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協(xié)會刊物
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鋼管混凝土施工技術(shù)在新聞中心工程中的應(yīng)用 |
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時(shí)間日期：2008-7-4 已被閱讀次：[8882] |
廣東省六建集團(tuán)有限公司 陸友洪
[摘 要] 本文主要論述鋼管混凝土柱從柱腳螺栓安裝、鋼管柱吊裝、管內(nèi)混凝土搗制
以及節(jié)點(diǎn)施工的施工技術(shù)
[關(guān)鍵詞] 鋼管混凝土柱 安裝 澆灌 節(jié)點(diǎn)
隨著現(xiàn)代建筑的多元化、新穎化及實(shí)用化的發(fā)展建筑形狀越來越復(fù)雜，從而為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
理論不斷提出新的課題，新的要求。從建筑材料發(fā)展?fàn)顩r來看，目前鋼結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)
構(gòu)在許多高層、大型建筑領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。作為一種嶄新的結(jié)構(gòu)形式，鋼管混凝土柱具有
許多鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及鋼結(jié)構(gòu)所不能比擬的優(yōu)點(diǎn)。由于其承載力高、塑性、韌性好，抗震性
能佳、節(jié)省材料。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)正越來越多地被應(yīng)用于高層建筑、大型建筑、橋梁工程、
特種結(jié)構(gòu)等工程，其實(shí)用性和優(yōu)越性也越來越明顯地顯示出來，佛山市新聞中心工程＋27.9
米大型玻璃天幕，鋼結(jié)構(gòu)支柱正是采用鋼管混凝土柱這一嶄新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式。從現(xiàn)場施工
的進(jìn)度和效果看，鋼管混凝土柱的應(yīng)用在佛山市新聞中心工程中取得令人滿意的效果。
1、工程概況
佛山市新聞中心工程座落在美麗的東平河南岸，占地130畝，總用地面積87150平方米，
由五幢6－12層建筑物圍合而成，設(shè)地下一層建筑面積為20606.6平方米，±0.000以上建筑
面積為84124平方米，總建筑面積達(dá)104730.6平方米。五幢建筑物圍合形成的天井上空＋27.
9米平面采用一個(gè)大型玻璃天幕鋼結(jié)構(gòu)互相連成一個(gè)整體空間。整個(gè)大型玻璃天幕鋼結(jié)構(gòu)中
設(shè)備70根鋼管混凝土柱做支撐。
鋼管混凝土柱直徑有Φ600、Φ700、Φ800及Φ900四種。鋼管鋼材采用Q235B，管壁
厚分別為14mm(用于Φ600、Φ700)、16mm(用于Φ800)、18mm(用于Φ900)，管內(nèi)澆筑C40內(nèi)
摻10％ZY的微膨混凝土。
2、施工工藝
施工工藝流程如下：
在預(yù)埋件上彈十字線→安裝預(yù)埋件和柱腳栓并固定→吊裝基礎(chǔ)節(jié)鋼管柱→柱腳底盤壓力
灌漿→吊裝標(biāo)準(zhǔn)節(jié)鋼管柱→接縫超聲波檢測→管內(nèi)砼搗制→節(jié)點(diǎn)施工
2.1鋼管混凝土柱腳螺栓預(yù)埋施工工藝
佛山市新聞中心工程鋼管混凝土柱采用端承式連接方法，端承式基礎(chǔ)承臺先預(yù)埋鋼管混
凝土柱地腳螺栓，通過鋼管混凝土柱柱腳底盤與預(yù)埋螺栓連接而使鋼管混凝土柱與基礎(chǔ)承臺
組成一個(gè)支承體系
2.2鋼管混凝土柱基礎(chǔ)節(jié)安裝工藝
在預(yù)埋螺栓的基礎(chǔ)承臺而上按鋼管混凝土柱的設(shè)計(jì)位置彈上十字中心線，并核對預(yù)埋螺
栓的準(zhǔn)確性，同時(shí)在鋼管混凝土柱柱腳底盤四邊定好控制線。使用吊機(jī)將鋼管混凝土柱基礎(chǔ)
節(jié)吊裝就位后，并用全站儀配合經(jīng)偉儀、水準(zhǔn)儀及吊線監(jiān)測方法進(jìn)行三維高效測量定位，從
而精確地確定鋼管混凝土柱的水平位置和垂直度。
2.3鋼管混凝土柱柱腳壓力灌漿施工工藝
由于鋼管混凝土柱腳底盤與基礎(chǔ)承臺而兩者之間的凈空空隙只有50mm，為保證兩者之間
的混凝土的密實(shí)，采用M50微膨水泥金剛砂砂漿進(jìn)行高壓灌漿施工
2.4鋼管混凝土柱標(biāo)準(zhǔn)節(jié)安裝工藝
2.4.1為增強(qiáng)鋼管與柱芯混凝土共同受力，每段柱子的接頭處，在下段柱端設(shè)置一塊環(huán)
形封頂板。封頂板厚度取12mm,鋼管混凝土柱對接采用內(nèi)襯坡口焊
2.4.2鋼管混凝土柱對接采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的新型焊接材料和焊接工藝，該焊接
材料和工藝的應(yīng)用確保了焊接的質(zhì)量，焊接前做好焊接工藝評定，評定合格后方可按評定合
格的焊接工藝報(bào)告，編制焊接工藝卡，進(jìn)行立柱的焊接。當(dāng)焊接環(huán)境出現(xiàn)風(fēng)速大于8M/s、濕
度大于90％和下雨天氣時(shí)，須采用有效防護(hù)措施。否則禁止施焊。焊接完畢，對焊縫進(jìn)行全
數(shù)超聲波探傷檢查，以確保焊縫質(zhì)量。
2.4.3吊裝與核對、監(jiān)控同基礎(chǔ)節(jié)施工方法。
2.5鋼管混凝土柱管內(nèi)混凝土搗制
鋼管混凝土柱的特點(diǎn)之一是它的鋼管就是模板，具有良好的整體性和密實(shí)性，不漏漿、
耐側(cè)壓，管內(nèi)混凝土可采用泵送頂升澆灌法、立式手工澆搗法和高位拋落無振搗法。佛山新
聞中心工程鋼管混凝土柱管內(nèi)混凝土搗制采用了立式高位拋落無振搗法施工：
2.5.1利用混凝土下落產(chǎn)生的動(dòng)能達(dá)到振實(shí)混凝土的目的。它適用于管內(nèi)直徑大于350mm
，高度不小于4m情況。一次拋落的混凝土量宜在0.7M2左右，用料斗裝填，料斗的下口尺寸
比鋼管內(nèi)徑小100～200mm，以便于混凝土下落時(shí)管內(nèi)空氣能夠排出。高位拋落無振搗澆灌法
，粗骨料粒徑可采用0.5～3cm，水灰比大于0.45，坍落度不小于15cm。為滿坍落度的要求，
應(yīng)摻適量減水劑，這減少收縮量，摻入10％ZY的微膨脹劑。
2.5.2每次澆灌混凝土前，先澆灌一層厚度為10～20cm與混凝土等級相同的水泥砂漿，
以免自由下落的混凝土粗骨料產(chǎn)生彈跳現(xiàn)象。
2.5.3當(dāng)混凝土澆灌到鋼管頂端時(shí)，當(dāng)混凝土稍為溢出后將留有排氣孔的層間橫隔板或
封頂板緊壓在管端，隨即進(jìn)行點(diǎn)焊，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的50％后，再將橫隔板或封頂
板按設(shè)計(jì)進(jìn)行補(bǔ)焊。
2.5.4管內(nèi)混凝土的澆灌質(zhì)量（密實(shí)度檢測），先用敲擊鋼管的方法進(jìn)行初步檢查，如
有異常則用超聲波檢測。對不密實(shí)和部位采用鉆孔壓漿法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，然后將鉆孔補(bǔ)焊封固。
2.6鋼管混凝土柱與框架梁節(jié)點(diǎn)施工工藝
2.6.1鋼管混凝土柱與框架梁連接節(jié)點(diǎn)處，在節(jié)點(diǎn)高度范圍內(nèi)，鋼管外壁焊45×30鋼環(huán)
帶連接件（抗壓環(huán)）以加強(qiáng)鋼管混凝土柱與框架梁節(jié)點(diǎn)的抗剪力�！ �
2.6.2鋼管混凝土柱與框架梁節(jié)點(diǎn)連接采用鋼筋混凝土環(huán)梁，環(huán)梁上、下鋼筋為焊接環(huán)
筋，焊接長度為單面焊10d，箍筋外肢距45×30抗剪環(huán)帶，凈距20mm。框架梁梁外側(cè)主肋繞
過鋼管柱拉通。
3實(shí)施效果
鋼管混凝土柱在佛市新聞中心項(xiàng)目工程的應(yīng)用是比較成功的，隨著建筑規(guī)模的不斷擴(kuò)大
，鋼管混凝土柱的應(yīng)用亦得到廣泛的應(yīng)用和重視。鋼管混凝土柱的應(yīng)用于建筑工程上有利于
施工生產(chǎn)的工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化和提高工程質(zhì)量。采用鋼管混凝土代替鋼筋混凝土，可大幅度地
節(jié)省鋼、木、水泥和減輕結(jié)構(gòu)自重，使傳統(tǒng)桿系結(jié)構(gòu)的性能大為改善，尤其是在高層，大跨
度、重載和抗震、抗爆的建筑結(jié)構(gòu)中，以及在大中城市的施工場地狹窄的建筑工程中，能更
好地滿足設(shè)計(jì)和施工的一系列要求。鋼管混凝土柱結(jié)構(gòu)將有著良好的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)
[1]中國工程建筑標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與規(guī)程》，中國計(jì)劃出版社。C
ECS 28：90
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