CN103821280A - 钢管混凝土组合柱施工工法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢管混凝土组合柱施工工法，包括如下步骤：步骤一，施工准备；步骤二，临时固定钢管柱；步骤三，连接固定钢管柱；步骤四，外框梁绑扎钢筋及模板支设；步骤五，钢管砼组合柱砼浇筑。本发明钢管柱采用多层一接，减少塔吊吊装次数，减少内衬管用量和钢管焊接量，具有缩短工期，降低成本的优点。

Description

钢管混凝土组合柱施工工法

技术领域

本发明涉及钢管混凝土组合柱施工工法。

背景技术

钢管连接的一般做法为一层一接，从而保证了钢管内外砼同时浇筑，若采用一层一接方式则须将钢管在现场切断，然后再接高，但增加了内衬管的用量以及焊接次数，且钢管接高位置不能设在梁柱核心区内，必有部分钢管不能使用，将会大大增加成本，工期也大大增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种钢管混凝土组合柱施工工法，钢管柱采用多层一接，减少塔吊吊装次数，减少内衬管用量和钢管焊接量，具有缩短工期，降低成本的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：钢管混凝土组合柱施工工法，包括如下步骤：

步骤一，施工准备；

步骤二，临时固定钢管柱；

步骤三，连接固定钢管柱；

步骤四，外框梁绑扎钢筋及模板支设；

步骤五，钢管砼组合柱砼浇筑。

优选的，施工准备时，在各层楼板往上1m标高处提前开设10×20cm的砼浇筑口，在每层板顶及梁底标高处开设直径为2cm的观察孔。

优选的，临时固定钢管的具体工艺为：

1）固定下环板：接高钢管柱前，在已经安装完毕的钢管柱距离顶端400mm处固定下环板，将螺栓用上下螺母固定在下环板上，将上环板固定所用的下螺母拧至需要的位置，且保证四个螺母的标高相同；

2）固定上环板：将上环板固定在需要安装的钢管柱距离底端400mm处；

3）吊装钢管柱：用塔吊将钢管柱吊至需要安装的位置，由信号工指挥，慢慢降落并对准螺栓；将上环板缓慢落至螺母上，上环板拧紧并初步拧紧螺栓的上螺母；

4）垂直度控制：采用挂大线坠方式进行垂直度控制，通过专用卡具调整下螺母来调整垂直度，调整完毕后将上螺母拧紧，再次复测垂直度和间隙，并且在两个方向上再次采用经纬仪来检查垂直度，满足要求后，塔吊摘钩吊装下一根钢管柱。

优选的，连接固定钢管柱时，直径相等的相邻钢管柱采用等强度坡口对接焊缝，在钢管柱连接处设置管壁t=6mm的内衬管作为现场环形焊缝的背衬，所述内衬管外径比钢管柱内径小4mm；直径不等的相邻钢管柱之间设有连接板，所述连接板厚度不小于16mm，所述连接板中间设有直径为180mm的圆孔。

优选的，所述钢管柱之间焊接采用二氧化碳保护焊。

优选的，外框梁绑扎钢筋时，纵向钢筋避开钢管在钢管两侧通过，中间铺设架立筋，保证四肢箍筋，然后根据图纸进行模板支设。

优选的，钢管砼组合柱砼浇筑包括管内砼浇筑和管外砼浇筑，管内砼浇筑采用侧壁开孔手工振捣的方法，在每层层高上1m处开设10*20cm砼浇筑口，并在此浇筑口插振捣棒振捣密实，浇筑完毕后，及时进行封堵，采用二氧化碳保护焊焊接；管外砼浇筑在管内混凝土初凝前进行，浇注时用振捣棒振捣密实，拆模后采用塑料薄膜布包裹进行养护。

优选的，所述管内砼浇筑的具体工艺为：

1）砼浇筑前，确定砼浇注高度，在每层钢管根部上开设2cm的观察孔和排气孔，进行标高控制；

2）在规定的标高位置上留设的10*20cm砼浇筑孔朝向结构面内，方便钢管内砼浇筑；

3）先浇注10到20mm厚与砼强度等级相同的减石子水泥砂浆，以免自由下落的砼粗骨料产生弹跳现象，浇筑半层时从浇筑孔内插入振捣棒进行振捣，以此进一步让砼达到密实，第一次浇注至梁底，待核心区钢筋和模板施工完毕后，再进行浇注，管内砼浇注至板顶标高处；

4）当该层砼浇筑完毕后，将原浇筑孔切割下来的钢板采用二氧化碳保护焊的方式将该浇筑孔封堵，并进行探伤试验，保证满足二级焊缝的要求；

5）最后一层采用立式手工浇捣法，直接从钢管顶部进行浇注砼，从钢管顶口直接插入振捣棒进行振捣。

本发明施工时，钢管柱采用多层一接，减少吊装次数，减少内衬管用量和钢管焊接，缩短工期，降低成本，降低成本；采用单层砼浇筑，钢管内用普通砼取代自密实砼，降低成本；解决了钢管吊装、钢管内外砼同时浇筑等技术难题，大大加快施工进度，取得了良好的经济效益。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1为本发明中环板的结构示意图；

图2为本发明中卡具的剖面图；

图3为本发明步骤三中直径不等的相邻钢管柱接高的结构示意图；

图4为本发明步骤四中外框梁绑扎钢筋的结构示意图。

图中，101：半圆环；11：下环板；12：上环板；2：螺栓；31：上螺母；32：下螺母；4：连接板；401：圆孔；5：钢管柱；6：箍筋；7：架立筋。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

钢管混凝土组合柱施工工法，包括如下步骤：

步骤一，施工准备；

步骤二，临时固定钢管柱；

步骤三，连接固定钢管柱；

步骤四，外框梁绑扎钢筋及模板支设；

步骤五，钢管砼组合柱砼浇筑。

步骤一，施工准备时，根据设计及规范要求，钢管接高位置通常在楼板向上0.3-1m之间，每根钢管进场后进行实量，合理进行搭配保证接高位置正确；每根钢管编号后，根据每根钢管安装位置，在各层楼板往上1m标高处提前开设10×20cm的砼浇筑口；为控制好钢管内每次浇筑砼高度，在每层板顶及梁底标高处开设直径为2cm的观察孔。

步骤二，临时固定钢管柱时，为保证钢管柱接高的质量和速度，采取下述接高连接方式制作专用卡具，用螺栓调整标高和垂直度，制作卡具时需要特别注意：上下环板内圆一定要机加工至钢管直径宽度，然后再切割成两个半圆环；连接板之间一定要预留4mm的间隙，以保证圆环能与钢管柱用螺栓能完全紧固；上下环板的螺栓孔必须一致，保证螺栓上下贯通且垂直，才能调整垂直度。卡具临时固定完毕后，垂直度调整完毕后，塔吊可以摘钩，吊装另一根钢管，从而节省了占用塔吊的时间。

325管在中途变成299管，如果重新制作卡具，费用较大，所以将325专用卡具修改成299卡具最适合；先用14mm钢板约40mm宽，用滚扳机卷制成直径约300的圆，将钢板切成长20-50mm的小段，将其焊接在325管专用卡具上下环板的内侧，均布6块即可，由于14mm弧形钢板较小，对整体圆度影响不大。

临时固定钢管的具体工艺为：

1）固定下环板：接高钢管柱前，在已经安装完毕的钢管柱距离顶端400mm处固定下环板，将螺栓用上下螺母固定在下环板上，将上环板固定所用的下螺母拧至需要的位置，且保证四个螺母的标高相同；

2）固定上环板：将上环板固定在需要安装的钢管柱距离底端400mm处；

3）吊装钢管柱：用塔吊将钢管柱吊至需要安装的位置，由信号工指挥，慢慢降落并对准螺栓；将上环板缓慢落至螺母上，上环板拧紧并初步拧紧螺栓的上螺母；

4）垂直度控制：采用挂大线坠方式进行垂直度控制，通过专用卡具调整下螺母来调整垂直度，调整完毕后将上螺母拧紧，再次复测垂直度和间隙，并且在两个方向上再次采用经纬仪来检查垂直度，满足要求后，塔吊摘钩吊装下一根钢管柱。

步骤三，连接固定钢管柱时，选择合适尺寸的内衬管，再进行机加工；采购外径略大于所需外径且壁厚较厚的内衬管，机加工至所需外径和壁厚。根据无缝管的外径和壁厚来选择内衬管，内衬管与无缝管内壁的间隙预留2mm左右为宜。内衬管壁厚不宜小于5mm，一般应采用6mm最适宜。考虑到安装方便，宜在内衬管两侧车制锥度。

直径相等的相邻钢管柱采用等强度坡口对接焊缝，在钢管柱连接处设置管壁t=6mm的内衬管作为现场环形焊缝的背衬，所述内衬管外径比钢管柱内径小4mm；直径不等的相邻钢管柱之间设有连接板，所述连接板厚度为t≥s-t1+t2且不小于16mm，t1≥t2，所述连接板中间设有直径为180mm的圆孔。

所述钢管柱之间焊接采用二氧化碳保护焊，二氧化碳保护焊焊机焊接，穿透能力强，焊渣几乎没有，可有效保证焊接质量，焊接前先将接口位置的油污、锈蚀及其他赃物清除干净，打好坡口角度，调整好钢管垂直度，控制好电流强度大小，尽可能减少焊接残余应力和残余变形。

步骤四，外框梁绑扎钢筋时，纵向钢筋避开钢管在钢管两侧通过，中间铺设架立筋，保证四肢箍筋，然后根据图纸进行模板支设。

钢管砼组合柱砼浇筑包括管内砼浇筑和管外砼浇筑，管内砼浇筑采用侧壁开孔手工振捣的方法，在每层层高上1m处开设10*20cm砼浇筑口，并在此浇筑口插振捣棒振捣密实，浇筑完毕后，及时进行封堵，采用二氧化碳保护焊焊接；管外砼浇筑在管内混凝土初凝前进行，浇注时用振捣棒振捣密实，拆模后采用塑料薄膜布包裹进行养护。

所述管内砼浇筑的具体工艺为：

1）砼浇筑前，确定砼浇注高度，在每层钢管根部上开设2cm的观察孔和排气孔，进行标高控制；

2）在规定的标高位置上留设的10*20cm砼浇筑孔朝向结构面内，方便钢管内砼浇筑；

3）先浇注10到20mm厚与砼强度等级相同的减石子水泥砂浆，以免自由下落的砼粗骨料产生弹跳现象，浇筑半层时从浇筑孔内插入振捣棒进行振捣，以此进一步让砼达到密实，第一次浇注至梁底，待核心区钢筋和模板施工完毕后，再进行浇注，管内砼浇注至板顶标高处；

4）当该层砼浇筑完毕后，将原浇筑孔切割下来的钢板采用二氧化碳保护焊的方式将该浇筑孔封堵，并进行探伤试验，保证满足二级焊缝的要求；

5）最后一层采用立式手工浇捣法，直接从钢管顶部进行浇注砼，从钢管顶口直接插入振捣棒进行振捣。

Claims (8)

1.钢管混凝土组合柱施工工法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一，施工准备；

步骤二，临时固定钢管柱；

步骤三，连接固定钢管柱；

步骤四，外框梁绑扎钢筋及模板支设；

步骤五，钢管砼组合柱砼浇筑。

2.根据权利要求1所述的钢管混凝土组合柱施工工法，其特征在于：施工准备时，在各层楼板往上1m标高处提前开设10×20cm的砼浇筑口，在每层板顶及梁底标高处开设直径为2cm的观察孔。

3.根据权利要求1所述的钢管混凝土组合柱施工工法，其特征在于：临时固定钢管的具体工艺为：

1）固定下环板：接高钢管柱前，在已经安装完毕的钢管柱距离顶端400mm处固定下环板，将螺栓用上下螺母固定在下环板上，将上环板固定所用的下螺母拧至需要的位置，且保证四个螺母的标高相同；

2）固定上环板：将上环板固定在需要安装的钢管柱距离底端400mm处；

3）吊装钢管柱：用塔吊将钢管柱吊至需要安装的位置，由信号工指挥，慢慢降落并对准螺栓；将上环板缓慢落至螺母上，上环板拧紧并初步拧紧螺栓的上螺母；

4）垂直度控制：采用挂大线坠方式进行垂直度控制，通过专用卡具调整下螺母来调整垂直度，调整完毕后将上螺母拧紧，再次复测垂直度和间隙，并且在两个方向上再次采用经纬仪来检查垂直度，满足要求后，塔吊摘钩吊装下一根钢管柱。

4.根据权利要求1所述的钢管混凝土组合柱施工工法，其特征在于：连接固定钢管柱时，直径相等的相邻钢管柱采用等强度坡口对接焊缝，在钢管柱连接处设置管壁t=6mm的内衬管作为现场环形焊缝的背衬，所述内衬管外径比钢管柱内径小4mm；直径不等的相邻钢管柱之间设有连接板，所述连接板厚度不小于16mm，所述连接板中间设有直径为180mm的圆孔。

5.根据权利要求4所述的钢管混凝土组合柱施工工法，其特征在于：所述钢管柱之间焊接采用二氧化碳保护焊。

6.根据权利要求1所述的钢管混凝土组合柱施工工法，其特征在于：外框梁绑扎钢筋时，纵向钢筋避开钢管在钢管两侧通过，中间铺设架立筋，保证四肢箍筋，然后根据图纸进行模板支设。

7.根据权利要求1所述的钢管混凝土组合柱施工工法，其特征在于：钢管砼组合柱砼浇筑包括管内砼浇筑和管外砼浇筑，管内砼浇筑采用侧壁开孔手工振捣的方法，在每层层高上1m处开设10*20cm砼浇筑口，并在此浇筑口插振捣棒振捣密实，浇筑完毕后，及时进行封堵，采用二氧化碳保护焊焊接；管外砼浇筑在管内混凝土初凝前进行，浇注时用振捣棒振捣密实，拆模后采用塑料薄膜布包裹进行养护。

8.根据权利要求7所述的钢管混凝土组合柱施工工法，其特征在于：所述管内砼浇筑的具体工艺为：

1）砼浇筑前，确定砼浇注高度，在每层钢管根部上开设2cm的观察孔和排气孔，进行标高控制；

2）在规定的标高位置上留设的10*20cm砼浇筑孔朝向结构面内，方便钢管内砼浇筑；

3）先浇注10到20mm厚与砼强度等级相同的减石子水泥砂浆，以免自由下落的砼粗骨料产生弹跳现象，浇筑半层时从浇筑孔内插入振捣棒进行振捣，以此进一步让砼达到密实，第一次浇注至梁底，待核心区钢筋和模板施工完毕后，再进行浇注，管内砼浇注至板顶标高处；

4）当该层砼浇筑完毕后，将原浇筑孔切割下来的钢板采用二氧化碳保护焊的方式将该浇筑孔封堵，并进行探伤试验，保证满足二级焊缝的要求；

5）最后一层采用立式手工浇捣法，直接从钢管顶部进行浇注砼，从钢管顶口直接插入振捣棒进行振捣。

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