浅谈逆作法钢管柱施工的质量控制要点

摘要：拟建高层建筑受周边环境、软土地质条件、较短的建设工期、提高经济效益等综合因数限制，需采取逆作法施工。本文拟结合工程实例，浅谈钢管柱施工的质量控制要点。

关键词：逆作法钢管柱施工质量控制要点

随着城市建设的快速发展，拟建高层建筑受周边环境、软土地质条件、较短的建设工期、提高经济效益等综合因数限制，需采取逆作法施工。在逆作法施工中，当底板以及竖向结构尚未形成时，一种技术是主体结构承重采用钻孔灌注桩，在桩的上部插入钢管，形成一柱一桩，上柱下桩的结构体系。特此，结合某一工程实例，谈谈逆作法钢管柱施工的质量控制要点。

一、工程概况

本工程位于南京河西中心区商务休闲带，该工程的南侧为伟九路，西侧为河西中央公园，东、北、西面与城市道路相邻，北侧为嘉业小学。项目总用地面积为28387平方米，总建筑面积163041平方米，其中地下建筑面积为63041平方米，地上建筑面积约为100000平方米。该项目由一栋100米高的公寓式酒店、一座100米高的商务办公楼、地上三层购物以及四层地下商场和停车库组成。塔楼为框架―核心筒结构，裙楼和地下室采用框架结构，基本柱网为9米*9米。

由于场地周边条件限制、地层有较厚的淤泥质粉质粘土层（该土层顶埋深2.5~7.5米，层厚12.0~20.7米)、工期紧等因素限制，本工程采用逆作法实施，采取“两墙合一”地下连续墙作为围护结构，利用水平梁板结构作为水平支撑体系。桩基采用钻孔灌注桩，在桩的上部插入钢管，形成一柱一桩，桩长为56米。

二、桩基施工程序

定位成孔测孔径孔斜下放钢筋笼下放钢管测斜管归零钢管柱就位开始校垂安装导管浇注混凝土桩底注浆结束

三、各工序质量控制要点

1、 测量定位放线

依据甲方提供的现场建筑定位点及设计桩位图，采用全站仪坐标法测放桩位，同时根据事先测定的定位轴线，复核桩位的轴线尺寸，在测定的桩位中心处打入钢筋头或木桩作为标志，桩位测量误差控制在1cm以内。桩位放样后，请有关人员进行复核，以确保桩位放样准确，避免因桩位放样错误导致桩位偏差。

2、护筒埋设

按设计要求测定桩位中心，打设地桩后开挖筒坑。埋设深度不小于1.5米，护筒内径比桩直径大10~20cm，高度大于1.5米，同时满足孔内泥浆面要求，底口应埋设于粘土层内20cm，四周用粘土回填并捣实，严禁使用砖、石杂物回填。在施工中采用二次校核的方法进行护筒埋设，先放样定点，在所测柱中心先打入一根钢筋或木桩作桩位标志，按放样位置埋设护筒，然后再校核；桩位的准确位置，在护筒口上用红漆油做好标记，钻机就位时在标记上拉好十字线，并严格按十字线中心对中。

本工序重点要求为：回填必须对称进行以免护筒跑位；保证桩位位置无地下障碍物。

3、钻机安装定位

钻机底座位稳固安放在垫木上。垫木以下地面应坚实平整，枕木的摆放要牢靠、正直，确保钻机稳固安放在垫木上、转动平稳不发生晃动，钻机就位后应使天轮、转盘中心、桩位中心在同一铅垂线上，精心调平、固定。钻机对中采用垂线对护筒上的红色十字交叉线交叉点，要求对中偏差小于3mm,护筒中心安装偏差小于2cm,并用水平尺将钻机平台找平，钻机水平误差小于0.2% 。钻机就位时钻头中心对准桩位中心，保证误差小于等于5 mm。

本工序重点要求为：钻机定位准确，安装必须达到周正、水平、稳固，天伦、立轴、井口三点一线。

4、钻进成孔和清孔

成孔按钻孔灌注桩施工。按照设计规定选用配套钻头，成孔时根据不同深度调换钻头，同时应注意连续施工，钻进至桩尖标高。钻机会转盘中心与护筒中心的偏差不大于5mm，每钻深2~3米或每隔2~3小时须用水平仪检验水平，复核垂直度，随时调整。钻进成孔过程中，钻机须牢固就位，保持水平，同时控制好钻压、转速、泵量等钻进参数，不同土（岩）层钻进时应选择不同的钻压、转速、泵量等钻进参数，确保成孔垂直度。孔内泥浆应始终保持在自然地面30cm以上。成孔完毕后，应先行自检孔深、沉渣，合格后再进行一次清孔，清孔时间不少于30分钟。在钢筋笼、钢管柱、导管下放后再进行二次清孔，应适当控制清孔强度，防止坍塌，沉渣厚度不大于50mm。

本工序重点要求为：在砂层或砂混卵砾石土层中，钻孔过程中，易发生塌孔问题，应采取添加稠泥浆或倒入粘土慢速转动增加护壁厚度等措施。

5、钢筋笼的制作与安放

钢筋笼安放入孔时，钢筋笼应保持垂直状态，钢筋笼对准桩孔中心徐徐下入，尽量避免碰撞孔壁，如遇障碍不得强行下放，应查明原因处理后再继续下放。分段对接时应校正上下节钢筋笼主筋，清除钢筋表面污垢，保证主筋搭接长度，并进行对称施焊，焊接结束后应补足箍筋。

本工序重点要求为：钢筋笼制作必须在平台上制作，必须保证钢筋笼直径符合设计及规范要求；运输过程中保证笼身不变形；钢筋笼制作时笼身必须平直；上下节钢筋笼搭接位置预留钢筋必须设计及规范要求。下笼时注意垂直居中应缓慢旋转下放，下放过程中避免碰撞土壁；吊筋应牢固，以免钢筋笼坠落；吊筋的长度应根据实测标高计算而定，确保钢筋笼顶标高正确。

6、钢管柱吊装

本工程钢管柱长度最长为26.95米，安装垂直度要求1/600，因此施工精度要求极高，钢管采用100T履带式起重机吊放，共设置两个吊点，分别位于钢管顶端和末端，钢管顶端为主吊点，末端吊点与起重机副钩连接辅助起吊。为保证钢管柱下放时与桩基同心，调直架固定前应与桩位对中，对中方式采用十字线与线垂结合的方法。调直架对中固定后，开始钢管柱的吊装，钢管柱的下放过程应避免测斜管与调直架碰撞，以防止破坏斜测管。钢管下放至设计标高后，即开始钢管调直。根据测试数据，利用顶层千斤顶对钢管垂直度调节，直到满足1/600的设计要求为止，然后用顶层千斤顶将钢管固定。

7、水下混凝土的浇注

混凝土的浇筑采用导管法水下浇灌，导管直径300mm，壁厚不小于5mm，分节长度2.5米为宜，导管采用丝扣连接。导管使用前必须进行水密性试验，检验导管密封性能。导管安装后底口距离孔底0.5~0.8米为宜。混凝土浇筑过程中导管应始终在混凝土中，严禁将导管提出混凝土面。导管埋入混凝土面的深度宜为3~10米 ，最小埋入深不应小于2米。一次提管长度不易超过6米。首批混凝土下落后，混凝土应连续供应。本工程一柱一桩立柱桩设计要求在钢管立柱内灌注不同标号的混凝土，因此在桩混凝土灌注到设计标高时，需继续进行钢管立柱的混凝土灌注，灌注时，需保持导管埋深在6~7米左右，间隔1.5~2小时后再行灌注，以使原孔位的混凝土有个初凝，在此期间，间断活动并慢慢提升导管，灌注时需经常对导管外混凝土进行测量，指导混凝土的灌注。

本工序重点要求为：精确计算理论初灌量，保证第一斗入孔后导管底部埋入混凝土面1.0米以上，导管在使用前应作水密性检验，拆除导管必须按照实测数据，防止导管拔空产生断桩现象。

8、桩底注浆

一柱一桩立柱桩需进行桩底后注浆施工。桩底注浆采用均匀设置3根注浆管（与超声波检测管共用，2用1备），注浆管应采用钢管，钢管内径32mm，壁厚3.5mm。注浆管下端与单向阀式注浆器相连。桩底注浆器应插入孔底以下0.2~0.5米。当注浆压力>2.5Mpa并持荷3分钟，且注浆量达到要求量的80%时，可终止注浆。

四、结束语

在本工程施工过程中，通过对以上控制要点的严格要求，包括材料质量、施工程序和现场管理，保证了钢管柱的施工质量。后续地下室土方开挖后，验收施工完成的钢管柱达到设计及规范的要求，施工质量达到较理想的效果。