高强度岩层中型钢立柱施工关键技术.pdf

公庙枢纽高强度岩层中型钢立柱施工关键技术 要： 地铁11 号线BT 项目11301 标枢纽工程 为实例背景，介绍了在高强度岩层（单轴抗压强度120MPa） 中快速实施型钢柱安装定位的两项关键技术。其一，通过引进先进的钻岩取芯设备及采用特殊的取芯工艺，确保在 高强度岩层中大直径（2.0m）的钻孔灌注桩快速成孔 （一次进尺1.5~2.0m）；其二，在传统的十字型钢柱安装定位方 法 （即“先 法”）的基础上，提出了全新的优化方案 （即“后 法”），提高了工艺时效性从而达到快速实施的目标。 关键词：高强度岩层、快速成孔、十字型钢柱、先 法、后 法、精确定位 0.引言 为了进一步完善和提升城市交通的网络布局，满足城市发展和新区连接的交通要 求，支持城市空间结构的调整，国内各大城市地铁建设正值蓬勃发展。目前在老城区中 开发地下空间，大多会选择对周边环境影响较小的盖挖逆筑法施工，而施工阶段为临时 支撑立柱，建成使用阶段则为车站永久性的主要竖向承载与传 结构的中立柱施工即为 盖挖逆筑工法的核心。目前相关型钢柱的研究已有很多，如：文献[1]通过对北京凯恒 中心北区1 期综合工程十字型钢的制作工艺流程、焊接变形的预防和校正以及现场控制 等几个方面，对十字型柱的制作安装工艺进行了分析和总结。文献[2]阐述十字柱安装 过程中各道工序的工艺要点，并通过在安装过程中产生问题的原因分析及其采取的控制 措施，使安装的十字柱各项质量指标偏差均满足设计及规范要求。文献[3]主要介绍了 型钢柱的制作与安装过程的质量控制，通过实例分析总结了一套成熟工艺流程。文献[4] 主要是结合型钢混凝土柱结构的特性，阐述了其在高层建筑的发展和应用。文献[5]介 绍了型钢柱加工制作中的组立、焊接工艺，运用先进的焊接技术确保了在制作及安装过 程中的精度控制。文献[6]详细阐述了苏州高新国际商务广场型钢柱安装施工过程，从 设计、制作、安装等几个步骤说明对重大型钢柱安装时的重点和难点。文献[7]对苏州 地铁站逆做法H 型钢柱安装的技术进行了分析，针对性地提出了H 型钢柱的安装施工方 法。文献[8]通过工程实例叙述型钢混凝土梁柱的施工工艺流程和制作安装及质量控制 措施。现众多文献内容主要是介绍了型钢柱的加工制作及安装技术，而本文论述的是如 何在高强度岩层中快速成孔的施作方法，并结合深圳地铁 11 号线车公庙枢纽本身工程 特点提出了利用型钢柱定位 在钻孔灌注桩内对型钢柱进行快速精确定位的关键技术。 1.概述 1.1 工程设计概况 地铁 11 号线车公庙枢纽位于 市 大道与 交叉口，为7、9、11 1 号线与既有运营1号线换乘综合枢纽站，是 仅次于福田交通综合枢纽的又一重要“立 体式”交通枢纽，也是华南片区最大的地铁枢纽。 枢纽工程 除7/9号线车站刀把段采用明挖顺筑，其余均采用盖挖逆作法施工。 盖挖支撑体系主要是：围护结构采用厚度为 1000mm 的地下连续墙 （使用阶段兼做抗浮 构件），中间十字型钢立柱及桩基础 （桩基础同时使用阶段兼做抗拔桩）。车站盖挖结构 采用一桩一柱，基底 下支承桩采用φ2000 钻孔灌注桩。11 号线车公庙站共设计中立 柱107 根，型钢柱截面为500×700mm，单根型钢柱长约18m， 入抗拔桩混凝土长度为 2.2m。钻孔桩孔深达50m，进入微风化2m。7/9 号线车公庙站共设计中立柱83 根，断面 尺寸公共区600mm×900mm，设备区600mm×600mm，钢板厚50mm、60mm 两种规格， 入 抗拔桩混凝土深度公共区为2.8m，设备区为2.2m。钻孔桩孔深达36m，进入微风化3~6m。 车公庙枢纽型钢柱主要分布及典型横断面见图1 所示。 图1 型钢柱平面布置图及典型横断面图 1.2 工程地质 基坑范围主要为粘性土层，部分为砂层和淤泥质土层，11 号线车站底板位于砾质粘 性土和全风化花岗岩层，中立柱基础位于全、强风化花岗岩层中。7、9 号线车站底板主 2 要位于全、强风化地层，局部位于中、微风化地层，中立柱基础底大部分位于中、微风 化花岗岩层。该区域微风化岩层单轴抗压强度达120MPa 上。 1.3 工程特点 枢纽 站型钢