傅存海，蒋忠全，王利国，谢华涛，唐飞，李一德，管乐

（中铁隧道集团三处有限公司，广东 深圳 518000）

1 工程概况

义东市域轨道交通项目路总长103.86 公里，其中金华站总长371m，车站中心里程为JYCK0+125.000。车站与金华火车站站前广场地下预留接口进行对接换乘。车站为起点站，北面对接金华火车站，南端头设置盾构孔。

车站主体结构为地下二层单柱双跨、局部双柱三跨钢筋混凝土框架结构。标准段跨度21.3m，车站顶板覆土厚度3.48m，底板埋深17.04m；车站端头井宽度26.2m，底板埋深18.48m。车站范围内顶、中板及线路采用平坡，底板设2‰坡度。

2 吊装施工总体部署

根据工程特点，采用采用加工厂分段加工运输至施工现场，安装时一套断面尺寸800mm×1200mm 定位架。配备一台150t 履带吊和一台70t 履带，吊负责十字型钢柱吊装，一套定位架辅助精确安装。

3 十字型钢柱运输方案

单根型钢柱长22m，不便于运输，因此加工中分2 节进行进行，第一节统一加工成12m；第二节根据桩孔深度具体调节十字型钢柱的加工长度。运输过程为保证其运输的安全性，对十字型钢柱采用保护措施。对接驳器内加润滑油填充，并用橡胶堵头进行封堵，接驳器之间用钢筋连接，接驳器、牛腿外采用薄钢板包裹防护（图1）。

运输采用具有大型车辆进行运输。运输以1 节标准节12 米+2 节调整节或2 节标准节12 米+1 节调整节，重量约48T。其目的在于装运中牛腿+接驳器的位置差岔开，使装车固定更为紧凑、安全性强。车厢底部采用枕木垫塞，使牛腿悬空，十字型钢柱用钢丝绳与车厢固定。

4 十字型钢柱对接方案

图1 十字型钢柱保护措施

用吊车把多节十字型钢柱吊放到预先硬化制作完成的场地上搭建施工平台26×5m，根据施工桩号，将同一编号在厂内预先两节十字型钢柱放至焊接翻转平台上，找准十字型钢柱上标记对好，用红外线激光仪器、尺寸对高差、直线、对角进行找正，用M36 高强度螺栓进行连接、紧固，并由专项技术员检查符合要求，对法兰四周方可进行CO2气体保护焊接，焊接时采用野外防风遮挡措施，保证焊接质量，并进行探伤检测。

5 十字型钢柱安装方案

5.1 定位架的设计及定位原理

采用定位架就位十字型钢柱的施工原理，就是用两点决定一条直线，短直线校正长直线的施工原理方法。

设计带有上、下两个工作平台的定位架，上下平台各有与十字型钢柱外形尺寸完全吻合可分离的两块限位卡板，两块可分离的卡板由液压油缸控制开、合，使操作更便捷、方便、精确。

当定位架的上下两个卡板的中心垂直线与在桩孔中心线在一条直线上，保证其垂直度。当定位架中心与桩孔中心重合时，也就决定十字型钢柱的位置关系。因此，定位架准确就位决定十字型钢柱精确程度的高低。根据施工要求十字型钢柱偏差应在10mm 以内，钻孔垂直度误差小于0.5%；

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定位架精确就位安装时：

（1）场地硬化：桩孔外4×10 米场地用C20 砼进行硬化。

（2）孔桩标线：将桩孔四个角用油漆标注出来。

（3）架定位的固定：用吊车将固定架调入需要安装的桩孔位置，并将固定架的四个支撑脚与桩孔位置的四个油漆中心位置重合，及固定架中心与桩孔中心大致基本重合并固定。

（4）定位架调平：在上部平台四个角外部悬挂线垂的方式，调节固定架四个角的调平油缸使使其定位架达到水平。

（5）找准桩孔中心与定位架中心的偏差：将上下卡板全部打开，在上部平台园孔上放一根悬挂线垂的定位十字圆盘，调整线垂与桩孔中心重合。如果定位架与桩孔中心偏差过大，移动调位定位架。如果在50mm 范围内，无须移动定位架。

（6）限位卡板开合行程确定：先启动下平台单边限位卡板油缸，缓慢闭合限位卡板，当限位卡板中线点与线垂接触时，标记油缸行程位置，重复几次动作，防止有误，计算减去十字型钢柱的外部最大尺寸，做好标记，这就是卡板定位十字型钢柱的最大行程位置。再启动另一边的油缸，同样标记最大油缸行程位置。再调整上部平台的限位卡板油缸最大行程位置，同样标出。

（7）定位架固定：将定位架下部的基础千斤旋出支撑将定位架。

图2 测量定位

5.2 工具节连接

由于十字型钢柱顶端距离地面较深，为了有效地降低成本，采用重复利用工具节进行吊装，工具节的外形尺寸与十字型钢柱的外形尺寸相同。将工具节上部加工成与定位架上下平台相适应的固定长度6 米，顶端设计有吊装孔，还有用来固定十字型钢柱的调节长条孔；下节长度根据十字型钢柱距离地面高差进行取值。

工具节与工具节连接采用8.8 级M36 高强度螺栓连接，连接时用扭力扳手紧固，焊接翻转平台上，找准十字型钢柱上标记对好，用红外线激光仪器、尺寸对高差、直线、对角进行找正。下节工具节与十字型钢柱采用特制的加长8.8 级M36 高强度螺栓连接，下部螺帽焊接在下节工具节上，其顶部采用双螺帽紧固，并在地面上，便于操作工人在地面操作拆除。每个桩孔根据入桩的深度，在十字型钢柱工具节上用明显的标出完全就位标高尺寸。

5.3 十字型钢柱安装

（1）将限位卡板的定位油缸回收，将定位架卡板打开到最大位置。（2）吊装十字型钢柱时，先在空旷的场地使十字型钢柱成自然垂直稳定状态，才缓慢旋转至定位架上方，再下降插入定位架中心的圆孔。（3）十字型钢柱底部进入定位架下部插入桩孔前，安装地脚螺栓，将适当伸出限位卡板缩小与十字型钢柱的距离，避免十字型钢柱在下方过程中与桩孔钢筋笼擦碰，引起坍塌。（4）十字型钢柱深度还有500mm到位，通过继续调整限位卡板的油缸对十字型钢柱进行位置调节，原则是先调整定位架上部卡板，后调整下部卡板。注意调整油缸时，油缸的最大行程位置不能超过标记的位置，防止过度纠偏。（5）缓慢调整吊车吊臂，使下放垂直线最大限度的与桩孔线重合，不能用定位架卡板油缸过度承受十字型钢柱的纠偏力，防止定位架整体滑动。最后通过调油缸调整限位卡板反复调整，使十字型钢柱中心线位于桩孔的的中心，并用锁销对限位卡板进行固定。（6）用锁定圆钢插入工具节上部圆孔，在锁定圆钢下垫至调整垫块，固定十字型钢柱上下高度。（7）对十字型钢柱定位进行测量复核。（8）在桩孔地面的位置的工具节，用定位槽钢进行连接固定。（9）取走吊车的钢丝绳，十字型钢柱定位完成。

6 砼灌注

在定位架上部台架的下端预留的两个挂钩上，分别用两个手拉葫芦，将砼的导管通过定位插板预留的孔下放。两组导管用相同直径250mm 的钢管，为了操作人员方便作业中间节长2.5 米，底节可为4 米,漏斗下用0.5 米短管，管端用粗丝扣连接。导管使用前须经过水密性试验和气囊通过试验，根据孔桩的施工顺序及深度，计算出导管所需长度并进行编号。

图3 十字型钢柱吊装、定位

图4 十字型钢柱下部精确定位

导管使用前，应先检查其是否损坏，丝扣是否完好，内壁是否光滑圆顺。再进行水密承压实验，以检查导管的密封性能。导管应进行试拼，并进行隔水气囊球通过实验。

砼通过导管灌入，注意一定要对称灌注，导管下口与孔底保留30～50cm。灌注开始时，在漏斗中放入隔水气囊，然后再开始灌入混凝土。混凝土灌注正常后，应连续不断灌注，灌注过程中及时测探混凝土面高度，计算导管下端埋入混凝土深度，根据综合数据结论，进行导管的提扒与拆除，拆除时导管卡快一定固定到位，防止导管滑落至桩孔内。导管下端埋入混凝土的深度超过2.8 以上，才可以提扒导管，然后再继续灌注。严禁导管口提出砼面，防止断桩。

在灌注过程中，应将井孔内溢出的泥浆引流至排水沟，收集到沉降池。砼灌注量要比桩孔的理论计算值要多出一些来，以便能更好地清除浮浆和测量等误差，其桩顶面比理论上高出0.5～0.8m 为宜。

图5 十字型钢柱上部精确定位

7 工具节拆除

当砼灌注完成后，用吊车吊住工具节，将上节与下节节之间的螺栓松开取出螺栓，拆除上节工具节，可以进行下一次安装使用重复利用。拆除工具节时，先将卡板松开至最大位置，防止定位架与工具节发生碰撞，引起十字型钢柱偏移、错位。

8 十字型钢柱保护回填

灌注完成12 小时后。通过定位架下部留用与孔装地面之间的间隙位置，人工用沙对十字型钢柱与桩孔四周进行保护性回填。（1）在地面对下节工具节与十字型钢柱之间连接的加长高强度螺栓拆除。（2）将固定架下部限位卡板分开下工具节，拆除下节工具节。（3）人工用砂石回填桩孔至地面。（4）用吊车调离定定架时，严禁定位架与十字型钢柱发生碰撞。

9 安装十字型钢柱的主要注意措施

（1）十字型钢柱安装之前，需要完成自检，合格后连同钢材合格证、探伤检测报告，报请项目部及监理单位验收、合格后签发同意报告，初次吊装时需进行十字型钢柱吊装技术交底。（2）每根十字型钢柱都需要进行仔细巡检，确保十字型钢柱内无遗留物，保护件稳固，并清除其他不能进入桩里内部的件。（3）根据每根桩孔桩号的不同，明确对应的十字型钢柱吊装之前进行编号，防止出错。组织施工进行技术交底，书面资料一定要清晰，不能模拟两可。（4）十字型钢柱吊装时，配备专职起重指挥，以主机起重指挥为主，副机起重指挥配合主机起重指挥，确保十字型钢柱在吊装过程中合理受力。（5）十字型钢柱吊装时，先由主、副机进行同步起吊，起吊到一定高度后，副吊下放，主吊继续提升，知道十字型钢柱成垂直状态，拆除副机钢丝绳，十字型钢柱由主机进行吊装。（6）当十字型钢柱与建筑物较近处,吊装时用安全绳牵引拉离建筑物，专人指挥吊装及安全原来旁站监督，防止与碰撞建筑物，发生有安全隐患。