行中心、垂直度、標高的校核。從上層導洞的拱頂精確測放出鋼管柱的中心，用線錐將中心點引至鋼管柱上表面處對中心進行校核，然后通過磁力線錐和水平靠尺調解鋼管柱垂直度，并用兩邊邊墻對拉線繩的方法檢測鋼管柱的頂面標高，最終調節至鋼管柱的中心、垂直度及標高均滿足設計要求為止。

鋼管柱吊裝的重點及所需注意的問題。（1）吊鉤的預埋。鋼管柱可謂“龐然大物”，要想安全快捷地將其吊起并安裝顯而易見“吊點”至關重要，“吊點”即拱頂預埋的吊環。在所需安裝鋼管柱的精確里程處測放出鋼管柱的中心，在偏離中心50 ～70cm 的拱頂格柵上對稱布置2 個吊環，吊環采用高強度鋼筋彎成形后與格柵焊接牢固后進行初支噴錨。吊點的設置也可在鋼管柱吊裝前鑿出該里程處格柵的主筋當作“吊點”。（2）底縱梁上地腳螺栓及錨入筋預埋。在底縱梁鋼筋綁扎完成后，用儀器將鋼管柱中心點準確定位在底縱梁鋼筋頂面，然后，在該里程對應的初支邊墻上測放出鋼管柱底標高，用4 根定位鋼筋焊接在底縱梁的主筋骨架上，將鋼管柱定位法蘭盤放在4 根鋼筋上（法蘭盤為提前預制，法蘭盤上已經準確預留好高強度螺栓的孔口），通過邊墻上的標高點對拉線繩粗略調平法蘭盤標高,法蘭盤的頂標高即為鋼管柱的底標高，然后，通過地腳螺栓的雙螺母進一步精確調平法蘭盤標高，并嚴格檢查法蘭盤的平整度，最后將鋼管柱內的錨入筋插到底縱梁內，澆筑底縱梁混凝土時振搗不能碰到法蘭盤及地腳螺栓，以防法蘭盤位移。待混凝土終凝后及時將法蘭盤移開并保護好地腳螺栓絲頭。

表2 鋼管柱制作允許偏差（mm）

表1 鋼管柱焊接坡口允許偏差（mm）

2.3 鋼筋籠的安裝

鋼筋籠的安裝可通過提前綁扎完成后隨鋼管柱吊裝安裝，也可以在鋼管柱安裝完成后再進行鋼筋綁扎而完成鋼筋籠的安裝。鋼筋籠安裝完成后對鋼管柱的中心、垂直度、標高再次進行精確的復核、校正，確認無誤后在鋼管柱的人工挖孔樁上、下部約50cm 范圍內孔樁護壁與鋼管柱間空隙灌注C25 商品混凝土，中間部分用砂子填實，然后在鋼管柱四周用鋼管斜撐牢固，以防止在鋼管柱澆筑混凝土時鋼管柱偏移。鋼管柱整體剖面圖見圖1。

2.4 鋼管柱內混凝土澆筑

圖1

鋼管柱內混凝土采用C50 微膨脹商品混凝土，混凝土塌落度為180±20mm，從地面用車載泵泵送至工作面。混凝土澆筑前先將管內油漬等污物清理干凈，以保證鋼管柱內壁與混凝土黏結性。

在每根鋼管柱混凝土澆筑前先澆筑一層厚度為10 ～20cm 的與混凝土等級相同的水泥砂漿，以防止“爛根”（即由于混凝土內骨料粒徑過大而造成不能完全與底縱梁上混凝土相接，致使鋼管柱底部有空洞，俗稱“爛根”）。待混凝土初凝后，通過敲擊鋼管的方法初步檢查混凝土的澆灌質量。如有異常，用超聲波檢測，對不密實的部位，采用鉆孔壓漿法進行補償，然后將鉆孔補焊封固。

3 結語

在整個鋼管樁的安裝過程中，經測量復核和質量檢測，滿足設計規范和使用要求，確保了后續施工的有序開展。