钢管芯钢筋混凝土柱结构施工工法.doc

钢管芯钢筋混凝土柱结构施工工法1.前言钢管芯钢筋混凝土柱是特殊的型钢混凝土结构，它不受含钢率限制，刚度大，承载能力高，结构耐久性和耐火度优良。在超高层建筑中，结合钢结构的强度、延性好和混凝土结构刚度好、单价低的优点,能有效提高承载力，减小柱的断面尺寸，提高抗震性。钢管芯钢筋混凝土柱与H型、十字型型钢混凝土柱区别就是钢管芯混凝土柱在柱中央设有钢管芯，外围还有大直径受力纵筋，钢管芯混凝土柱结构受力低于钢管砼结构但优于H型、十字型型钢混凝土柱结构，耗钢量略大于H型、十字型型钢混凝土柱结构但少于钢管砼柱结构。因此在超高层建筑物中作为中段受力柱结构，上下段分别为钢管砼柱结构和H型、十字型型钢混凝土柱结构。我司在工程实践中总结编写了本工法。2.工法特点2.0.1施工中各工种协调部署要求高，包括钢结构制造与安装、钢筋制安、钢模板安装、混凝土浇筑等。2.0.2钢管芯、翅片芯等构件可实行工厂化制作，可保证尺寸要求，以便于现场安装。并且有利于节省工期和文明施工。2.0.3构件焊接量大，焊接技术要求高。3.适用范围本工法适用于超高层建筑中现浇钢管芯钢筋砼柱结构。4.工艺原理钢管芯混凝土结构柱是在圆型普通混凝土柱中间设有钢管芯，以提高承载力，减小柱的断面尺寸，提高抗震性，满足力学和建筑构造要求。施工中，先根据设计图纸在工厂制作钢管芯与连接翅片芯，运至施工现场后进行安装，在楼层梁柱结点处为满足梁柱钢筋布设,断开钢管芯而用连接翅片芯相连接，再安装内箍筋、砼柱纵筋和螺旋箍,接着安装钢模，最后浇筑芯内微膨胀砼和柱砼。5.工艺流程及操作要点5．1、施工工艺流程：钢管芯与连接翅片制作→钢管芯与连接翅片现场安装→安装内箍筋、柱纵筋和螺旋箍→安装钢模→浇筑芯内微膨胀混凝土与浇筑混凝土柱砼→钢模拆除→柱养护图1.施工工艺流程5．2施工要点5.2.1连接翅片芯与钢管芯制作连接翅片芯与钢管芯由工厂集中制作。1）连接翅片芯有a、b型，是在φ16的无缝钢管径向呈90°焊接4片20mm厚的钢板，钢板高度有1400mm、800mm、2100mm等。a型翅片芯用于上下层柱的钢管芯与钢管芯连接，宽度伸出钢管芯管外侧12mm；b型翅片芯用于钢管芯柱与钢管柱的连接，宽度伸出钢管柱管外侧12mm；满足焊接要求。用D=210mm、t=12mm、中心留φ60mm孔的环形钢板封焊芯管下口。图2.连接翅片芯截面图2）钢管芯采用12mm厚Q235B钢材卷制而成。钢管芯按楼层分段。其制作工艺：放样→切割→卷制→焊接→检验与补焊制作的难点主要在于卷制，卷管制作技术措施：(a)、根据钢板的规格尺寸，划出每段管芯的排版图。(b)、钢板在卷管前，先压头，使钢板卷管的接口焊缝不出现棱角直段，以保证卷管的圆度要求。(c)、卷管过程中，卷管方向应与钢板压延方向一致，并严格控制椭圆度、焊缝间隙，错边量。钢板卷管的焊接采用埋弧自动焊的方法，焊接时电流、电压及焊接速度应工艺参数和相关规程操作，所有焊缝均应满足一级焊缝的要求，并按规定进行100%超声波探伤检查。组装前应熟悉柱加工图，仔细核对零件的几何尺寸及各零、部件之间的连接关系，认真检查组装用零件的编号、材质、尺寸、数量、平直度、切割精度等是否与图纸及工艺要求相符。5.2.2连接翅片芯与钢管芯的连接为便于现场安装，须事先在工厂将连接翅片芯先安装于钢管芯上。钢管芯钢管两端沿轴线切割4处22mm宽缝槽，缝槽深为300mm，切割缝槽可在钢管芯钢管卷制后进行。将连接翅片芯插入钢管芯钢管缝槽内，钢管芯钢管与翅片满焊，并且保证其同圆度，消除应力，备用。5.2.3钢管芯的安装钢管砼柱与钢管芯柱相连图3.钢管混凝土柱与钢管芯连接钢管芯柱和钢管柱用翅片进行联接。如图3所示，钢管柱管在端头沿轴线切割4处22mm宽缝槽，缝槽深为500mm，钢管柱的顶端在楼面上1米，将事先两端已制好的连接翅片芯的钢管芯柱插入钢管柱缝槽内，钢管柱缝槽与翅片满焊，并且保证三管同圆度。随后即可对该段柱进行钢筋绑扎、钢模安装和砼浇筑。b、上下层梁柱结点处钢管芯钢筋砼柱的连接(见图4.)图4.梁柱结点处钢管芯钢筋砼柱的连接由于梁筋穿过钢管芯钢筋砼柱结点，因此芯管须断开，中间用连接翅片芯连接，该段翅片芯为事先焊接在下一段芯管上，当梁板浇筑完毕后翅片芯会露出300mm，再接上一段的钢管芯和翅片芯的联接件。c、钢管芯与型钢柱的连接（如图5.）1-1图5.钢管芯与型钢柱的连接在钢管芯与型钢柱的连接处，在钢管芯管端头沿轴线切割4处22mm宽缝槽，缝槽高为2100mm。安装时往缝槽插入型钢并与型钢腹板满焊。d、钢管芯柱与钢筋砼梁的连接（如图6）图6.钢管芯柱与砼梁的连接梁纵筋通过钢管芯柱时，外侧从翅片打孔穿过，中间梁两纵筋与翅片焊接，单面焊10d。节点加设菱形箍，箍对角线以2翅片长度为准，间距＠100mm，并与翅片点焊。钢翅片上梁