钢管混凝土柱施工技术探讨

钢管混凝土柱施工技术探讨

【摘 要】本文结合具体的工程实践，结合工程中钢管混凝土柱的施工特点及难点，阐述采取的技术保证和质量控制措施，并对钢管混凝土施工中关键步骤中的注意事项进行了详细地介绍。经实践表明,该套施工技术方法切实可行,完全满足现场施工质量和工期要求。

【关键词】钢管混凝土柱；钢管吊装；焊接；混凝土浇筑 0.引言

近年来,我国高层建筑迅速发展,需要多种结构类型满足高度、功能、及降低造价等方面的要求。钢管混凝土因具有承载力高、抗震性能好、节约钢材以及抗火性能好等优点,在高层建筑中得到了越来越广泛的应用。但是，与单纯的钢结构和混凝土结构相比, 钢管混凝土柱作为钢混组合结构，其施工工艺较为复杂，本文结合本工程钢管混凝土柱的特点及难点，阐述钢管混凝土施工的关键技术及质量保证措施。

1.工程概况

雅宝路二期危改B区二期工程为北京兆泰房地产开发有限公司开发，位于北京市朝阳区东二环路朝阳门桥东南角，建筑面积为1193m2，其中地下建筑面积为55918m2,地上建筑面积63446m2。为框架—剪力墙结构，整个工程中有6根钢管混凝土柱，钢管直径为700mm，钢管柱壁厚24mm，采用Q345B钢材，钢管内灌注强度等级为C50的混凝土，本工程由中铁建设集团有限公司承包施工。

2.本工程钢管混凝土柱施工难点

本工程钢管混凝土柱施工现场十分狭小，工期紧迫，工程质量要求高，钢管柱内高强度C50混凝土的施工与钢管柱吊装及标准层梁板模板结构施工交叉配合进行，其主要的施工特点及难点有：

（1）标准层施工工期短，钢管柱的吊装、梁板混凝土结构的模板钢筋、钢管柱内混凝土填充、钢管柱外围混凝土保护层等多道工序的交叉施工，施工难度大。

（2）钢管柱高度较大，钢管柱的垂直度难以保证。

（3）钢管柱混凝土浇筑、钢管柱与梁交接处节点处理的质量控制要求高。 （4）钢管柱的焊接应保证焊接质量，减少焊接温度变形对钢管柱垂直度的不利影响。

（5）钢管柱内混凝土的超声波检测，应满足设计要求。 3.钢管混凝土柱施工技术及质量保证措施 3.1 钢管柱施工

钢管混凝土柱施工质量主要由三方面控制，分别为钢柱地脚螺栓的埋设精度、钢管柱的吊装施工以及钢管柱混凝土施工，以下将对各个施工步骤的施工技术及质量保证措施进行介绍。

3.1.1 钢柱地脚螺栓的埋设

地脚螺栓的埋设精度对上部钢结构的安装质量起着至关重要的作用，因此，为了确保地脚螺栓位置准确,应在地下室底板钢筋绑扎完毕浇注混凝土前,采取以下措施:

（1）将建筑定位轴线引至地梁面层钢筋上。

（2）每组地脚螺栓均焊接于环形钢板上将地脚螺栓相对平面位置固定,并在环形钢板面上刻画通过环形板圆心的互相垂直的十字交叉线,环形板视为预埋件。

（3）预埋件平稳地放在地梁面钢筋上,将十字交叉线与钢筋面上的定位轴线对齐重合用仪器校正预埋件水平度、位置、标高。并在四角方向用45°角斜拉钢筋上与环形板底,绑扎在钢筋上。

（4）地脚螺栓埋设完成后，为了确保精度，要对地脚螺栓的埋设精度和质量检查，检查的项目包括地脚螺栓的轴线位置、中心偏移、螺栓露出长度、柱脚支承面标高和水平度，预留孔中心偏移等。对于不合格者，要校正。

3.1.2 钢管柱的吊装

地脚螺栓埋设精度校正完毕后，进行钢管柱吊装施工。为了保证钢管柱的安装精度，应采取以下措施。

（1）钢管柱起吊采用单机回转法。起吊前，钢柱应横放在垫木上，柱脚板位置应垫好木板或木方，起吊时，不得使柱的底端在地面上有拖拉现象，必须使钢柱垂直离地。

（2）为了确保钢管柱的安装精度，钢管柱在安装过程中要进行及时的测量与校正，测量与校正主要包括以下三个方面：

钢柱标高调整：先在柱身上标定标高基准点，然后以水准仪测定其偏差值，利用在柱脚底板下设置的调整螺母或成对的调整斜铁来调整柱的标高和垂直偏差。采用柱脚底板下调整螺母调整标高，比较方便精确。钢柱吊装前可通过水准仪先将调整螺母上表面的标高调整到与柱底板标高齐平。放上柱子后，利用底板下的螺母控制柱子的标高，精度可达±1mm以内。柱子底板下预留的空隙可用无收缩细石混凝土填实。

位移的调整：标高调整好后，再将钢柱四边中心线与基础的十字轴线对准，四边要兼顾，位移偏差要控制在3mm以内。

钢柱垂直校正：先对钢柱垂直度进行初校，然后再利用纵横轴线上的全站仪或经纬仪，借助柱顶上缆风绳同下端各相连的手拉葫芦或硬支撑、调整螺母、斜铁等将钢柱的垂直度调整到允许偏差范围后，将柱脚锁紧螺母拧紧固定。

（3）钢管柱柱脚的焊接

经过钢管柱轴线和垂直度校正后即可进行钢管柱柱脚焊接。但须注意：在钢管壁上先行画出两个方向轴线和标高,起吊就位时,钢管上的轴线与楼面给出的轴线应相重合,做到钢管平面位置准确无误,垂直度符合设计要求。

在钢管施焊过程中,可采用反对称法进行施焊。应挑选具有施焊压力容器资格的焊工进行施焊，保证焊接质量；过程中,随时用磁力线坠检查钢管柱的垂直度,如发生偏差,相应调整施焊顺序,焊缝质量经仪器探伤检测合格后方可进入下道工序。

3.2 钢管柱混凝土施工

3.2.1 钢管柱微膨胀泥凝土拌制要求 根据《钢管混凝土结构设计与施工规程CECS28-90》要求钢管混凝土的水灰比不大于0.4，为减少混凝土的收缩变形和满足设计要求的坍落度，掺入适量的微膨胀剂和高效减水剂；混凝土拌制前应通过试验确定微膨胀混凝土的配合比，其试配的微膨胀混凝土物理性能应满足以下几方面的要求:膨胀率、坍落度、充填性、抗离析性、保塑性等。除此以外，微膨胀混凝土的拌制应符合以下规定:①搅拌机宜采用强制式双卧轴搅拌机；②混凝土原材料均应按重量计算；③称量

的允许偏差为:水泥、掺合料为士l%，粗、细骨料为土2%，水为1%，外加剂为土0.5%。

3.2.2钢管柱微膨胀泥凝土浇筑 为了保证浇筑质量，钢管混凝土在浇筑时采用高抛加振捣法，采用塔吊浇筑。用塔吊将混凝土斗吊至混凝土斗管口并保持垂直，使混凝土自由抛落，利用混凝土下落时产生的动能振实混凝土，同时也要加振捣棒振捣，重复上述动作直至完成该段混凝土的灌注。在混凝土浇筑时应注意以下几点措施：①每次要求时间间隔为10min。②混凝土浇筑时，分层浇筑、分层振捣，混凝土每次吊运不超过2m3，每层混凝土浇筑厚度不得大于500mm，③每层上下振捣两次，每次振捣时间不得少于30s。

3.3 钢管混凝土柱养护措施

钢管混凝土柱的钢管壁比较薄，且导热性良好,混凝土灌注后在烈日下曝晒，对其硬化极为不利。可采取以下措施：混凝土达到终凝开始结硬后，往钢管内混凝土面注入约200mm高的自来水，并在管口蒙上湿透的麻包袋；在钢管外表面再捆绑双层麻袋浇水淋湿透，养护12d，确保混凝土强度达到设计要求。

4.结语

钢管混凝土柱的施工技术综合了钢结构与混凝土结构的技术，但不是两项施工技术的简单的相加，钢管混凝土柱的施工技术有其自身的技术特点，如果处置不当，会造成严重的施工后果，要完全解决这些钢管混凝土柱自身的施工技术问题，掌握钢管混凝土柱的施工技术，需要我们施工技术人员在实践过程中不断地完善和总结。

【参考文献】

［１］GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范[S].北京:中国计划出版社,2001.

［２］CECS 28:90,钢管混凝土结构设计与施工规程[S]. ［３］叶粤宁，何继军.钢管混凝土柱施工技术[J].广西土木建筑，2002，27:210－212.