深圳地鐵11號線蓋挖法中立柱定位施工技術

楊劍

（中鐵建設投資集團有限公司 廣東省深圳市 518000）

深圳地鐵11號線蓋挖法中立柱定位施工技術

楊劍

（中鐵建設投資集團有限公司 廣東省深圳市 518000）

中立柱定位是蓋挖逆作法施工的重要環節，中立柱作為蓋挖體系中的主要受力構件，精確的定位是其施工的重難點。因此合理的選擇施工方法，確保中立柱定位的精確度，對工程質量、進度、經濟等方面具有非常重要的意義。

蓋挖法；中立柱；定位；施工技術

1 工程概況

深圳地鐵11號線線路全長51.7km，其中蓋挖法施工3處。車公廟樞紐位于深南大道與香蜜湖路交叉處西南象限位置，緊鄰地鐵1號線車公廟站、豐盛町、香蜜湖立交及泰然工貿園多棟建筑物，為保證周邊環境及施工安全，7/9號線、11號線車公廟站均采用蓋挖逆筑法施工；前海灣站長830m，緊鄰地鐵5號線前海灣站及前臨盾構區間，為保證既有線安全，其中720m采用蓋挖法施工。松崗站位于寶安大道與沙江路交叉路口，總長474m，與6號線換乘節點最大寬度約70m，且為多邊形基坑，為保證基坑安全，盡早恢復路面交通系統，采用蓋挖逆筑法施工。

2 總體施工方案

（1）車公廟樞紐中立柱為十字型鋼立柱，外包混凝土形式。采用定位架就位中立柱的工作原理。通過定位架對十字型鋼立柱進行兩點成線的原理進行定位，從而讓十字型鋼立柱在一條垂直線上，通過限位板反復調整使十字型鋼立柱位于定位架的中心，并固定限位保證立柱垂直度。因此定位架準確就位決定十字型鋼立柱施工精確度。

圖1 測量定位（一）

圖2 測量定位（二）

圖3 測量定位（三）

圖4 中立柱定位施工

（2）松崗站采用準800和準600鋼管立柱，共68根。本站鋼管立柱頂在地面以下4.5～5.9m，通過工具柱和鋼管立柱連接，HPE插管機通過抱緊和調整工具柱控制鋼管立柱安裝質量。鋼管立柱定位采用旋挖鉆機+HPE插管機聯合施工方法，為先灌后插法。HPE施工工藝是根據二點定位的原理，通過HPE液壓垂直插入機機身上的兩個液壓定位裝置及兩個液壓垂直插入裝置，通過其準確定位及下壓力同時將鋼管柱垂直插入到初凝前的混凝土中，完成一根鋼管立柱施工，最后樁底壓漿。

①HPE液壓垂直插入機就位

樁基混凝土灌注完成后，重新放出樁位中心。復核后，將HPE液壓垂直插入機的液壓定位器中心與樁位中心重合在直線上，HPE液壓垂直插入機根據定位器就位對中。就位對中后，HPE液壓垂直插入機械可手動、自動調整水平度。

②HPE液壓垂直插入機插入立柱

鋼管立柱吊放至HPE液壓垂直插入機內，由HPE液壓垂直插入機抱緊鋼管立柱，并復測鋼管立柱垂直度，滿足要求后在鋼管立柱的下部安裝一個位移傳感器。當插至混凝土頂面后，重新復測鋼管立柱垂直度，此時可根據鋼管立柱下部安裝的位移傳感器反映到地面電腦上的信號來檢測鋼管立柱的垂直度，滿足垂直度要求后繼續下壓將鋼管柱插入至混凝土中。如不符合要求可調整HPE液壓垂直插入機的水平度直至鋼管立柱垂直度滿足要求。重復上述步驟，直至插入到設計深度要求。

圖5 HPE垂直插管機

圖6 HPE垂直插管機施工示意圖

（3）前海灣站中立柱采用鋼格構柱、外包鋼筋混凝土的型式，基礎為鉆孔灌注樁，共400多根。本站格構柱頂在地面以下1.0m左右，定位采用了上海建工研發的“激光定位測斜系統”，是一種內部帶有微型激光發射器的高精度傾斜儀，通過激光發射器發出的光束找出傾斜儀在鋼構柱柱管上的安裝面，在鋼構柱柱管豎起后利用傾斜儀的輸出實時監測鋼格構柱柱管的傾斜狀態，傾斜儀與電腦連接或配套的顯示儀表連接，直觀反映出被測格構柱的垂直度，傾斜角度和偏移尺寸，現場據此及時調整（如圖7～8）。

3 方案總結

車公廟樞紐采用的定位架施工方法與松崗站HPE插管機施工方法基本原理相同，根據二點定位的工作原理，能夠滿足施工誤差要求。

圖7 中立柱完全垂直狀態

圖8 中立柱有偏角狀態

（1）定位架施工方法自動化程度低，僅有導向架和限位作用，監測、限位控制等均需多人緊密配合，團隊協作要求較高，但施工成本較低，在工期、場地條件較好的情況下可采用此方法。

（2）HPE插管機施工方法自動化程度高，具有導向、限位、檢測、動力來源等作用，垂直度控制可以通過HPE自身垂直儀、地面經緯儀及鋼管柱下部安裝的垂直儀傳感器反映到電腦上的數據三重檢測鋼管柱的垂直度，保證插入鋼管柱的垂直度符合要求，垂直度可達L/1000，保證了施工質量。對于工程量較大、工期較緊、場地狹小的工程來講，不利于成本控制，但自動化程度較高，節省了大量人力配合、人工誤差也可以大大降低。

（3）激光定位測斜系統可視化程度較高，通過與電腦連接或配套的顯示儀連接，能夠直觀的反映出被測物的垂直度、傾斜角度和偏移尺寸，可大大減小人工操作引起的誤差，保證了施工質量。此方法非常適用于工期較緊、場地狹小、工程量大的工程，能夠最大限度的節約工期。垂直度可達L/500以內，精度較高。

4 結語

蓋挖逆作法中立柱的安裝定位過程中，主要存在以下三項誤差：即垂直誤差、標高誤差和軸線偏移。本文敘述的三種定位方法從施工方法上分析誤差產生的原因，采取了一些技術上的改進措施，能夠較好的控制定位的精確度，同時也滿足建筑業快速發展和蓋挖逆作法一柱一樁施工中立柱的精度監測越來越高的市場要求，與傳統的鋼套管、人工定位等施工方法相比，具有更高的施工效率、精度要求和推廣價值。

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[2]焦金鋒，王海龍，梁龍喜.蓋挖逆作法在城市地鐵車站的應用[J].華東公路，2009（04）.

[3]李彪.地鐵車站蓋挖逆作法鋼管柱施工技術[J].施工技術，2008（S2）.

U231.4

A

1004-7344（2016）09-0120-02

2016-3-12

楊劍（1982-），男，工程師，本科，主要從事城市地鐵施工管理工作。