HPE 液压垂直插入技术及超缓凝混凝土

1 工程概况 
　　京津城际延伸线于家堡站站房工程是国内首例全地下站房工程，位于天津市滨海新区
是于家堡综合交通枢纽工程的一部分，总建筑面积为

86168㎡，站台规模 3 台 6 线，地下二

层为站台及轨道层，地下一层为候车大厅、设备用房及办公区层。地面层为

“贝壳”型穹顶采

光屋面，基坑开挖深度

21.5m。 

　　站房工程永久性钢管混凝土柱为

Φ1400，采用 HPE 垂直插入钢管柱施工工法施工。本

工程基坑深度深，柱间跨度大等特点，造成钻孔灌注桩单桩承载力大，桩直径大，深度深。
永久性钢管混凝土柱垂直度高，要求偏差

≤L/500（L 为钢管柱的高度），永久性钢管混凝

土柱锚入钻孔灌注桩的混凝土有效长度为

4m。 

　　

2 主要施工技术及 HPE 液压垂直插入钢管柱的施工流程 

　　

HPE 施工工艺是一种在逆作法施工中底部基础桩与上部结构柱连接的施工方法。施工

中采用

HPE 液压垂直插入机，在基坑内施工的支承桩浇筑至基坑底标高后、在混凝土初凝

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的施工方
法。

 

　　

2.1 承压桩超缓凝混凝土技术 

　　本工程采用盖挖逆作法进行施工，利用

HPE 液压垂直插入机在承压桩混凝土浇筑完毕

后下插钢管柱作为结构施工时的中间支撑柱和结构正常使用阶段的永久性的结构柱。因此，
从混凝土浇灌完成至钢管柱下插至设计标高和位置这段时间混凝土不能初凝，是该工法顺
利施工的关键所在。

 

　　本工程钢管柱设计长度

22m，直径 1.4m，钢管壁厚 42mm，钢管柱总重量在 20 吨以上，

需插入混凝土的部分达

4.8m。施工难度大，工序繁琐，耗时较长，这就要求下部承压桩的

混凝土必须具备良好的超缓凝性。

 

　　施工过程中在不影响设计要求桩基混凝土强度及耐久性等质量指标的前提下，通过适
当调整水泥、粉煤灰等胶凝材料的配合比，并掺加一定比例的超缓凝性外加剂达到了超缓凝
的效果。工程施工过程中所用的混凝土初凝时间达到

36h，且 16 小时后在不添加任何外加

剂的情况下，二次搅拌坍落度不小于

100mm。为钢管柱的顺利下插施工提供了充分的时间

保证。

 

　　

2.2 HPE 垂直插入机就位对中 

　　混凝土灌注完成后，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桩位中心在同一垂直线上，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。 

　　

2.3 调整 HPE 垂直插入机水平度 

　　

HPE 垂直插入机就位对中后，HPE 液压插入机械可手动、自动调整水平度，并重新复

核中心位置，满足要求后即可吊装永久性钢管柱入孔。

 

　　

2.4 吊装永久性钢管柱 

　　根据本工程永久性钢管柱的长度，为保证吊装时不产生变形、弯曲，采用二台吊车多点
抬吊，将永久性钢管柱垂直缓慢放入

HPE 垂直插入机上，吊装前应严格计算吊点位置等技

术参数，保证钢管柱不产生变形、弯曲。