PBA 工法中钢管柱施工技术管理探讨

常伟，孙中，赵金，高文苑

（1.青岛理工大学；2.青岛市地铁六号线有限公司，山东 青岛 266427）

1 工程概况

北京地铁6 号线一期9 标北海北站位于北海公园北门西侧约200m，沿地安门西大街呈东西向布置在道路下方。本站地处风景区客流量较大，现状道路为双向四车道，路幅宽度仅28m，交通繁忙，车流量大。车站暗挖主体为岛式站台，车站为标准双层、直墙双联拱结构，PBA 工法、逆筑施工，暗挖主体总长258.5m。车站共设置42 根直径为800mm 的钢管柱，钢管柱单根总长为10.4 m，在导洞内分三节采用高强度螺栓连接，纵向间距为6 m，钢管柱内采用C50微膨胀混凝土浇筑。

2 钢管柱施工技术管理

2.1 钢管柱的加工

钢管柱是PBA 工法车站中最主要的承载与传力结构之一，因此，钢管柱的制作质量在整个钢管柱施工中有着至关重要的作用。为了保证钢管柱的加工质量，钢管柱加工采取外委加工方式，选择具备相应资质能力、信誉良好、保证供货的加工厂家。加工过程中定期到厂检查加工质量，必要时派员驻厂监造。钢管柱加工完毕出厂前，指派有关人员到厂检收钢管柱加工质量，验收内容包括钢管柱的材质、物理力学性能指标、直径、构件长度、管口圆度、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。验收结果记录在专门的加工验收表格中。合格者，预以验收确认并准予出厂；不合格者予以标记并拒绝接收。验收过程要在出厂前进行，以防止不合格品进入工地而影响施工生产的顺利进行。根据相关规范及设计要求，钢管柱的焊接质量及制作精度见表1、2。

2.2 钢管柱吊装

吊装顺序：（1）将第1 节（需安装在底纵梁上的一节）运送至所要吊装的洞口处。（2）用门式架上的电动葫芦将钢管柱吊起。（3）用拱顶吊环上的其中一个电动葫芦配合门式架上的电动葫芦将钢管柱重心移至所有吊装的洞口中心。（4）用拱顶上的另一个电动葫芦将钢管柱吊住，将门式架上的电动葫芦移走。（5）用拱顶的两个电动葫芦在3～4 人的配合下将钢管柱顺次吊装并安装。

钢管柱的吊装完成后要进行中心、垂直度、标高的校核。从上层导洞的拱顶精确测放出钢管柱的中心，用线锥将中心点引至钢管柱上表面处对中心进行校核，然后通过磁力线锥和水平靠尺调解钢管柱垂直度，并用两边边墙对拉线绳的方法检测钢管柱的顶面标高，最终调节至钢管柱的中心、垂直度及标高均满足设计要求为止。

钢管柱吊装的重点及所需注意的问题。（1）吊钩的预埋。钢管柱可谓“庞然大物”，要想安全快捷地将其吊起并安装显而易见“吊点”至关重要，“吊点”即拱顶预埋的吊环。在所需安装钢管柱的精确里程处测放出钢管柱的中心，在偏离中心50 ～70cm 的拱顶格栅上对称布置2 个吊环，吊环采用高强度钢筋弯成形后与格栅焊接牢固后进行初支喷锚。吊点的设置也可在钢管柱吊装前凿出该里程处格栅的主筋当作“吊点”。（2）底纵梁上地脚螺栓及锚入筋预埋。在底纵梁钢筋绑扎完成后，用仪器将钢管柱中心点准确定位在底纵梁钢筋顶面，然后，在该里程对应的初支边墙上测放出钢管柱底标高，用4 根定位钢筋焊接在底纵梁的主筋骨架上，将钢管柱定位法兰盘放在4 根钢筋上（法兰盘为提前预制，法兰盘上已经准确预留好高强度螺栓的孔口），通过边墙上的标高点对拉线绳粗略调平法兰盘标高,法兰盘的顶标高即为钢管柱的底标高，然后，通过地脚螺栓的双螺母进一步精确调平法兰盘标高，并严格检查法兰盘的平整度，最后将钢管柱内的锚入筋插到底纵梁内，浇筑底纵梁混凝土时振捣不能碰到法兰盘及地脚螺栓，以防法兰盘位移。待混凝土终凝后及时将法兰盘移开并保护好地脚螺栓丝头。

表2 钢管柱制作允许偏差（mm）

表1 钢管柱焊接坡口允许偏差（mm）

2.3 钢筋笼的安装

钢筋笼的安装可通过提前绑扎完成后随钢管柱吊装安装，也可以在钢管柱安装完成后再进行钢筋绑扎而完成钢筋笼的安装。钢筋笼安装完成后对钢管柱的中心、垂直度、标高再次进行精确的复核、校正，确认无误后在钢管柱的人工挖孔桩上、下部约50cm 范围内孔桩护壁与钢管柱间空隙灌注C25 商品混凝土，中间部分用砂子填实，然后在钢管柱四周用钢管斜撑牢固，以防止在钢管柱浇筑混凝土时钢管柱偏移。钢管柱整体剖面图见图1。

2.4 钢管柱内混凝土浇筑

图1

钢管柱内混凝土采用C50 微膨胀商品混凝土，混凝土塌落度为180±20mm，从地面用车载泵泵送至工作面。混凝土浇筑前先将管内油渍等污物清理干净，以保证钢管柱内壁与混凝土黏结性。

在每根钢管柱混凝土浇筑前先浇筑一层厚度为10 ～20cm 的与混凝土等级相同的水泥砂浆，以防止“烂根”（即由于混凝土内骨料粒径过大而造成不能完全与底纵梁上混凝土相接，致使钢管柱底部有空洞，俗称“烂根”）。待混凝土初凝后，通过敲击钢管的方法初步检查混凝土的浇灌质量。如有异常，用超声波检测，对不密实的部位，采用钻孔压浆法进行补偿，然后将钻孔补焊封固。

3 结语

在整个钢管桩的安装过程中，经测量复核和质量检测，满足设计规范和使用要求，确保了后续施工的有序开展。