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【摘 要】 钢管混凝土结构具有承载力高、塑性和韧性好、施工方便、耐火性能较好等优点，更适合于重载情况下的地铁工程使用。钢管混凝土柱作为永久结构柱，其施工质量直接影响整个地铁车站的受力能力，是控制该车站整体质量的重点工序。钢管混凝土柱的施工难点是钢管定位安装和内部混凝土浇筑施工，整个施工过程利用人工挖孔桩作为钢管混凝土柱的安装空间，安装定位作业均在地下24米深的挖孔桩内部进行，施工难度大，安装精度要求高，混凝土浇筑质量要求高。
【关键词】 地铁工程;钢管混凝土柱;施工技术
一、工程概况
某地铁工程在两条大街的交汇处地下进行建设一个地铁车站，车站呈东西方向布置。此车站作为两条不同的地铁线路的换乘点，该换乘车站为地下双层岛式结构，两条线结构四线平铺，平行换乘车站，总长277.6m，标准宽度44.8m，车站共设置7个出入口，2组风亭，车站所在位置地面起伏不大，东低西高车站顶部覆土约3.9m-6m，采用盖挖半逆作法施工。车站共设计钢管混凝土柱181根，钢管混凝土柱作为永久结构柱，其施工质量直接影响整个地铁车站的受力能力，是控制该车站整体质量的重点工序。
二、地铁地下结构工程施工特点和难点
钢管混凝土结构施工特点是先安装空钢管，然后进行梁、板等横向构件的施工，最后浇筑核心混凝土。在整个施工过程中，由于空钢管要承受梁板自重、施工荷载以及浇筑混凝土产生的静水压力等荷载，所以钢管柱在进入使用阶段之前空钢管中就存在了一定的初始应力及变形。
三、钢管混凝土柱施工
（一）钢管混凝土柱施工工艺
钢管混凝土柱的施工工艺流程如下：空钢管制作加工→吊装首层钢管→柱脚锚固→吊装上层钢管、与下层钢管拼接→浇筑核心混凝土。
（二）施工准备
（1）施工图纸审核工作已经完成，设计单位已经对施工图纸进行了设计交底。
（2）熟悉施工图纸技术要求及钢管混凝土柱安装误差允许值。
（3）各项临时设施，如照明、动力、安全设施准备就绪。
（4）各种监控量测设备已经标定完成。
（5）钢管柱在厂家定型加工完成，同时焊缝探伤和防腐层检测工作已经完成，并出具了合格的检测报告。
（6）吊装设备、施工机具和施工人员均已经进场，并完成了进场安全教育培训工作，对施工作业人员进行了技术交底和安全交底。
（三）施工要点
（1）人工挖孔桩位置、垂直度检查
人工挖孔桩开挖前，测量人员在开挖原地面放出挖孔桩中心位置和挖孔桩护壁位置，开挖人员利用传统开挖方法自上而下开挖，每开挖1米，施工一节混凝土护壁，测量人员利用电子垂准仪和全站仪检测挖孔桩的垂直度和平面位置，确保人工挖孔桩的垂直度和线位准确，依此类推直至开挖至孔底设计标高。人工挖孔桩施工至设计标高后，将标高点引入孔内，标记于护壁上，为孔内后续施工提供方便。
（2）抗拔桩钢筋笼安装定位
人工挖孔桩施工至设计标高后，进行钢管柱的基础桩（抗拔桩）钢筋笼安装定位。利用吊车将抗拔桩钢筋籠吊入挖孔桩桩底后，利用8根长30cm的C16钢筋将钢筋笼纵横双向、上下两层固定于挖孔桩护壁上，做到钢筋笼受到混凝土冲击时，位置和标高不发生改变。在固定安装完成后，检查钢筋笼的位置和标高，确保钢筋笼的高度和位置准确。
（3）定位器安装
作为钢管混凝土柱的柱底定位装置定位器安装之前，在已固定好的钢筋笼上标记出定位器底面标高，将2根长2.4m的C28钢筋水平、平行固定于钢筋笼上标记号的定位器地面标高位置，C28钢筋表面纵向通长肋朝上，2根钢筋间距1米，通长肋顶面标高与定位器底面标高一致。这2根C28钢筋的作用是为定位器提供安放平台，同时为定位器精确定位调整提供着力点。为保证2根C28钢筋不产生挠曲变形，利用4根C28钢筋对以上2根C28水平钢筋进行竖向支撑。以上工作完成后，利用吊车将定位器吊入孔内，人工配合安放在已固定好的2根C28钢筋安放平台上，操作人员在孔内精确调整定位位置和标高，同时利用激光垂准仪、水准仪和水平尺检测定位位置和标高情况，当定位器位置标高调整到设计值后，将定位器点焊在下部的水平钢筋上，安装锚固螺栓，随后将定位器与钢筋笼牢固地固定在一起，使其成为一个整体，防止浇筑抗拔桩混凝土时使其位置发生改变。固定完成以后，利用激光垂准仪、水准仪和水平尺再次复核定位器位置，确保位置准确。定位器位置误差允许值为5mm，顶面标高误差允许值为-20mm，平整度误差允许值为士5mm。
（4）抗拔桩混凝土浇筑
定位器安装完成后，进行抗拔桩混凝土浇筑作业。抗拔桩混凝土利用混凝土导管作为下料工具，管口位于抗拔桩地面，在本次抗拔桩浇筑中其高度仅为1.75米，混凝土从导管顶部一次浇筑至定位器顶面以上50cm的位置，浇筑过程中无需提管，浇筑过程中加强振捣，确保密实。待混凝土浇筑强度达到终凝后，将位于定位器顶面以上50cm的混凝土凿除，同时将定位器顶面混凝土残渣清理干净，为钢管柱安装做准备。
（5）钢管柱安装
抗拔桩混凝土强度达到设计强度的90%后，进行钢管柱安装作业。钢管柱在加工过程中在顶部抗压牛腿位置焊接吊装环。钢管柱利用1台25吨吊车吊装，将钢丝绳穿过钢管柱的吊装环挂于吊钩上，将平放的钢管柱吊起至竖直状态，缓缓扭转吊车大臂，将钢管柱垂直对准挖孔桩，缓缓下放吊钩，钢管柱慢慢插入挖孔桩。当钢管柱接触到定位器时，钢管柱停止下落，安装人员进入孔内，慢慢调整钢管柱位置，当钢管柱位于定位器正上方时，钢管柱继续下落，最后钢管柱底部与定位器紧密地镶套在一起，钢管柱安装就位。孔内的安装人员，爬升到钢管柱顶面位置，利用4根花篮螺栓纵横双向将钢管柱顶面与挖孔桩护壁相连，测量人员在挖孔桩孔口放出钢管柱中心位置十字线，利用重锤将中心线引入钢管柱子顶，安装人员调整花篮螺栓长度从而调整钢管柱中心位置。测量人员利用激光垂准仪、水准仪和水平尺检查钢管柱位置和标高，确认无误后，锁紧花篮螺栓。钢管柱安装完毕。位置误差允许值为±5mm，顶面标高误差允许值为-20mm，平整度误差允许值为±5mm。
（6）钢管内混凝土浇筑
钢管柱安装完毕后，进行钢管内混凝土浇筑作业。利用混凝土导管采用高位抛落法浇筑施工，考虑到混凝土振捣难度大的问题，该混凝土采用高强度自密实混凝土，其特点为自动密实，浇筑时无需振捣。混凝土浇筑中，注意检测混凝土坍落扩展度和T50指标，确保混凝土的和易性和流动性，同时做好同条件养护试块。当强度达到设计要求后，在钢管柱与挖孔桩护壁之间回填细沙，水浸密实。
四、质量控制
（1）建立健全工程质量保证体系，成立体系建全的质量管理组织机构，建立以质量风险责任制为中心的各项质量管理制度。
（2）加强有关质量教育，增强全员质量观念，树立“百年大计，质量第一”的意识。
（3）混凝土浇筑施工时，试验人员逐车检验塌落扩展度和T50指标，保证混凝土浇筑质量。
（4）定位器和钢管柱安装时，测量人员随时监控检查构件位置和标高，保证安装质量。
（5）钢管柱安装过程中，利用激光垂准仪双向复核垂直度，保证垂直度达到设计要求。
（6）钢管内部混凝土浇筑完成后，利用敲击钢管的方法进行初步检查，如有异常，则用超声波检测。对不密实的部位采用钻孔压浆法进行补强，然后将钻孔补焊封闭。
五、结语
我国最早采用钢管混凝土结构就是地铁车站的工程项目。早期的地铁车站是深埋地下的多跨结构，用明挖法施工;采用钢管混凝土结构主要是利用其承载力高的特点，减小柱子的截面尺寸，有效地利用空间。
参考文献：
[1]未晓丽，王文达.地下工程中钢管混凝土柱施工关键技术[J].施工技术，2013，07：27-29+33.
[2]李金阳.建筑工程中钢管混凝土柱施工技术[J].建筑知识，2010，S2：106+146.
[3]赵友军.地铁暗挖车站钢管砼柱施工技术探讨[J].西部探矿工程，2006，01：138-140.
【关键词】 地铁工程;钢管混凝土柱;施工技术
一、工程概况
某地铁工程在两条大街的交汇处地下进行建设一个地铁车站，车站呈东西方向布置。此车站作为两条不同的地铁线路的换乘点，该换乘车站为地下双层岛式结构，两条线结构四线平铺，平行换乘车站，总长277.6m，标准宽度44.8m，车站共设置7个出入口，2组风亭，车站所在位置地面起伏不大，东低西高车站顶部覆土约3.9m-6m，采用盖挖半逆作法施工。车站共设计钢管混凝土柱181根，钢管混凝土柱作为永久结构柱，其施工质量直接影响整个地铁车站的受力能力，是控制该车站整体质量的重点工序。
二、地铁地下结构工程施工特点和难点
钢管混凝土结构施工特点是先安装空钢管，然后进行梁、板等横向构件的施工，最后浇筑核心混凝土。在整个施工过程中，由于空钢管要承受梁板自重、施工荷载以及浇筑混凝土产生的静水压力等荷载，所以钢管柱在进入使用阶段之前空钢管中就存在了一定的初始应力及变形。
三、钢管混凝土柱施工
（一）钢管混凝土柱施工工艺
钢管混凝土柱的施工工艺流程如下：空钢管制作加工→吊装首层钢管→柱脚锚固→吊装上层钢管、与下层钢管拼接→浇筑核心混凝土。
（二）施工准备
（1）施工图纸审核工作已经完成，设计单位已经对施工图纸进行了设计交底。
（2）熟悉施工图纸技术要求及钢管混凝土柱安装误差允许值。
（3）各项临时设施，如照明、动力、安全设施准备就绪。
（4）各种监控量测设备已经标定完成。
（5）钢管柱在厂家定型加工完成，同时焊缝探伤和防腐层检测工作已经完成，并出具了合格的检测报告。
（6）吊装设备、施工机具和施工人员均已经进场，并完成了进场安全教育培训工作，对施工作业人员进行了技术交底和安全交底。
（三）施工要点
（1）人工挖孔桩位置、垂直度检查
人工挖孔桩开挖前，测量人员在开挖原地面放出挖孔桩中心位置和挖孔桩护壁位置，开挖人员利用传统开挖方法自上而下开挖，每开挖1米，施工一节混凝土护壁，测量人员利用电子垂准仪和全站仪检测挖孔桩的垂直度和平面位置，确保人工挖孔桩的垂直度和线位准确，依此类推直至开挖至孔底设计标高。人工挖孔桩施工至设计标高后，将标高点引入孔内，标记于护壁上，为孔内后续施工提供方便。
（2）抗拔桩钢筋笼安装定位
人工挖孔桩施工至设计标高后，进行钢管柱的基础桩（抗拔桩）钢筋笼安装定位。利用吊车将抗拔桩钢筋籠吊入挖孔桩桩底后，利用8根长30cm的C16钢筋将钢筋笼纵横双向、上下两层固定于挖孔桩护壁上，做到钢筋笼受到混凝土冲击时，位置和标高不发生改变。在固定安装完成后，检查钢筋笼的位置和标高，确保钢筋笼的高度和位置准确。
（3）定位器安装
作为钢管混凝土柱的柱底定位装置定位器安装之前，在已固定好的钢筋笼上标记出定位器底面标高，将2根长2.4m的C28钢筋水平、平行固定于钢筋笼上标记号的定位器地面标高位置，C28钢筋表面纵向通长肋朝上，2根钢筋间距1米，通长肋顶面标高与定位器底面标高一致。这2根C28钢筋的作用是为定位器提供安放平台，同时为定位器精确定位调整提供着力点。为保证2根C28钢筋不产生挠曲变形，利用4根C28钢筋对以上2根C28水平钢筋进行竖向支撑。以上工作完成后，利用吊车将定位器吊入孔内，人工配合安放在已固定好的2根C28钢筋安放平台上，操作人员在孔内精确调整定位位置和标高，同时利用激光垂准仪、水准仪和水平尺检测定位位置和标高情况，当定位器位置标高调整到设计值后，将定位器点焊在下部的水平钢筋上，安装锚固螺栓，随后将定位器与钢筋笼牢固地固定在一起，使其成为一个整体，防止浇筑抗拔桩混凝土时使其位置发生改变。固定完成以后，利用激光垂准仪、水准仪和水平尺再次复核定位器位置，确保位置准确。定位器位置误差允许值为5mm，顶面标高误差允许值为-20mm，平整度误差允许值为士5mm。
（4）抗拔桩混凝土浇筑
定位器安装完成后，进行抗拔桩混凝土浇筑作业。抗拔桩混凝土利用混凝土导管作为下料工具，管口位于抗拔桩地面，在本次抗拔桩浇筑中其高度仅为1.75米，混凝土从导管顶部一次浇筑至定位器顶面以上50cm的位置，浇筑过程中无需提管，浇筑过程中加强振捣，确保密实。待混凝土浇筑强度达到终凝后，将位于定位器顶面以上50cm的混凝土凿除，同时将定位器顶面混凝土残渣清理干净，为钢管柱安装做准备。
（5）钢管柱安装
抗拔桩混凝土强度达到设计强度的90%后，进行钢管柱安装作业。钢管柱在加工过程中在顶部抗压牛腿位置焊接吊装环。钢管柱利用1台25吨吊车吊装，将钢丝绳穿过钢管柱的吊装环挂于吊钩上，将平放的钢管柱吊起至竖直状态，缓缓扭转吊车大臂，将钢管柱垂直对准挖孔桩，缓缓下放吊钩，钢管柱慢慢插入挖孔桩。当钢管柱接触到定位器时，钢管柱停止下落，安装人员进入孔内，慢慢调整钢管柱位置，当钢管柱位于定位器正上方时，钢管柱继续下落，最后钢管柱底部与定位器紧密地镶套在一起，钢管柱安装就位。孔内的安装人员，爬升到钢管柱顶面位置，利用4根花篮螺栓纵横双向将钢管柱顶面与挖孔桩护壁相连，测量人员在挖孔桩孔口放出钢管柱中心位置十字线，利用重锤将中心线引入钢管柱子顶，安装人员调整花篮螺栓长度从而调整钢管柱中心位置。测量人员利用激光垂准仪、水准仪和水平尺检查钢管柱位置和标高，确认无误后，锁紧花篮螺栓。钢管柱安装完毕。位置误差允许值为±5mm，顶面标高误差允许值为-20mm，平整度误差允许值为±5mm。
（6）钢管内混凝土浇筑
钢管柱安装完毕后，进行钢管内混凝土浇筑作业。利用混凝土导管采用高位抛落法浇筑施工，考虑到混凝土振捣难度大的问题，该混凝土采用高强度自密实混凝土，其特点为自动密实，浇筑时无需振捣。混凝土浇筑中，注意检测混凝土坍落扩展度和T50指标，确保混凝土的和易性和流动性，同时做好同条件养护试块。当强度达到设计要求后，在钢管柱与挖孔桩护壁之间回填细沙，水浸密实。
四、质量控制
（1）建立健全工程质量保证体系，成立体系建全的质量管理组织机构，建立以质量风险责任制为中心的各项质量管理制度。
（2）加强有关质量教育，增强全员质量观念，树立“百年大计，质量第一”的意识。
（3）混凝土浇筑施工时，试验人员逐车检验塌落扩展度和T50指标，保证混凝土浇筑质量。
（4）定位器和钢管柱安装时，测量人员随时监控检查构件位置和标高，保证安装质量。
（5）钢管柱安装过程中，利用激光垂准仪双向复核垂直度，保证垂直度达到设计要求。
（6）钢管内部混凝土浇筑完成后，利用敲击钢管的方法进行初步检查，如有异常，则用超声波检测。对不密实的部位采用钻孔压浆法进行补强，然后将钻孔补焊封闭。
五、结语
我国最早采用钢管混凝土结构就是地铁车站的工程项目。早期的地铁车站是深埋地下的多跨结构，用明挖法施工;采用钢管混凝土结构主要是利用其承载力高的特点，减小柱子的截面尺寸，有效地利用空间。
参考文献：
[1]未晓丽，王文达.地下工程中钢管混凝土柱施工关键技术[J].施工技术，2013，07：27-29+33.
[2]李金阳.建筑工程中钢管混凝土柱施工技术[J].建筑知识，2010，S2：106+146.
[3]赵友军.地铁暗挖车站钢管砼柱施工技术探讨[J].西部探矿工程，2006，01：138-140.