摘要：在建筑工程施工的过程中，一柱一插法施工是借助地面调直设备，通过调直架上下两层的螺杆、孔内的导向纠偏装置和第三方垂直度测斜设备对钢立柱垂直度进行全面的控制，同时还要对立钢柱加以固定处理的一种施工方法，在工程施工中，其发挥着十分重要的作用。本文主要分析了软土地基中一柱一桩先插法施工关键技术，以供参考和借鉴。
关键词：软土地基；先插法；调垂工艺；回填注浆
在当今的建筑工程建设和施工中，超深基坑逆作法开挖回筑施工技术得到了十分普遍的应用，在设计的过程中，对逆做支撑柱的要求也越来越严格，同时在精度的控制上也更加的具体，此外，在施工的过程中必必须要有一套相对比较科学和完整的调垂方法，在设备方面也应该符合施工的要求。
1、工程概况
某工程是集商务、办公一体的综合性工程，总占地面积约5.5万m2，基坑总面积48000m2，周长960m，由3幢塔楼和5层地下室组成，无裙房，其中塔楼区域挖深28m，纯地下室区域普遍挖深约26.5m，整体基坑开挖方式为：首先B0层整体同步挖深约9m，然后地下室停止开挖，塔楼区域顺挖到底，待塔楼区地下结构回筑至地面，地下室再继续向下逆作开挖，最终实现塔楼地上结构与地下室开挖、结构回筑平行施工。
2、先插法工艺原理
2.1工艺原理
先插法是一种非传统的施工方法，同时其在长期应用的过程中，也越来越成熟，在应用的过程中，设备操作非常的简单，此外在施工中也不需要非常繁琐的流程。其主要采用的是1个层数为3层的调垂架，穿过中、下2层水平分布的四肢调节螺杆，对其进行调直，在调直的过程中主要是应用了杠杆原理。在不受其他因素的影响下，钢管柱在钻孔的内部只会受到侧向泥浆的阻力，采用上层螺杆一点固定的形式，下层螺杆一点调整可以使得钢管柱移动和调整更加的灵活和便利，如果在这一过程中知识依靠螺杆去调整会存在着一定的难度，同时还可以开启孔内的导向纠偏千斤顶，从而使得钢管柱的水平力上升到一个新的水平，调直的质量和精度也得到了非常显著的改善。
2.2施工工艺的改进
以往的地面调直架一般只是依靠地面以上两个支点进行调直处理，同时两点之间的间距只有2m，所以要想对下面接近30m的钢管柱进行有效的调整是存在着非常大的难度的。
改进之后先插法调直工艺在应用的过程中增加了4只地下的导向纠偏千斤顶作为调垂支点，一方面使得钢管柱下插的过程中所出现的导向纠偏千斤顶起到了导向的作用，另外一方面在进行调垂处理的时候也大大的延长了地上和地下两个支点之间的距离，从原来的2m变成了7m，这样不仅保证了垂直的精度，更改善了垂直的效果。
3、下部支承桩垂直度控制技术
3.1循环水泥管理
泥浆使用质量比较好的膨润土外加化学添加剂的人工将，泥浆在经过出砂机净化之后再回到孔内进行全面的重复的利用，这样就可以有效的保证粘土、砂性土土层当中孔壁的稳定性，清孔泥浆主要采用的是各项指标都适中的材料，此外还要充分的保证空地沉渣在50mm之内。
3.2钻进过程控制
粘性土层钻进施工中应该采取中等的转速，大泵量和密度比较小的泥浆钻进过程中，粉质粘土和粉土中泥浆的相对密度一定要保持在1.3之内，在实际的工作中应该对进尺提供更多有利的条件，同时还要采取有效的措施避免糊钻的情况。密实砂性土中应该使用低档慢速和大泵量的分级钻进方法，这样也就能够有效的避免施工中孔斜度超出最大的限度，软硬土层交界面应该严格控制进尺的速度，钻头在透过交界面之后应该反复扫孔2—3次，这样也就避免了接触面平衡性差所导致的孔斜问题。
3.3成孔质量检测
钻进到孔深一般的时候要使用专业的检测设备从钻杆内部测量钻杆垂直度，如果不能达到1/300的精度时，应该对其进行及时的纠偏处理。终孔在经过了静静姨检测垂直度之后要保证钢管插入的范围内，成孔垂直度在1/300之内，插入的范围以下成孔的垂直度一定要在1/200之内，不然就要对孔斜率进行适当的调整。
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4、钢管柱调垂及检测关键技术
4.1先插法调垂架的改进
本工程采用的先插法调垂架在借鉴以往工程调垂架的基础上，进行了以下改进：
（a）将调垂架的上下两层螺杆端部改造成Φ400mm的环形手柄，便于操作工人旋拧螺杆时省时省力；
（b）调垂架的第3层上安装护栏和踢脚板，提高操作的安全度；
（c）调垂架上增加回填碎石的漏斗，四个方向可以实现同步均匀回填碎石，保证钢管柱受力均匀，减少扰动；
（d）调垂架4个底角的固定措施进行了加强，在底角接触面扩大的基础上，增加了螺栓孔，便于和地面连接固定，保证调垂时架体绝对稳固。
4.2钢管柱调垂的辅助措施
（a）首次采用长6m的加厚壁钢护筒，使用90#振动锤振设埋入，埋设垂直度≤1/300，且四周回填足够密实，为导向千斤顶提供稳定的水平反力；
（b）吊放钢管柱之前，在孔内（地面下5m）沿超长钢护筒内壁四周安放4只各300kN顶升力的导向纠偏装置，为钢管柱插入、调垂提供导向和水平纠偏推力，便于高效调垂；
（c）引进三维激光测斜仪安放在钢管柱柱身，及时反映柱身的倾斜方位并指导调垂，同柱身的测斜管检测数据对比校核；
（d）增加了钢管柱外的附加注浆，保证调垂后柱身四周受力均匀，避免钢管柱在悬臂状态下产生较大的挠度；
（e）支承桩钢筋笼顶部增加2道双箍筋，钢管柱插入范围内箍筋间距适当调大，防止钢管柱上的栓钉、环筋等碰触钢筋笼造成无法正常调垂。
（f）钢管柱设计顶标高以上安装长3m的工具管柱，与主柱靠4个Φ32mm的螺栓连接，保证连接的顺直和稳固，方便调垂。
4.3钢管柱调垂关键步序
（a）支承桩钢筋笼顺直吊放入孔后，全站仪再次复核孔位和护筒中心偏差，并做好标识；沿护筒内壁安放4只导向纠偏装置；
（b）先插法调垂架吊放就位对中、调平与理论桩位中心偏差≤10mm后及时固定4个底角；
（c）钢管柱插入调垂架后，开启孔内导向纠偏导向，利用互成直角的2台激光经纬仪观测柱身的通长墨线，待钢管柱靠自重插入至支承桩内5m时，根据观测数据进行初调；
（d）根据测斜管和三维激光测斜仪的检测数据，利用调垂架的上下2层螺杆机孔内导向千斤顶对钢管柱进行调垂，直至达到设计要求的1/500；
（e）将调垂架和钢管柱分上下2层用槽钢呈井字形固定，同时在钢护筒和钢管柱之间用短钢筋加强固定；
（f）从钢管柱内下导管，采用气举反循环法将孔底沉渣清除，以满足孔底沉渣≤50mm标准；
（g）分别浇筑支承桩水下C35和钢管柱内水下C55混凝土，孔内回填碎石；
（h）待钢管柱内混凝土终凝后（一般为24h），拆除固定措施，移走调垂架，拔出钢护筒，进行钢管柱外孔内注浆。
5、钢管柱垂直度的保持控制
（a）钢管柱调垂达标后应立即分别与调垂架和钢护筒固定，同时调垂架自身必须与地面稳固连接；
（b）二次清孔从钢管柱内下放导管时，应采取措施严禁碰触钢管柱本身；清孔采用的气举反循环压力控制应确保在彻底清除孔底沉渣的同时不会对钢管柱产生附加扰动；
（c）浇筑不同标号混凝土时应采用泵车布管，以匀速且最低速度泵入钢管柱内的C55混凝土，严禁拆拔导管时对钢管柱造成扰动；
6、结语
在使用了改进之后的先插法进行施工之后，施工的效率得到了显著的提高，同时混凝土浇筑的质量也得到了非常好的保证，企业在是公测中取得了良好的社会效益，因此该技术在使用的过程中也会有更为广阔的前景。
参考文献：
[1]吴洁妹.大直径、高精度的一柱一桩型钢后插法施工关键技术[J].建筑施工.2013（12）
[2]陈新华.逆作法施工中一柱一桩垂直度的有效控制[J].建筑施工.2012（08）
[3]张敏，陆宜川.盖挖顺作法一柱一桩高精度定位控制施工[J].建筑施工.2011（03）
论文作者:陈俊
论文发表刊物:《基层建设》2015年第35期
论文发表时间:2016/12/1
标签：钢管论文; 导向论文; 螺杆论文; 柱身论文; 过程中论文; 泥浆论文; 塔楼论文; 《基层建设》2015年第35期论文;