广深港铁路客运专线地下车站盖挖拟作钢管柱施工技术

李自锋

摘要:介绍广深港铁路客运专线深圳福田车站施工段四采用的一整套完整的施工工法,即将钢套管作为隔水工具,形成地下操作空间,采用具有自动导向功能的定位器,精确完成钢管柱安装及杯口混凝土的灌注施工。

Abstract: The thesis introduces the construction methods of the Shenzhen Futian section of Guangzhou-Shenzhen-Hong Kong Railway. The resisting steel casing is taken as a tool for the formation of underground operations room, with automatic orientation feature with the locator. The installation of steel columns and concrete perfusion cup construction are completed accurately.

关键词:盖挖拟作;客运专线;地下车站;施工技术

Key words: dug intended; passenger line; underground station; construction technology

中图分类号:U231 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)04-0247-01

1工程概况

1.1 工程简介

广深港客运专线福田站位于福田区市民中心广场西侧益田路与深南大道交叉处益田路下方,车站沿益田路呈南北布置,为地下三层客运车站,站场规模4台8线,车站穿深南大道北侧为呈东西布置的深圳地铁2号线、11号线,与本站呈“十”字交叉,并从地下二层穿过。车站全长1021m,起讫里程DK110+966.00～DK111+987.00,共分为5个施工段,结构宽15～78.86m,开挖深度约32m,中心覆土厚度约3米,车站自北向南采用1‰的纵坡。车站主体围护结构采用地下连续墙,除施工段四采用1.5m地下连续墙外,其余施工段均采用1.2m地下连续墙。施工段四作为整个车站最宽的部分,周边紧邻港中旅大厦、时代金融中心、免税商务大厦三座超高层建筑,宽度达78.86m,采用盖挖逆做法进行施工。

段四采用三层五跨框架结构,共设计直径1.5m抗拔桩222根,2.8m抗拔桩143根,结构柱82根,采用C60钢管柱混凝土,钢管柱直径1600mm厚35mm。

1.2 地质条件

站区地层上部主要为第四系全新统人工填土层(Q4ml)、冲洪积层(Q4al+pl)、第四系残积层(Qel)、燕山期花岗岩(r53)。

段四车站底板处于全风化花岗岩层,结构柱桩底全部处于弱风化花岗岩层,最小入岩深度不小于1m。

2钢管柱施工技术

2.1 施工工艺流程

测量定位→人工挖孔施作钢筋砼导墙→钻孔施工→安装钢套筒→钢筋笼安装→水下砼灌注→人工清理孔内泥浆→凿桩头→安装定位器底板和承台预埋钢筋→二次浇筑承台砼→安装定位器锥形板→吊装及固定钢管柱→浇筑钢管柱砼→管外(套筒内)填砂固定。

2.2 施工方法

2.2.1 测量定位

根据结构设计图和线路图,计算出每个桩位的中心坐标,同时标明每个桩的桩底标高、桩顶标高、定位器标高,然后通过事先布设好的导线和高程控制网,用全站仪将桩位中心引测至地面,再向外引4个骑马桩,作为钻孔施工控制。

2.2.2 桩基施工

根据现场地质情况,钻孔桩先后穿越粘土层、砂层、全风化花岗岩、弱风化花岗岩,须采用冲击钻成孔,泥浆护壁。结构柱下桩施工前根据测放的桩位,在地面先施做2～3m钢筋砼导墙。导墙的作用:安放大吨位钻机,防止施工中钻机移位;固定钢套筒,为钢管柱安装定位提供条件。

钻孔桩成孔后,先安装钢套筒,进行第一次清孔;再安装钢筋笼,进行二次清孔,孔底合格后进行水下砼灌注。水下混凝土灌注施工是个成熟的施工工艺,此处不再详述。

2.2.3 定位器安装

(1)安装前的准备工作。桩基灌注完成后,在混凝土终凝后24h,用泥浆泵将钢套筒内的泥浆抽出,孔底沉於的泥渣人工清除干净。人工利用风镐凿除承台底以上超灌的1米砼至新鲜砼面,以便安装承台底层钢筋网、定位器底板及二次浇筑砼。(2)定位器设计。定位器呈十字锥形,由钢板组合焊接而成。锥底宽度每侧比钢管柱内径小5mm。主要包括锥形引渡板、定位十字板等构件。定位器制作质量必须严格控制,并保证其有足够的强度、刚度和精确度,以保证钢管柱安装时,定位器不发生破坏、变形、移位现象。并提供足够的精度。(3)定位器的安装。定位器的安装主要包括两方面工作:第一,将定位器十字底板中心与设计钢管柱中心对中,并调至设计标高;第二,将定位器锥形引渡板与十字底板焊接,并复核中心位置。

桩头清理后通过激光垂直仪和全站仪进行二次定位,并反复校核无误后,将定位器的锥形引渡板运至钢套筒底部,通过定位器十字板中心及四面的控制点,将十字板与锥形板进行焊接固定。固定后再进行测量复核。为保证钢管柱的安装精度,定位器的安装必须牢固准确,并做到安装前精确定位,安装后重新校核。

2.2.4 钢管柱的吊装和固定

钢管柱吊装采用2台吊车相互配合作业。顶端采用型钢作井字固定,在型钢上焊微调器,然后对钢管柱上端精确定位,校正钢管柱顶纵轴线位置、垂直度后,用槽钢将钢管柱顶与预埋件焊接牢固。

3施工总结

通过施工过程的实践,总结了盖挖逆作钢管柱施工的关键技术,本方法很好的解决了深基坑作业条件下钢管柱安装定位问题,安装精度满足设计和规范要求。

4社会经济效益

深圳福田站钢管柱施工工法的成功应用,很好的完善了客运专线铁路地下车站盖挖逆作的施工工法,有效的解决了深基坑内钢管柱定位的技术和施工安全问题。

参考文献:

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