工业设计职称论文HPE液压垂直插入超大钢管柱的质量控制(2)
3.5 钢管柱插入过程中质量控制
将钢管柱吊放入HPE液压垂直插入机内，初始时由于永久性钢管柱的自重大，钢管柱能自由下入孔内一定深度. 当浮力大于永久性钢管柱自重后，由HPE垂直插入机将永久性钢管柱抱紧，并用液压插入装置的液压下压力将永久性钢管柱下压插入孔内.
3.5.1 钢管柱插入过程出现无法插入的问题 针对混凝土出现假凝使钢管柱无法插入，混凝土缓凝时间不稳定在插入钢管柱之前已凝固的问题;混凝土出现假凝现象导致钢管柱无法顺利插入时，使用HPE液压插入机具备的360度旋转功能旋转钢管柱，利用钢管柱底部安装的三角钢筋搅拌混凝土，使混凝土恢复流动性后边旋转边插入;混凝土缓凝时间不稳定在插入钢管柱之前已凝固，该桩只能放弃安装钢管柱，等混凝土凝固后采用大直径360度全回转套管机旋转沉入直径2200mm钢套管，钢套管底部镶嵌钛合金切割灌注桩保护层混凝土至钢管柱安装标高1m以下，然后人工下入钢套管内清除混凝土至柱底标高以下200mm，二次浇筑后安装钢管柱.
3.5.2 传统钢管柱施工方案的弊端 传统控制方案[3]存在着以下的问题：(1)传统控制方案中，由人工进入桩孔就位，故需要埋设钢护筒，造成工程成本的增加(2)人工进入桩孔有一定的危险性，增加安全事故的几率(3)清除护筒内的泥浆、淤泥、混泥土浮浆、超灌混凝土等造成工期的延长(4)由于桩顶标高在地面以下，控制超灌混凝土的高度很难控制，超灌量直接影响剔除时间的长短，间接影响着工期(5)定位器的制作和安装，定位器底部灌浆料的灌注对钢管柱的标高控制都有直接的影响(6)钢管柱校准过程中仍需要吊具的吊装，对设备的周转不利(7)钢护筒的存在对以后结构层梁与永久钢管柱的连接带来不便，需要对钢护筒进行切割，需要控制切割口的朝向问题.
3.5.3 HPE钢管柱垂直度的控制 由布置在相互垂直两个方向上的两台经纬仪控制钢管柱初始垂直度.在调整的过程中，测量人员应该严格按照要求满足精度的要求.在法兰盘上方位置安装两个垂直传感器，布置在相互垂直的方向上，并设吊环便于回收使用. 在安装垂直传感器的工程中，应严格按照技术要求，做好垂直传感器的保护工作，防止在下送过程中的破坏，从而造成垂直传感器的失效而带来的延长工期的后果.在HPE液压垂直插入机在下送钢管柱的工程中，布置在两个方向的两台垂直传感器来控制钢管柱的垂直度，感应器上的读数即时的显示在显示器上，如果满足垂直度要求后继续下压插入至混凝土中;如果不满足垂直度的要求，应该通过调整HPE液压垂直插入机的水平度使两台垂直传感器的读数归零，此时永久钢管柱的垂直度满足要求.在施工过程中使用的传感器，要经常检查，以确保精度在允许的范围内.
3.6 钢管柱四周回填砂土质量控制
HPE垂直插入永久性钢管柱后，即可对永久性钢管柱四周进行砂或碎石回填，回填时钢管柱四周要均匀填入，回填高度在永久性钢管顶标高以下500mm，上部等工具柱拆除后回填 ;回填时排出的稳定液用泥浆泵抽至废浆池后外运清除.
3.7下放钢管柱内钢筋笼灌注混凝土质量控制
永久性钢管柱插入四周回填后，此时仍由HPE插入机抱紧永久性钢管柱，先下放永久性钢管柱内的钢筋笼，采用吊筋将钢筋笼固定在永久性钢管柱上口，控制好柱顶标高即可进行永久性钢管柱内浇筑混凝土.永久性钢管柱内混凝土为干作业灌注，在灌注时需特别注意永久性钢管柱法兰部位的混凝土密实度.当灌注到法兰部位时，需上下抽动导管，使混凝土充分填筑法兰底部的空隙. 混凝土浇筑至钢管柱顶以下200mm，便于后续接柱.
3.8拆除送柱标准节，垂直插入机移位
钢管柱四周回填并浇筑钢管柱内混凝土后，四周回填碎石已固定永久性钢管柱中心位置，即可拆除上部送柱工具柱，割除永久性钢管柱与送柱工具柱连接部位，拆除送柱工具柱后由吊车将HPE垂直插入机移除.
3.9回填孔口拔除钢护筒
永久性钢管柱内的混凝土达到初凝后，钢管柱内上口300mm～500mm未浇筑混凝土的回填细砂，便于今后开挖清理;其余部位回填碎石或易密实的砂土至孔口，拔除钢护筒.
3.10永久性钢管柱顶的保护
第一，钢管柱混凝土浇注完成后进行先期养护;第二，待混凝土初凝后对永久性钢管柱上部进行回填处理并拔除钢护筒，具体方法如下：第一，用石屑或砂回填至原始地面-20cm处;第二，浇注一层20cm厚的C20钢筋混凝土，钢筋可配置二级直径16双层双向，防止大型机械行走对钢管柱的挤压造成变形.
4、结语
综上所述，HPE液压垂直插入钢管柱施工主要是施工机械作业，因其人工作业少，从而减少了人为因素产生的误差，并减少了人工下孔作业带来的安全风险.该施工方法流程简单施工速度快施工工期短，比传统钢管柱施工节省工期 70%左右，大量减少了施工材料和人工的投入，不需要长钢护筒，也不需要人工埋设定位器，从而降低成本.虽然HPE工法施工已经取得了初步的成功，但是HPE工法施工工艺仍处于初期阶段，施工方法及监理质量控制方面还有待提高.随着HPE工法技术的不断完善提高，它必将取代传统的人工安装方法，成为施工盖挖逆作[1]首选.
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