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1、多（高）層建筑鋼管混凝土柱施工工法工法編號：RJGF(閩)—S1—2010完成單位：中建七局第三建筑有限公司主要完成人：張書鋒陳霞王耀1前言鋼管混凝土柱是近年來研究應(yīng)用的多元化結(jié)構(gòu)形式之一，成功的應(yīng)用被越來越多的建筑界專家所矚目。它利用鋼牛腿、梁鋼筋、節(jié)點環(huán)板的傳力方式，配以雙向密肋梁模殼樓蓋、肋型樓蓋或其他形式樓蓋，形成鋼管混凝土板柱或梁板柱結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮了鋼管柱的優(yōu)勢，因而逐步被推廣應(yīng)用于建筑工程中。本工法中混凝土底部頂升法施工采用的鋼管柱柱芯混凝土頂升進料裝置已獲得國家專利（申請?zhí)?專利號：200720007980）。2特點2.0.1鋼管混凝土柱是在圓形鋼管內(nèi)澆灌混凝土形成的組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件
2、，是套箍混凝土的一種特定形式，兼有鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性能，充分利用了混凝土受壓性能好和鋼管韌性、塑性好的優(yōu)點，使管內(nèi)混凝土受三向約束，充分發(fā)揮了混凝土的作用，提高了結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力、抗震能力，與鋼筋混凝土柱比較，減小了柱子截面面積，增大了建筑使用面積。2.0.2鋼管混凝土柱的鋼管適合機械化施工，鋼管在工廠加工完畢后運送至現(xiàn)場即可直接吊裝對接，施工現(xiàn)場僅存在鋼管對接焊和連接節(jié)點焊接，柱芯混凝土采用泵送或其他形式一次澆注2～3個樓層。減少了鋼筋混凝土柱的重復(fù)工作次數(shù)，節(jié)省了模板，降低了勞動強度，縮短了工期。3適用范圍本工法適用于現(xiàn)澆混凝土樓面的多層、高層鋼管混凝土柱結(jié)構(gòu)工程。4工藝原理在成
3、品鋼管或用鋼板卷圓對接的鋼管上焊接梁板節(jié)點部件，檢驗合格后運至現(xiàn)場吊裝對接，支設(shè)梁板模板，安裝梁、板鋼筋、澆灌樓面及鋼管內(nèi)混凝土。它的節(jié)點傳力方式有兩種：第一種在樓層梁柱結(jié)合部的鋼管上焊接節(jié)點環(huán)板，通過柱側(cè)鋼筋混凝土連續(xù)雙梁或變寬度梁，環(huán)板將樓層荷載傳遞至鋼管混凝土柱身（圖4-a），此種構(gòu)造適用于樓層為密肋梁平板結(jié)構(gòu)；第二種是在梁柱結(jié)合部的鋼管上焊接鋼牛腿，并在梁位鋼管外側(cè)設(shè)加強環(huán)，管內(nèi)設(shè)加強肋板，梁主筋直接與鋼牛腿焊接（圖4-b），此種構(gòu)造適用主次梁樓層結(jié)構(gòu)。12(f)主次梁節(jié)點構(gòu)造剖面圖(b)連續(xù)雙梁節(jié)點構(gòu)造剖面圖(d)變寬度梁節(jié)點構(gòu)造剖面圖(e)主次梁節(jié)點構(gòu)造示意圖(c)變寬度梁節(jié)點構(gòu)造
4、示意圖(a)連續(xù)雙梁節(jié)點構(gòu)造示意圖圖4節(jié)點構(gòu)造圖5施工工藝流程及操作要點5.1工藝流程（見圖5.1）原材料檢驗鋼管制作連接部件制作鋼管組焊超聲波焊縫檢驗進場驗收鋼管柱吊裝就位、校正基礎(chǔ)預(yù)埋件預(yù)埋件復(fù)核鋼管接長對接焊超聲波焊縫檢驗梁板節(jié)點焊接澆灌混凝土樓板模板安裝梁鋼筋安裝圖5.1施工工藝流程圖125.2操作要點5.2.1鋼管及部件制作成品鋼管要有質(zhì)量合格證，并按規(guī)定進行規(guī)格、尺寸以及外觀等項目檢查驗收。下面僅對鋼板卷制鋼管進行敘述。1下料：下料前，先通過試焊確定鋼板對接焊縫收縮余量，在下料時一并考慮，根據(jù)鋼管展開尺寸在鋼板上劃線，用自動氣割機切割并坡口，坡口宜采用V型坡口，鋼管現(xiàn)場對接端采用外
5、坡口，其余為內(nèi)坡口，坡口角度60°±5°。節(jié)點部件要制作樣板，經(jīng)檢驗評定合格后按樣板分塊尺寸劃線下料，所有部件切割后，應(yīng)及時清除割渣并矯正氣割變形。2鋼板卷圓：將壓好邊的鋼板放在卷板機上進行卷圓，卷圓過程中，卷管方向應(yīng)與鋼板壓延方向一致，并嚴(yán)格控制鋼管的橢圓度、焊縫間隙及錯邊量等。3焊前準(zhǔn)備：鋼管組焊時的縱、環(huán)縫，現(xiàn)場對接焊縫、節(jié)點連接焊縫應(yīng)進行焊接工藝評定，確定焊接工藝流程。焊接前應(yīng)編制如下文件：焊接工藝指導(dǎo)書，焊接工藝評定。通過焊接工藝評定確定焊接的焊條、焊絲、焊劑及焊接技術(shù)參數(shù)(焊接電流、電壓、焊接順序、焊接方法等)，并填寫焊接工藝卡。4鋼管焊接：鋼管縱、環(huán)縫，現(xiàn)場焊縫等焊縫質(zhì)量等級應(yīng)滿
6、足設(shè)計要求，并按《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205-2001進行驗收。鋼管縱、環(huán)縫采用埋弧自動焊，先在鋼管外部進行人工封口焊，再按先里后外的順序各焊一道。5鋼管柱組焊：每節(jié)鋼管柱的長度可按2～3個樓層的高度加上伸出樓板面400mm～1000mm(設(shè)計確定)考慮，但一般不超過12m。組對時上、下相鄰兩條縱縫應(yīng)錯開500mm以上。把鋼管放在托輪架上，在鋼管上劃出O°、90°、180°、270°四根基準(zhǔn)線，作為以后組裝的基準(zhǔn)線，劃線時全盤考慮鋼管柱及連接節(jié)點部件的位置、方向，便于現(xiàn)場組對及垂直度觀測。鋼管柱組對好后按5.2.1-4方法焊接。5.2.2節(jié)點部件連接在鋼管上劃出鋼牛腿、節(jié)點板等
7、的位置線，把所有連接部件按12標(biāo)高、方位先點焊固定，復(fù)檢后施焊。內(nèi)襯管先焊丁字型肋板，再將襯管與鋼管焊接，牛腿部位管內(nèi)節(jié)點先組焊，再推入管內(nèi)與鋼管焊接。5.2.3鋼管柱與基礎(chǔ)底板的連接連接方式有二種：一種形式是將鋼管柱伸入底板落于工程樁上即樁承式，此種形式預(yù)先將環(huán)形受剪箍、加強環(huán)、勒腳分別和鋼管焊接，在澆筑完基礎(chǔ)墊層混凝土，綁扎完底板下排鋼筋后，按彈設(shè)于墊層面上的控制線安裝鋼管柱（圖5.2.3-a
