基坑中格構(gòu)柱的作用南一環(huán)地鐵車站基坑格構(gòu)柱施工應(yīng)用探討

1、基坑中格構(gòu)柱的作用南一環(huán)地鐵車站基坑格構(gòu)柱施工應(yīng)用探討格構(gòu)柱是一種壓彎構(gòu)件，目前被廣泛應(yīng)用于基坑工程的豎向支撐。 格構(gòu)柱由肢件和綴材組成，其主要的應(yīng)用形式有綴條柱和綴板柱。在 基坑工程中一般采用綴條式，其主要工作原理是將材料面積向距離慣 性軸遠(yuǎn)的地方布置，能保證相同軸向抗力條件下增強(qiáng)構(gòu)件抗彎性能， 并且節(jié)省材料。1工程概況南一環(huán)站是合肥市軌道交通1號(hào)線一期工程的一個(gè)中間車站，車 站位于馬鞍山路與南一環(huán)路十字交叉口南側(cè)，沿馬鞍山路路中布置。 車站附近建筑物主要有新都會(huì)環(huán)球購(gòu)物廣場(chǎng)，新都會(huì)國(guó)貿(mào)公寓，香榭 里花園，玉麗皇大酒店，合肥工業(yè)大學(xué)，蘇寧電器，安徽省手球館， 方圓居住宅小區(qū)。馬鞍山路高架與本

2、車站主體結(jié)構(gòu)同期建設(shè)，馬鞍山 路高架位于車站主體上方，與本車站呈平行分布，高架橋墩采用擴(kuò)大 基礎(chǔ)坐落于車站結(jié)構(gòu)頂板。車站起點(diǎn)里程右CK8+893.818，終點(diǎn)里程右CK9+99.918，有效 站臺(tái)中心里程右CK8+964.118，車站外皮長(zhǎng)度206.1m。車站主體結(jié) 構(gòu)為地下二層雙跨結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)段結(jié)構(gòu)寬21.9m，高15.75m，頂板覆土 厚約3.6m。車站南北端區(qū)間采用盾構(gòu)法施工，車站為盾構(gòu)過(guò)站。車站主體部分采用明挖順作法施工，標(biāo)準(zhǔn)段及盾構(gòu)段基坑深度約 19.50m，底板承臺(tái)加深處基坑深度約20.50m，采用鉆孔灌注樁+鋼支 撐支護(hù)。2格構(gòu)柱加工本工程在工作井內(nèi)用H型鋼格構(gòu)柱。格構(gòu)柱采用現(xiàn)場(chǎng)制

3、作，制作 場(chǎng)地選用混凝土硬化地坪，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)長(zhǎng)度下料，拼裝前角鐵需校正， 下料長(zhǎng)度內(nèi)允許偏差為5mm，局部變形允許偏差為2mm。綴板拼 接嚴(yán)格按每道梁中心線為基準(zhǔn)安排綴板位置。為保證鋼柱垂直度，在 專用靠模中拼接。綴板與角鋼的焊縫等級(jí)為三級(jí)，焊縫厚度為10mm。 角鐵拼接的焊縫等級(jí)為二級(jí)。焊條使用前應(yīng)按出廠證明書規(guī)定進(jìn)行烘 干，嚴(yán)禁使用藥皮脫、焊芯生銹的焊條。柱身彎曲允許偏差h/250， 不大于5mm。格構(gòu)柱堆放必須整齊，且不能超過(guò)兩層，所墊導(dǎo)木須 在同一直線上。格構(gòu)柱在距底板底及底板定250mm位置設(shè)置兩道止 水鋼板，寬度100mm，由于格構(gòu)柱施工時(shí)止水鋼板位置不易控制， 可以在施工底板時(shí)一

4、并施工。2.1格構(gòu)柱對(duì)接焊接質(zhì)量要求表1格構(gòu)柱加工允許偏差表格構(gòu)柱間對(duì)接焊接時(shí)接頭應(yīng)錯(cuò)開，保證同一截面的角鋼接頭不超 過(guò)50%，相鄰角鋼錯(cuò)開位置不小于50cm。角鋼接頭在焊縫位置角鋼 內(nèi)側(cè)采用同材料短角鋼進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。格構(gòu)柱加工允許偏差如表1所示。2.2焊接質(zhì)量保證措施為保證格構(gòu)柱施工時(shí)的焊接質(zhì)量，格構(gòu)柱加工過(guò)程中采取以下措 施，加強(qiáng)焊接質(zhì)量控制：1）施工前，對(duì)直接進(jìn)行焊接作業(yè)的工人檢 查是否有操作證。沒有操作證的不得上崗；2）施工過(guò)程中項(xiàng)目部指 定專門技術(shù)人員進(jìn)行監(jiān)督旁站，對(duì)于焊接質(zhì)量不合格的堅(jiān)決返工重焊;3）焊縫必須飽滿，表面無(wú)漏焊夾渣現(xiàn)象，焊縫厚度N10mm； 4）焊 接材料必須有出廠質(zhì)量保

5、證書，對(duì)于無(wú)產(chǎn)品合格證或質(zhì)量保證書的堅(jiān) 決清退出場(chǎng)，不得使用；5）施工過(guò)程中，項(xiàng)目部質(zhì)檢員嚴(yán)格按照規(guī) 范要求控制施工，加強(qiáng)過(guò)程控制。2.3格構(gòu)柱焊接施工2.3.1平焊本工程采用E43焊條，焊工應(yīng)根據(jù)實(shí)際要求選擇焊接電流、焊接 速度、焊接電弧長(zhǎng)度等。在焊前應(yīng)檢查組裝間隙是否符合要求，定位 焊是否牢固，焊縫四周不得有油污、銹物。焊接電流的確定要根據(jù)焊 件厚度、焊接層次、焊條型號(hào)、直徑、焊工熟練程度等因素，選擇適 宜的焊接電流。平焊對(duì)焊接速度要求等速焊，保證焊縫厚度、寬度均 勻一致，從面罩中看溶池中鐵水與溶渣保持等距（2mm3mm）為宜。 焊接電弧長(zhǎng)度根據(jù)焊條型號(hào)不同而確定，一般要求電弧長(zhǎng)度穩(wěn)定不變

6、， 酸性焊條一般為3mm4mm，堿性焊條一般為2mm3mm為宜。2.3.2立焊立焊與平焊的操作工藝相同，但注意以下問(wèn)題：1）在相同條件 下，焊接電源比平焊電流小10%15%； 2）采用短弧焊接，弧長(zhǎng)一般 為2mm3mm； 3）焊條角度根據(jù)焊件厚度確定。兩焊件厚度相等， 焊條與焊條左右方向夾角均為45；兩焊件厚度不等時(shí)，焊條與較厚 焊件一側(cè)的夾角應(yīng)大于較薄一側(cè)的夾角。焊條應(yīng)與垂直面形成 6080。角，使電弧略向上，吹向溶池中心。2.3.3橫焊橫焊基本與平焊相同，焊接電源比平時(shí)焊接電流小10%15%。電 弧長(zhǎng)一般為2mm4mm。焊條角度，橫焊時(shí)焊條應(yīng)向下傾斜其角度 為70。80。，防止鐵水下墜。根

7、據(jù)兩焊件的厚度不同，可適當(dāng)調(diào)整焊 條角度，焊條與焊接前進(jìn)方向?yàn)?0。90。2.3.4焊接應(yīng)注意事頂1）尺寸超出允許偏差：對(duì)焊縫長(zhǎng)度、寬度、厚度不足，中心線 偏移，彎折等偏差，應(yīng)嚴(yán)格控制焊接部位的相對(duì)位置尺寸，合格后方 準(zhǔn)焊接，焊接時(shí)精心操作；2）縫裂紋：為防止裂紋產(chǎn)生，應(yīng)選擇適合的焊接工藝參數(shù)和施 焊程序，避免用大電流，不要突然熄火，焊縫接頭應(yīng)搭接 10mm15mm，焊接中不允許搬動(dòng)、敲擊焊件；3）焊接夾渣：多層施焊應(yīng)層層將焊渣清除干凈，操作中應(yīng)運(yùn)條 正確，弧長(zhǎng)適當(dāng)。注意熔渣的流動(dòng)方向。2.4格構(gòu)柱驗(yàn)收格構(gòu)柱加工成品必須向監(jiān)理工程師報(bào)檢，嚴(yán)格按照“三檢制度”驗(yàn) 收，合格后方可進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)投入使用，

8、對(duì)于不符合要求的格構(gòu)柱必須整 改，無(wú)法整改的格構(gòu)柱堅(jiān)決清退不得使用。3格構(gòu)柱安裝立柱樁成孔工藝與鉆孔灌注樁相同，但成孔垂直度須控制在 1/300,以確保格構(gòu)柱垂直度。成孔驗(yàn)收合格后，對(duì)于旋挖鉆成孔的 樁在鉆孔樁的兩側(cè)放置兩塊行車道板，并安放穩(wěn)定，用水準(zhǔn)儀找平， 保證行車道板在同一水平面上。對(duì)于回旋鉆成孔的，開鉆前事先在鉆 機(jī)下面墊兩塊行車道板或鋼板，為以后格構(gòu)柱校正架的定位提供穩(wěn)固 的操作平臺(tái)。目前格構(gòu)柱的安裝一般采用格構(gòu)柱與鋼筋籠焊接為一體后吊裝 到位，但采用這樣的安裝方式在本工程中將會(huì)遇到起吊困難的問(wèn)題。 其主要原因是由于施工在城市內(nèi)，周邊架空線影響導(dǎo)致施工空間小， 很難滿足兩臺(tái)吊車配合起

9、吊，并且吊裝到位，而只用一臺(tái)吊車起吊將 有安全隱患且鋼筋籠會(huì)變形散架，為吊裝方便且靈活采用50t履帶吊 吊裝，吊車起吊高度約27.5m，無(wú)法先與鋼筋籠焊接一體同時(shí)吊裝。 因而采用格構(gòu)柱安放前，先進(jìn)行鋼筋籠的安放，鋼筋籠下放嚴(yán)格按照 前面敘述的鋼筋籠吊裝方法進(jìn)行。鋼筋籠吊放入孔時(shí)，必須垂直確保 樁孔和鋼筋籠的同心度，并保證擱置平穩(wěn)。對(duì)于較長(zhǎng)的鋼筋籠分兩節(jié) 制作吊裝下放，鋼筋籠主筋焊接采用單面焊，焊縫長(zhǎng)度N10d，焊縫 寬度N0.7d，焊縫厚度N0.3d。鋼筋籠下放到與護(hù)筒齊平位置，暫時(shí) 固定。鋼筋籠安放后，并灌注混凝土，待灌注完成后拔出導(dǎo)管，并下放 H型鋼。在下放過(guò)程中，采用兩臺(tái)經(jīng)緯儀雙向觀測(cè)控制，使安裝后的 格構(gòu)柱上口居于中心，待上下二點(diǎn)垂直后入孔。確保格構(gòu)柱立柱垂直 度控制在1/300以內(nèi)，中心偏差不大于20mm。對(duì)格構(gòu)柱標(biāo)高控制， 應(yīng)預(yù)先用水準(zhǔn)儀測(cè)定樁孔處校正架頂標(biāo)高，然后根據(jù)插入孔內(nèi)深度。 當(dāng)格構(gòu)柱下放到位時(shí)，在格構(gòu)柱兩側(cè)用L160X16角鋼焊接固定在校 正架上，格構(gòu)柱標(biāo)高控制為20mm。為確保H型鋼方向不發(fā)生大的 偏移和扭轉(zhuǎn)，在導(dǎo)管拔完后不移動(dòng)平臺(tái)，只按照下導(dǎo)管口旋轉(zhuǎn)方向， 并定出型鋼方向與下導(dǎo)管的口對(duì)應(yīng)方向一致（下導(dǎo)管的口