钢管柱HPE工法施工工艺及监理控制要点
HPE液压垂直插入钢管柱工法
HPE液压垂直插入钢管柱工法HPE液压垂直插入钢管柱工法,专利技术, 一、逆作法基础桩与钢管柱连接施工技术现状由于我国土地资源日益紧张～城市高层建筑及轨道交通建设的高速发展～地下空间开发工程也在不断增长～规模逐渐扩大。
据2008年初步统计～我国已建成高层建筑面积累计超过1.3亿平方米～高度100m以上的超高层建筑超过200幢～高层建筑最深的地下室基坑为6层、深度-26.2m。
目前～国内已开挖的工业建筑基坑最深达37.4m。
在国外～地下室基坑已达13层～深度超过50m。
深基坑支护施工方法很多～其中～近几年在我国新型基坑支护技术普遍采用逆作法～尤其是广泛用于高层建筑多层地下室和轨道交通地下车站等多层地下结构的施工～特别是近年来我国客运专线与城市轨道交通共用的交通枢纽工程～地下空间多为负3至4层～深度一般为-25m至-32m～基本都采用逆作法施工。
逆作法施工是在基坑内施作中间支承桩～支承桩一般采用钻孔灌注桩。
灌注桩浇筑至基坑底标高后～在支承桩顶安装一根逆作施工的支承上部施工荷载的永久性钢管柱。
常规的钢管柱安装是在支承桩混凝土灌注前安装一个与支承桩直径相同的钢套管～等浇筑的支承桩混凝土达到70%强度后～抽除钢套管内泥浆～采用人工下孔破除桩顶混凝土至永久性钢管柱底标高～定位器安装完毕再安装钢管柱。
该施工方法施工周期长、工序复杂～且施工过程中工人要下到孔底进行混凝土的凿除及定位器安装～存在诸多不安全因素～单根钢管柱施工周期长达10，20天～施工成本也较高～存在一定的局限性。
二、HPE液压垂直插入钢管柱工法的原理本公司在长期的工程实践中～不断积累、总结经验～成功研制出HPE液压垂直插入钢管柱工法,专利技术,。
该施工方法根据二点定位的原理～通过HPE液压垂直插入机机身上的两个液压垂直插入装置～在支承桩混凝土浇筑后、混凝土初凝前将底端封闭的永久性钢管柱垂直插入支承桩混凝土中～直到插入至设计标高。
如图2-1所示～钢管柱垂直吊起到液压插入机上～由液压插入机将钢管柱抱紧～同时复测钢管柱的垂直度。
HPE液压垂直插入钢管柱施工工法(2)
HPE液压垂直插入钢管柱施工工法一、前言HPE液压垂直插入钢管柱施工工法是一种新型的施工方法，通过使用特殊的机具设备和技术措施，能够高效、安全地完成钢管柱的垂直插入。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点HPE液压垂直插入钢管柱施工工法具有以下特点：1. 高效性：施工过程中可以提供较高的施工效率，减少人力和时间成本。
2. 精准性：可以保证钢管柱的垂直性和整体稳定性，提高施工质量。
3. 环保性：由于施工过程无需挖掘土方，减少了土地破坏和环境污染。
4. 适应性强：适用于各种地质条件和工程类型，如房屋建筑、桥梁、电力、石油化工等。
5. 灵活性：可以根据实际需要选择不同规格和材质的钢管柱。
三、适应范围HPE液压垂直插入钢管柱施工工法适用于以下工程项目：1. 建筑物的基础施工，如楼房、桥梁、堤坝等。
2. 油气输送管线的安装和维修。
3. 电力设施的建设和改造，如输电塔、变电站等。
四、工艺原理HPE液压垂直插入钢管柱施工工法的原理如下：1. 通过液压力将钢管柱垂直插入地面，施工中使用特殊的液压设备和附件来控制插入的速度和力度。
2. 通过液压油缸提供的力量和柱状物自身的重力，将钢管柱从地面推入地下，使其保持垂直，并达到预定的插入深度。
3. 施工过程中，通过控制液压系统的压力和流量，调整插入的速度和力度，确保钢管柱的稳定和垂直性。
五、施工工艺HPE液压垂直插入钢管柱施工工艺包括以下几个阶段：1. 准备阶段：确定施工位置和插入深度，清理施工现场，布置施工设备和材料。
2. 定位阶段：使用激光测量仪或其他测量工具，确保钢管柱的垂直性和位置准确。
3. 插入阶段：将液压设备与钢管柱连接，控制液压系统的压力和流量，缓慢插入钢管柱至设计要求的深度。
4. 固结阶段：根据实际情况选择添加固结材料，提高钢管柱的稳定性和抗压能力。
5. 检测阶段：使用测量工具对钢管柱进行垂直度和稳定性的检测，确保施工质量符合要求。
HPE液压垂直插入H型钢柱的施工技术
| 工程技术与应用 | Engineering Technology and Application ·108·2019年第4期HPE 液压垂直插入H 型钢柱的施工技术席崇辉（中铁二十局集团第二工程有限公司，北京 100142）摘 要：合肥市轨道交通3号线繁华大道站地处繁华大道与翡翠路交口，两条道路均为主干道，车流、人流比较大，因此该站在繁华大道与翡翠路交口采用了39.2m 盖挖逆做法分幅施工。
按设计要求采用HPE 液压插管法从地面将H 型钢柱精确定位并安装。
经项目实践，实现了H 型钢柱精确定位、安装要求，同时满足H 型钢柱垂直度要求，取得了较好效果。
关键词：HPE 液压；H 型钢柱；质量控制中图分类号：TU755 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2019）04-0108-02作者简介：席崇辉（1985—），男，本科，工程师，研究方向：地铁施工技术。
1 工程概况合肥市轨道交通3号线繁华大道站位于翡翠路地下沿南北向布设。
主体结构设计为地下两层单柱双跨岛式站台，车站主体总长度487.3m ，标准段总宽度20.9m ，标准段基坑平均深度17.5m ，顶板覆土厚度2.9～3.5m 。
该站地处繁华大道与翡翠路交口，两条道路均为主干道，车流、人流量较大，考虑到交通导改难度很大且需保证繁华大道东西向车道数量不能减少，因此该站在繁华大道与翡翠路交口采用了39.2m 盖挖逆做法分幅施工。
如图1所示，盖挖逆做顶板采用27根H 型钢柱支撑，其中5根为永久H 型钢柱、22根临时H 型钢柱，永久H 型钢柱在车站施工过程浇筑于立柱内，临时H 型钢柱在车站施工完成后拆除；H 型钢柱采用厚度30mm 的Q235b 钢板加工制作，截面尺寸600×600mm ，H 型钢柱下为桩径1200mm 支撑桩，桩长15m ，H 型钢柱插入支撑桩以内3m 。
2 地质条件繁华大道站地质自上而下依次为杂填土、素填土、粉质黏土、黏土、泥质砂岩，底板主要处在黏土层；支撑桩桩底主要处在泥质砂岩层。
盖挖地下工程钢管柱HPE机自动化控制的运用
盖挖地下工程钢管柱HPE机自动化控制的运用发布时间：2022-04-26T01:06:18.407Z 来源：《科学与技术》2022年1月第1期作者：朱杰[导读] 城市地铁盖挖逆作车站通常会涉及到钢管柱施工，该结构一般为永久性结构朱杰中国水利水电第八工程局有限公司湖南长沙 410000摘要：城市地铁盖挖逆作车站通常会涉及到钢管柱施工，该结构一般为永久性结构，具有定位和标高控制精准、垂直度要求高等质量要求。
该结构现有人工定位法、支架定位法、HPE法等施工工法，结合地铁施工标准高、工期紧、转序多等特点，一般选择HPE工法垂直插入钢管柱的方式。
该工法能够标准化的流水作业，有利于工期节约，钢管柱定位、标高、垂直度控制好，能满足设计及规范要求，且施工安全可靠。
在施工中取得了较好的经济效益和社会效益。
关键词：钢管柱 HPE机安全性好控制精准Application of Automatic Control of HPE Machine for Steel Pipe Column in Cover ExcavationUnderground EngineeringZHU Jie(Sinohydro Engineering Bureau 8 CO.,LTD. Changsha, Hunan Province, 410000 China )Abstract:The construction of steel pipe column is usually involved in the cover excavation reverse construction station of urban subway. The structure is generally a permanent structure, with accurate positioning and elevation control, high perpendicularity requirements and high quality requirements. The structure has manual positioning method, support positioning method, HPE method and other construction methods. Combined with the characteristics of high subway construction standard, tight construction period and many sequence changes, HPE method is generally selected to vertically insert steel sheet piles.The construction method can be standardized flow operation,which is conducive to saving construction period, good control of steel pipe column positioning, elevation and perpendicularity, can meet the requirements of design and specifications, and the construction is safe and reliable. Good economic and social benefits have been achieved in the construction.Key Words: Steel pipe column; HPE machine; Good safety;Accurate control;1 工程简述深圳地铁某车站围护结构尺寸为长×宽×深：250m×22m×19.2m，为地下双层三跨结构，双排永久立柱为钢管柱形式，车站位于南山区蛇口老城区，周边繁华、环境复杂、空间有限，采用盖挖逆作法施工，结合质量精度、工期进度、安全保障及空间条件等，项目部决定采用HPE机垂直插入工艺施作钢管柱，工程共有钢管柱61根，直径1m或0.8m，单个管长约23.5m，钢管柱插入立柱桩身3.5m。
HPE液压垂直插入钢管柱施工工法
HPE液压垂直插入钢管柱施工工法HPE液压垂直插入钢管柱施工工法一、前言在土木工程领域中，施工工法是指根据工程要求和设计要求，以合理、可行的方式进行工程施工的方法和步骤。
HPE液压垂直插入钢管柱施工工法是一种用于地基处理和地下建筑物施工的技术，其特点是高效、节能、环保、安全可靠。
接下来，将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及一个工程实例。
二、工法特点HPE液压垂直插入钢管柱施工工法具有以下特点：1. 高效快捷：采用液压技术，施工速度快，一次施工可完成多根钢管柱的插入工作，大大节省施工时间。
2. 节能环保：该工法无需挖土和辅助材料，不会产生大量废弃物，减少了对环境的负面影响。
3. 强度可控：通过液压系统控制钢管柱的插入深度和施工压力，保证了插入钢管柱的稳固性和强度。
4. 适应性强：适用于各类地质条件下的土壤和岩石工程，以及管井、桩基和坑壁支护等工程。
5. 灵活性高：可根据需要选择不同直径、长度和材质的钢管柱，适应不同工程要求，提高施工的灵活性和可操作性。
三、适应范围HPE液压垂直插入钢管柱施工工法适用于以下工程：1. 地下建筑物的基础加固和地基处理，如桩基、围护墙等工程。
2. 管线工程中的管井施工、排水井施工等工程。
3. 坑壁支护和边坡加固等土木工程。
4. 地下储罐的加固和地基处理。
四、工艺原理HPE液压垂直插入钢管柱施工工法的原理是利用液压力将钢管柱插入地下，以实现地基加固和地下建筑物的施工。
具体实现的关键技术措施包括：1. 钢管柱的选材：根据工程要求，选择适当的钢管柱直径、壁厚和材质，以确保施工过程中的稳定性和安全性。
2. 确定插入深度：根据地质勘察和工程设计，确定钢管柱的插入深度，以达到设计要求的地基加固效果。
3. 液压系统设计：设计适当的液压系统来提供施工所需的力量和稳定性，在插入过程中不会产生过大的振动和冲击。
4. 施工压力控制：通过液压系统的控制，控制施工过程中的施工压力，使钢管柱插入均匀、稳定。
HPE工法钢管柱施工专项方案
1. 编制依据本施工组织设计编制依据天津地铁5、6号线文化中心站第二合同段工程地质情况及桩基部分施工施工图、设计图交底、《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）、以及相应的施工验收规范编制。
2. 工程概况2.1 工程概况天津地铁5号线工程北起北辰区双街，南至西青区梨园头，路线全长33.785km，全线共设28座车站，设车辆段一座、停车场一座。
天津地铁6号线工程东北起自大毕庄，南至动物园，线路全长28.072km，全线共设25座车站，设车辆段一座。
本标段为天津地铁5、6号线工程文化中心部分第2合同段，承包工程共包括：5号线文化中心站~宾馆西路站盾构区间，5、6号线宾馆西路站、6号线宾馆西路站~文化中心站盾构区间、6号线文化中心站、6号线文化中心站~广东路站盾构区间，共计2站3区间（见图2.1-1）。
图2.1-1天津地铁5、6号线工程文化中心部分第2合同段工程宾馆西路站是天津市地铁5号线与地铁6号线的一个同台换乘站，为地下三层三跨岛式车站。
车站位于宾水道与宾馆西路交叉口，沿宾水道东西向布置，宾水道为城市主干道，现状为双向6根机动车道，交通繁忙。
根据最新设计图纸，车站总长276m。
车站共设4个出入口及2组风亭，C、D号出入口在主体结构北侧，A、B号出入口在车站主体南侧，1、2号风亭组均在车站的北侧。
车站主体拟采用全盖挖逆做法施工，附属结构除南侧出入口管线迁改范围内采用盖挖法施工，其他出入口及风亭均采用明挖顺做法施工。
2.2 AM扩底灌注桩概况本方案主要针对宾馆西路站扩孔桩施工，其中LZZ1桩型直径2000mm的扩孔桩共58根，有效桩长32m，LZZ1直径2200mm扩3500mm支盘扩孔灌注桩（二道，其中一道扩大头底标高在桩顶以下10.25m，扩大头垂直面高度750mm，斜面2000mm）。
KBZ桩型直径2000mm的扩孔桩2根，有效桩长32m 共2根，KBZ直径2200mm扩3500mm支盘扩孔灌注桩（二道，其中一道扩大头底标高在桩顶以下10.25m，扩大头垂直面高度750mm，斜面2000mm）。
HPE地面液压垂直插入钢管柱施工技术
之后 ， 土的次固结系数 Ｃ 基本 不变。 ， 固结 系数 Ｃ 即 次 与土
样的 固结压力大小无关 。进一步 整理 后得出 ： 土样的次 固结 系数和压缩指数 比值为一 常数 ， 比值 Ｃ／ ００ ４ 。 其 Ｃ ． ７ ＿ ３
响Ｕ． 】 岩土 力学，０ １２（ ：６—７ ． ２０，２４ ４７ ４３ ）
第３ ３卷 第 ７期
Ｖｏ ．３ １ ３ Ｎｏ７ ．
建
筑施Leabharlann 工 Ｂ Ｌ Ｉ ＧＣ Ｎ Ｔ Ｕ Ｔ ０ ＵＩＤ Ｎ ０ Ｓ Ｒ Ｃ ｌ Ｎ
ＨＰ Ｅ地 面 液 压 垂 直 插 入 钢 管 柱 施 工 技 术
Ｃ ｎ ｔｕ ｔ０ ｅ ｈ ｏｏ ｙｏ Ｅ （ ｏ ｎ ｄ ａ ｌ ０ ｓｒ ｃｉｎ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｆ ＨＰ Ｇｒ ｕ ｄ Ｈｙ ｒ ｕｉ ｃ
西２４ ０ ｍ ０ ｍ扩至 ３ ４ ０ ｍ ０ ｍ，有效 桩长为 ２ ． ｍ～６ ， ５５ ２ ｍ
站平 行 ， １ 车 站 紧邻 城 际 车站 ，与城 际车 站 基坑 深 度 Ｂ线 ２ ． ｍ基本一致 ，２线车站基坑深度略浅 ， １ 。地铁 Ｚ １ ５ Ｂ 为 ７ｍ １
Ｃ平 均值 为 Ｏ０ ７ 次固结系数 Ｃ 平均值为 ００７ 第④层 的 ｓ ． ， ９ ．１。 变形指标均 比第③ 层的要大。
（ ２）上海川沙 软土在 固结应 力大于 土的结构 屈服应 力
【 易耀林， ４ 】 刘松玉， 朱志铎． 路堤荷 栽下钉 形搅拌桩复合地基沉 降 特性Ⅱ． Ｊ 中国公路 学报， ０ ０ ２ （ ： — ． ２ １ ， ３ ）１ ７ ５ ［ 魏道垛 ， 中雄． ５ ］ 胡 上海 浅层地基土的前期 固结压力及有 关压缩性 参数的试验研 究忉． 岩土 工程 学报， ９ ０ ２ ）１ — ２ １８ ， （ ： ３ ２ ． ４ ［ 王立忠， ６ ］ 丁利， 陈云敏等． 结构性软 土压 缩特性研 究Ｕ． 】土木工程 学报， ０ ４ ３ （ ： ６ ５． ２０ ， ７ ）４— ３ ４ ［ 吕海渡， ７ 】 汪稔， 孔令伟等． 结构性 对琼 州海峡软 土压缩特性 的影
钢管混凝土柱工程质量控制监理要点
钢管混凝土柱工程质量控制监理要点钢管混凝土柱是一种常见的结构构件，具有结构稳定性好、承载力强、耐久性好等优点，因此在工程建设中广泛应用。
为了确保钢管混凝土柱工程的质量，进行监理工作十分重要。
以下是钢管混凝土柱工程质量控制监理的要点：1.施工前准备在进行钢管混凝土柱施工前，监理人员要进行施工前准备工作。
首先要检查施工图纸，核对材料和设备的选择是否合理。
其次，要检查施工方案和施工工艺是否合理，保证施工计划的合理性和可行性。
最后，要核对施工人员的资质和技能，确保施工人员具备相应的经验和技术能力。
2.材料验收监理人员要对施工现场送来的材料进行严格的验收。
对于钢管，要检查其规格、长度、厚度、质量等是否符合要求，同时检查管体是否平整、无明显锈蚀和损坏。
对于混凝土材料，要检查材料的标号和强度等级、外观质量以及水泥、沙子和骨料的配比是否符合设计要求。
对于钢筋，要检查其规格、长度、弯曲和焊接质量等。
3.施工过程监控监理人员要对钢管混凝土柱的施工过程进行全程监控。
首先要对地基处理质量进行检查，包括地基的平整度、土壤的承载能力等。
同时，要对钢管的安装质量进行监测，包括钢管的制作质量、连接方式的正确性以及钢管的垂直度等。
对于混凝土浇筑过程，要检查混凝土的配合比是否准确、浇筑的均匀性和稠度等指标。
同时，要监控浇筑过程中的坍落度、振捣情况以及养护措施等。
4.质量检测监理人员要对钢管混凝土柱的质量进行检测，包括强度检测、外观质量检测、尺寸偏差检测等。
对于强度检测，通常采用取样试验的方式进行，检测混凝土柱的强度是否符合设计要求。
对于外观质量检测，要检查钢管表面的光洁度、无锈蚀和损坏等情况。
对于尺寸偏差检测，要对钢管的直径、壁厚等进行检测，确保其符合设计要求。
5.现场安全监测监理人员要对施工现场的安全状况进行监测，包括施工过程中的作业安全、施工机械设备的使用安全、施工现场的环境安全等。
同时，要关注施工现场的通风、照明、消防等设施是否完善，确保现场人员的安全。
钢管砼柱-施工工艺质量控制要点
一、构件及材料简介1.1钢柱型号1.1.1箱型柱：P450*450*16P450*450*351.1.2圆管柱：PIP400*20圆管柱箱型柱1.2排气孔简介在柱身设置Φ20圆孔，浇筑混凝土时能有效避免空鼓等质量问题，待喷涂防火涂料时封堵排气孔。
1.3钢柱平面布置图1.4钢柱施工辅材介绍1.2.1普通螺栓：M20*601.2.2无机富锌底漆1.2.3环氧云铁中间漆1.2.4 焊丝：ER50-61.5混凝土简介本工程钢管砼柱及组合钢板剪力墙采用自密实砼浇筑。
自密实混凝土是指在自身重力下，能够流动密实、并且不需要附加振动的混凝土。
本工程采用高抛法浇筑C50自密实混凝土，保证混凝土不产生离析现象是施工重点。
其次钢管混凝土柱在相邻的2节柱接头部位存在内环板，阻碍自密实混凝土的流动。
如何保证自密实混凝土高间隙通过性和填充性是施工难点。
二、钢柱安装2.1钢柱安装工艺流程本工程钢柱型号较多，根据现场塔吊布置情况，将钢柱根据塔吊的吊重情况进行分节，基本可将最远端、最重的钢柱按照楼层划分为每层一节，每节钢柱顶端高出楼面1~1.3米，便于两节钢柱对接、焊接作业。
距离塔吊较近的钢柱可根据塔吊吊重划分为多层一节。
2.2安装工艺准备2.2.1钢柱吊装前，必须对钢柱的定位轴线，基础轴线和标高等进行检查和办理交接验收，并对钢柱的编号、外形尺寸、连接板的方位等等，进行全面复核。
确认符合设计图纸要求后，划出钢柱上下两端的安装中心线和柱下端标高线。
2.2.2钢柱起吊前将吊索具、操作平台、爬梯、溜绳以及防坠器等固定在钢柱上。
2.3钢柱的安装2.1.1 吊装准备：根据钢柱的重量及吊点情况，准备足够的不同长度、不同规格的钢丝绳以及卡环。
在柱身上固定好钢爬梯，并焊接好拉设安全绳的安全环，以确保执行下道工序的操作人员的安全。
2.1.2钢柱吊点设置：钢柱吊点的设置需考虑吊装简便、稳定可靠、还要避免钢构件的变形。
钢柱吊点设置在钢柱的顶部，直接在临时连接板上预留吊装孔（连接板至少4 块）。
HPE工法垂直插入钢管柱施工工艺及监理控制要点
质 量 安 全
Ｈ Ｅ 德垂 直 插入 谰 管程 Ｐ工 施 工 工笔 及监 理控 点
仇 航
２０６ ） ０００ （ 海 三 维工 程 建 设 咨 询有 限公 司 ， 上 海 上
Ｈ Ｅ垂直插入机移位 Ｐ
大 、不 易操 作 、垂直度 控制难 度 高、周 期长 （ － ｑ根钢 管柱 安装绷 ７ 左右） ｄ 。考虑 以上不利因素 ，将钢管柱 采用 人工安装施工工 艺改用 Ｈ Ｅ（ ｙ ｒｕ ｃ ｒｓ ｒ、 Ｐ Ｈ ｄａｌ ｅｓ ｅ ｉｐ ｕ
Ｐ ｒｅｄｃ ａ、Ｅ ｅ ｅ ｎ ｉ ｒ ｍｂｄ三个 单词 的首字母） ｐ ｌ ｕ 工法机械插 入钢 管柱施工 的方法 。 ２ Ｐ 工法介绍 Ｈ Ｅ 在 Ａ 桩混 凝土 浇筑 后 、混凝 土初 凝 前 ，用两 Ｍ
Ｈ Ｅ液 压 垂直插 入机 就位 时 间 、插 入 时间 。运 输 时 Ｐ
Ｐ ｏｅ ｔ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｒｊ ｃ Ｍａ ａ ｅ ｎ
… 一 一 蔓 ２ ■ ＿ ０
间需 １ 、灌注时 问需 ３ 、Ｈ Ｅ液压垂直 插入机 ｈ ～４ｈ Ｐ
就位需 ２ｈ 、插 入钢管柱 时 间需 ５ ，合计 时 问不 ～６ｈ 少于 １ ，要求混凝 土缓凝时 间不 少于 １ 。 ３ ｈ ８ ｈ
３ １ 施工 工艺流程图 ．
桩混凝土浇注后，放 出桩位 中
角，与武 林广场东通道呈 ３ 。 ４ 斜交 。该站是地铁 １ 号
线与 ３号线 的换乘车站 ，车站长 １２ ５ｍ，标准段 宽 ６． ７
３． ｍ，底板埋深 约 ２ ６６ ７ｍ，为 ４柱 ５跨三 层结构 （ 两
端 为 ４层结构 ） 。车站采 用盖挖 逆作法 施工 ，车 站 中 间桩采用 中１０ ｍｍ 的ＡＭ 桩基 上安装 ＠９ ０ＴＢ ６０ ０ ＩＩ、 Ｉ 壁 厚 １ ｌｌ ６ｒｌ 的钢管 混凝土 柱作 为中 间支 撑体系 ，桩 ｆ Ｔ 长 ２ ． ￣２ ． ３ ９ ４１ ｍ，柱高 ２ ． ４ ７ ５ 不等 ，共 ４ ６ ３３ ￣２ ． ４ｍ ３ ７
HPE液压插入机插入钢管柱的监理控制要点探究
HPE液压插入机插入钢管柱的监理控制要点探究摘要：在地下工程快速发展过程中，由于钢管柱具有独特优势所以得到广泛应用，基于界限要求，需要钢管柱定位精准，垂直度符合要求，采用何种方法在盖挖施工环节在地面精准定位，是钢管柱施工的重要内容。
而HPE在此方面具有独特经济优势以及技术优势，所以在工程实践中应用广泛。
对此，本文以S工程为了，介绍了HPE工艺插入钢管柱时监控要点，希望能够为相关单位提供参考。
关键词：HPE液压机；插入钢管柱；监控要点前言：HPE工艺（以下简称HPE）相比于传统工艺，不需要采用人工方式下孔作业，能够充分避免施工风险。
HPE插入钢管柱过程中能够进行机械化操作，降低人为影响。
完成插入作业后，HPE能够结合钢管柱底部传感器向电脑传输信号，对钢管柱垂直度进行检测，为施工质量提供良好保障。
随着HPE工艺应用更加广泛，相关人员也应该加大监控工作重视程度[1]。
1工程概况S工程是一项车站项目，长度设计为162.75m，段宽设计为36.6m，地板埋深在27m左右。
车站选择盖挖逆作法开展施工活动，车站中间选择Ф1600mmAM桩基安装钢管砼柱，壁厚为16mm，直径为900mm，柱高度在23.334m—27.754m范围内，桩长度在23.49m—24.16m。
2 HPE工艺插入钢管柱时监控要点2.1施工前准备监控（1）准备环节监理工作。
设计单位与施工企业之间开展技术交底以及图纸会审等工作。
②要求施工企业科学进行施组设计编制工作。
③对施组设计进行审查。
④要求施工企业委托服务好、信誉好、资质突出的厂商开展钢管柱加工任务。
施工企业组织，与监理单位、建设单位共同考察确认钢管柱厂商。
⑤要求施工企业积极开展钢管柱进场的质量检验工作。
（2）场地要求。
要想保证HPE对钢管柱进行插入操作时能够保持牢固、稳定转状态地面标高无沉降现象。
施工场地应该选择床层钢筋对地面进行硬化处理，厚度为250mm，直径为14mm。
完成钻孔灌注桩的浇灌施工后，应该及时开展清理工作，进而充分保证HPE插入机快速、准确就位，进而充分提高钢柱定位垂直度[2]。
HPE液压垂直插入机施作钢管柱施工技术
HPE液压垂直插入机施作钢管柱施工技术朱元生【摘要】This paper,based on the South Station in Wuhan Metro Steel Pipe Column construction practice,discusses in detail the vertical insertion of the HPE hydraulic facilities for steel column construction process principles,processes,operating points and quality control requirements.Test data proves that the advanced technology is reliable,can assure quality,solving problems in the traditional steel column installation such as no assurance of the security of artificial positioning,the complex construction process,long duration,high cost,and reduces the construction period of South Station by five months,to break the constraints bottleneck of duration%结合武汉地铁中南路站钢管柱施工实践,详细论述了HPE液压垂直插入机施作钢管柱施工技术的工艺原理、工艺流程、操作要点和质量控制要求。
检测数据证明,该技术先进可靠,能保证质量,突破了传统钢柱安装人工定位存在的安全不能保障、施工工序复杂、工期比较长、成本较高等诸多难题,并使中南路车站施工工期提前了5个月,打破了工期制约的瓶颈。
钢管桩施工工艺与施工要点
钢管桩施工工艺与施工要点1、打桩机械的选择打桩机械的选择要根据工程地貌、地质、配套锤的型号、外型尺寸、重量，桩的材质、规格及埋入深度、工程量大小、工期长短等而定。
打桩机的型式很多，有桅杆式（履带行走）、柱脚式、塔式、龙门式等多种，其中以三点支撑桅杆式（履带行走）柴油打桩机（图1）使用较普遍。
具有桩架移动机动灵活，可作全向转动，导杆垂直度可全方位调节，锤、导杆可自由上下移动，可作各种角度微调，打桩精度较高，整机稳定性好，操作方便、安全，工效较高等优点。
但对场地要求较高，要铺填10～30cm碎石并碾压密实。
主要型号有日KH100、KH180型、IPD80、IPD90型和D308、D408型等。
柴油桩锤主要有日MH72B、K25、K35、H45、K60及IDH35、IDH45型等。
表1可供选用参考。
图1 打（沉）钢管桩机施工准备包括：平整和清理场地；测量定位放线；标出桩心位置，并用石灰撒圈标出桩径大小和位置；标出打桩顺序和桩机开行路线，并在桩机开行部位上铺垫碎石。
3、打桩顺序钢管桩施工，有先挖土后打桩和先打桩后挖土两种方法。
在软土地区，一般表层土承载力尚可，深部地基承载力则往往很差，且地下水位较高，较难以排干。
为避免基坑较长时间大面积暴露被扰动和便于施工作业，一般采取先打桩后挖土施工法。
它的施工顺序是：现场三通一平――打桩――切桩――安混凝土圆盖――堵住桩头――填沙将坑口填平――设井点降低地下水位――进行基坑机械化挖土施工――清理基坑，修整边坡――焊桩盖，浇筑垫层混凝土――帮钢筋，支模板，浇筑混凝土基础承台。
钢管桩的施工顺序是：桩机安装――桩机移动就位――吊桩――插桩――锤击下沉，接桩――锤击至设计深度――内切钢管桩――精割、戴帽。
为防止打桩过程中和相邻建（构）筑物造成较大位移和变位，并使施工方便，一般采取先打中间后打外围（或先打中间后打两侧），先打长桩后打短桩，先打大直径桩，后打小直径桩的程序进行。
钢管柱施工控制要点说明
永久钢管柱施工控制要点、现场作业条件1、施工机械是否运行正常。
2、施工设备的运输条件和进退场条件是否具备。
3、施工用水电的供给条件是否具备。
4、现场照明条件是否满足需要。
5、钢筋加工和运输条件是否具备。
6、钢套管及钢管柱的摆放及便于吊装的场地是否具备。
7、混凝土定制是否完成并能保证及时供应。
8、泥浆制备是否完成。
9、弃土和废弃泥浆处理方法和位置是否具备。
10、桩孔周边地面平整密实，有排水措施，成孔操作过程中禁止桩孔周边水洼、泥泞遍地。
二、人员准备条件1、桩基施工人员准备同直径2200mm桩基施工，要求各操作人员更加细心，特别是旋挖钻机及大吨位吊车操作员。
2、下井人员准备下井人员须提前进行身体检查，患有心脏病、高血压等以及年龄超过50岁的人员严禁下井作业。
选定的下井人员下井前须经现场医务人员进行体检，感冒、发烧或有其他身体不适的情况不允许下井作业。
下井人员三人一组，其中两人井下作业，一人在井上监控，井下作业人员连续作业时间不超过二小时。
所有下井作业人员与监护人员必须经过专业安全技术培训，未经过培训的人员严禁下井作业。
三、机械设备准备1、施工操作设备2、安全防护设备表2主要安全设备投入表四、设计参数1、桩基设计参数桩径2.2m ,有效桩长45m，总桩长约72米。
每颗桩桩顶具体标高见设计图纸。
桩顶标高整体自北向南以2%。
坡度降低，主筋锚入结构底板混凝土 2.5m。
混凝土灌注钢筋保护层厚度为70mm。
采用C30水下混凝土，避免使用早强水泥，混凝土中最大氯离子含量不大于0.06%。
2、钢护筒设计参数外径©2100mm、t=16mm、Q235钢钢板卷制而成。
总长度根据桩顶标高和地面自然标高不同确定支撑钢套管分两节：第一节长5.5m ,与钢筋笼焊接，伸出笼顶1.5m ;第二节分别长24.797m（M 轴）、24.818m（L 轴）、26.639m （1/L 轴），伸出地面600mm。
3、定位器设计自动定位器呈十字锥形，主要构件包括锥形引渡板、定位十字板、环形锚固脚及定位铁件等构件，其中锥形引渡板、定位十字板实现对钢管柱的引渡功能，并限定钢管柱的水平位移；环形锚固脚承托钢管柱，并控制钢管柱的水平位置及标高，锚固于圆形钢筋混凝土桩内，可防止自动定位器变形、移位；定位铁件承托上部构件，并提供准确的空间位置。
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钢管柱HPE工法施工工艺及监理控制要点作者：吴昌宏
来源：《装饰装修天地》2016年第04期
摘要：HPE机械垂直插入工法是盖挖逆作法车站钢管柱施工的新工艺，该工艺运用机械插入法施工钢管柱具有安全风险小、施工周期短、成本造价低等优点。
本文结合长春地铁1号线一期工程长春火车站南广场站工程为例，介绍了HPE工法的施工原理以及钢管柱HPE工法施工工艺，结合笔者的工作经验，介绍了HPE工法垂直插入钢管柱施工的监理控制要点。
关键词：盖挖法；HPE工法；钢管柱
一、工程概况
长春火车站南广场是目前长春市最重要的交通节点之一，周围商业大厦众多，交通量大、行人如麻，是重要的交通枢纽。
长春地铁1号线长春火车站南广场站工程车站起始里程
K15+810.200，车站终点里程为K15+939.800，计算站台宽度为13m，长为118.0m。
车站主体为地下四层三跨箱型框架结构，标准断面宽24.80m。
车站采用盖挖逆作法施工，由于人工孔内安装钢管柱危险性大、不易操作、垂直度控制难度高、单根钢管柱安装时间长。
考虑本工程施工技术复杂，工期紧，因此本工程采用HPE工法机械插入钢管柱施工的方法。
二、HPE工法施工原理
HPE机械垂直插入工法是根据“两点一线”的原理，通过HPE液压垂直插入机械上的两个液压垂直插入装置，在支承桩混凝土初凝前将底端封闭的永久性钢管柱垂直插入支承桩混凝土中，利用标高定位系统将钢管柱定位至设计标高位置[1]。
利用吊车将钢管柱垂直吊起通过液压机械中心位置放入桩孔内，当钢管柱重力与所受泥浆浮力平衡时松开吊具，由液压插入机械将钢管柱抱紧，同时复测钢管柱的垂直度和中心位置[2]；然后由上下两个液压垂直插入装置同时驱动，通过其向下压力将钢管柱垂直向下插入，液压定位器将钢管柱抱紧后，按照从下到上的顺序依次松开液压定位器，再由两个液压垂直插入装置同时将钢管柱向下插入，重复上述步骤，直至将钢管柱插入到设计深度要求。
三、HPE工法主要施工工艺
1.灌注桩混凝土浇筑
由于需要插入钢管柱，因此要求灌注桩的混凝土要有一定缓凝时间，缓凝时间不小于混凝土运输时间、浇筑时间、HPE插入机就位时间、插入时间的总和[3]，要求混凝土缓凝时间不少于24小时，这就是所谓的超缓凝混凝土，施工时必须确保混凝土的施工质量，特别是东北地区冬季的施工，超缓凝混凝土的质量更是要严格要求，确保中间桩的施工质量。
2.HPE垂直插入机就位对中
混凝土灌注完成后，需要重新放出桩位中心，并将十字线标记在护筒上。
复核桩位后，将HPE液压插入机械的定位器中心与基础桩位中心至于同一垂直线上，然后吊装HPE垂直插入机就位，HPE液压插入机根据定位器就位对中[3]。
3.调整HPE垂直插入机水平度
就位对中后，调整HPE垂直插入机水平度，HPE液压插入机械水平度可通过手动或自动调整，调整完成后重新复核中心位置，复核完成后方可吊装钢管柱入孔。
4.HPE垂直插入机液压插入钢管柱
钢管柱吊垂直吊放至到HPE垂直插入机内，并且在下入孔内至第二道法兰后，钢管柱将会被HPE垂直插入机紧紧抱死，钢管柱被抱紧后，应复测钢管柱垂直度，满足要求后可在第二道法兰上方安装一个垂直传感器；
5.重力平衡
钢管柱插入混凝土后，由于采用的是超混凝混凝土，混凝土在很长时间内部能凝固形成强度，而钢管柱底部由于是封闭的空心体，会在超缓凝混凝土中产生较大的浮力。
因此为确保钢管柱在HPE液压插入机放松液压抱紧后不再上浮，必须采取一定的措施，进行重力平衡，如可在钢管柱内下钢筋笼、加水等方法进行重力平衡。
6.钢管柱孔口固定
重力平衡后对钢管柱上口进行定位，根据已放出的桩位中心与钢管柱中心吻合，用槽钢将钢管柱固定在工作平台上，并要固定牢固防止钢管柱偏位。
7.HPE插入机移位
在钢管柱固定完成以及采取措施重力平衡后，放松HPE垂直插入机上液压定位器，然后用吊车将HPE插入机吊出。
8.钢管柱四周回填砂并排浆
用砂石填充钢管柱四周至柱顶以下0.5m处，并将孔内泥浆排除。
桩内混凝土浇筑约2～3天初凝后即在钢管柱四周回填碎石，回填前参考桩身混凝土温度和留置的桶装混凝土和试块的凝结情况。
回填标高为割除工具柱标高向下1.5m处，钢管柱四周回填要均匀，方便施工人员割除工具柱。
四、HPE工法监理控制要点
1.加强钢管柱质量的监控
钢管柱加工完毕出厂前，监理人员到厂验收钢管柱加工质量，验收内容包括钢管柱的材质，物理力学性能指标，构件长度，垂直度，弯曲矢高等项目。
钢管柱的加工质量应符合设计及规范要求，合格后，予以验收确认并准予出厂。
经出厂前检验合格的钢管柱出厂运入工地后，监理人员查验钢管柱的材质单、物理力学性能试验报告、质检证明、出厂合格证等质量保证资料，确保钢管柱在施工前符合设计的质量要求。
2.确保钢管柱的插拔质量
为了保证顺利插入钢管柱，AM桩的混凝土要控制好缓凝时间。
由于需要插入钢管柱，因此要求灌注桩的混凝土要有一定缓凝时间，要求混凝土缓凝时间不少于24小时，施工时需要使用超缓凝混凝土。
因此施工时必须确保混凝土的施工质量，特别是东北地区冬季的施工，超缓凝混凝土的质量更是要严格要求，确保中间桩的施工质量。
3.加强施工关键环节的旁站记录
对影响工程质量和安全的关键环节如钢管柱混凝土浇筑、钢筋笼吊装、钢管柱安装全过程进行监理旁站，详细记录施工情况和质量状况，出现异常情况及时通知施工单位及设计单位进行处理。
五、结语
HPE工法垂直插入钢管柱是国内一项新的施工技术，首次被应用于长春地铁一号线一期工程长春火车站南广场站盖挖逆作施工中间柱（钢管柱）中，并获得成功，此工法与传统的人工安装钢管柱相比较，施工难度低、危险性小、周期短、节约成本等，故极具推广价值。
参考文献：
[1]李建旺. HPE工法在天津地下交通枢纽工程施工中的应用[J].市政技术，2010，28（4）：92-94.
[2]吴天凯，王跃飞，王海. AM、HPE工法在富水软土地区地铁车站施工中的综合应用[J].天津建设科技，2013，23（6）：43-46.
[3]韩振明. 盖挖逆筑钢管中柱安装施工技术[J].科技情报开发与经济，2005，15（8）：297-298.。