深圳某大厦钢管混凝土柱的施工工艺.docVIP

深圳*****大厦 钢管混凝土柱的施工工艺 [摘要] 结合工程实际介绍钢管混凝土柱的施工方法，其中包括柱与梁板的接点形式，钢管柱的安装、焊接及钢管混凝土泌水、空鼓问题的控制方法。 [关键词] 钢管混凝土柱、垂直度控制、焊接变形、混凝土浇灌、泌水控制 钢管混凝土作为钢-混凝土组合结构之一，就是在钢管中充填素混凝土制成的建筑构件。它具有承载力高、抗震性能好、节约钢材和施工简捷等突出优点，因而在高层和超高层建筑中得到了日益广泛的应用。钢管混凝土柱因其结构特征，同时具备了钢管和混凝土两种材料的性质。即管柱外部包裹钢管材料，管柱内部充填混凝土材料，因钢管壁对管内混凝土形成的刚性约束作用，防止了管内混凝土的脆性破坏。实验和理论分析证明，钢管混凝土在轴向压力作用下，钢管的轴向和径向受压而环向受拉，混凝土则三向皆受压，钢管和混凝土皆处于三向应力状态。三向受压的混凝土抗压强度大大提高，同时塑性增大，其物理性能上发生了质的变化，由原来的脆性材料转变为塑性材料。正是这种结构力学性质的根本变化，决定了钢管混凝土的基本性能和特点，并作为新型建筑组合结构显示出巨大的生命力和发展前景。在高层建筑中，钢管混凝土的特征与优势如下： 1、钢管混凝土柱的抗压和抗剪承载力高，相当于钢管和混凝土二者之和的2倍以上； 2、钢管混凝土柱截面比钢筋混凝土柱可减少60%以上，轮廓尺寸也比钢柱小，扩大了建筑物的使用空间和面积； 3、柱子截面减小，自重减小，有利于结构抗震，相当于设防烈度下降一级； 4、钢管壁薄便于选材、制造与现场焊接，是施工最为快捷的建筑结构之一； 5、钢管混凝土柱内的混凝土可大量吸收热能，其耐火性优于钢柱，从而比钢柱可节省耐火涂料50%以上； 6、钢管混凝土具有的核心混凝土三向受压特性，利于刚刚问世的C60～80高强度混凝土安全可靠地推广应用。 由于上述各项优点， 深圳*****大厦地下室设备房为了更充分地利用空间，设备房部分竖向受力结构为钢管混凝土柱，本工程位于深圳市福田区****数码城内，地下二层（局部一层），地上主楼26层，副楼8层，总建筑面积112263平方米，由深圳*****有限公司开发，广东省*****研究院设计，深圳市****建设监理有限公司监理，深圳市****建筑工程有限公司施工。 钢管混凝土柱结构概况 *****大厦为框剪结构，总高109m，电梯井筒体为钢筋混凝土筒体结构，其余为框架柱加局部单肢剪力墙，部分框架柱为钢管混凝土柱，分布于地下一、二层的设备房，共12根，直径为720mm， 钢管壁厚14mm，采用Q235A钢板卷制，柱高均为4.5m 钢管柱的制作 钢管柱要求各部件的制作、焊接尺寸、位置、标高准确。为了保证钢管柱的制作质量，钢管及各部件的制作、组焊委托工厂完成，经检验合格后再运至施工现场安装。 钢管柱的现场施工 3.1钢管柱与基础底板的连接 柱基础设计为在混凝土底板面下300mm预埋外径1700mm、内径620mm的钢板圆环（见图1）。为保证位置、标高的准确及平整度小于2mm的要求，先在夯实平整后的地基上根据柱位和预埋环打上打8根锚筋，再浇筑混凝土垫层，在垫层上放柱位线和检查基线，然后在底板钢筋绑扎完成后，按预埋钢板做成一个稳定的支架，按垫层上放线位置直接落 图1 柱梁节点及柱与基础连接示意图 3.2钢管柱的现场安装 3.2.1钢管柱吊装设备及方法 因施工总平面布置确定截吊位置时已将钢管柱的吊装要求考虑在内，因此现场吊装利用塔吊已不成问题，起吊时采用两点捆绑垂直起吊。 3.2.2钢管柱的安装 钢管柱安装前先清理预埋钢板面，按柱安装方向划出十字线（应与柱划线方向吻合），在线上标出柱半径，焊定位板。安装时，调整柱身划线与预埋钢板划线重合，柱外皮与柱半径标点重合后，塞紧定位板。利用顶拉杆调整垂直度，顶拉杆一端焊于预埋钢板上，一端焊于柱身钢管上。垂直度调整好后，将柱脚与肋板焊牢。 3.3.3钢管柱现场对接 地下一、二层钢管柱为同径连接。按现场施工条件，确定每个楼层作为一个组合件进行对接。钢管混凝土柱与梁连接采用暗牛腿，与密肋梁板连接采用节点筋板(见图2)，暗牛腿部位内设衬板，外焊加强环(见图1)，上下节钢管连接处设内衬加强管，内衬管内焊丁字形肋板，使管壁与管内混凝土共同受力。吊装时将吊起的上节柱按母线位置缓慢地插入下节柱内衬管上，上下线稍有偏移时，可采用特制厚钢板抱箍钳调整。上节柱插入内衬管过程中，由于内衬管与钢管内壁局部存在摩擦，导致就位困难，可在上下柱接口处设顶拉杆，相互垂直方向各设1根，待顶拉到位后，再利用顶拉杆调整垂直度。符合要求后，焊接防变形卡板。卡板对称设4块，然后进行钢管对接焊施工，防变形卡板和顶拉杆（见图3）在对接焊完成后拆除，并将其焊点打磨平整。 图2 柱板节点示意图