CN109403546A - 异形钢柱混凝土灌注施工方法和混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种异形钢柱混凝土灌注施工方法和混凝土。施工方法包括以下步骤：制定混凝土灌注步骤；制作异形钢柱模型；利用所述混凝土灌注步骤对异形钢柱模型进行混凝土灌注；对混凝土灌注后的异形钢柱模型进行检测，获取检测结果；分析所述检测结果，当检测结果符合设定要求时，按照所述混凝土灌注步骤对所述异形钢柱进行混凝土灌注；当检测结果不符合设定要求时，调整所述混凝土灌注步骤，直至检测结果符合设定要求。本发明提供的异形钢柱混凝土灌注施工方法通过在灌注施工时进行模拟试验，并逐渐修改完善灌注步骤，能够极大程度的提高异形钢柱混凝土灌注的质量而且还能够降低施工成本。

Description

异形钢柱混凝土灌注施工方法和混凝土
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种异形钢柱混凝土灌注施工方法和混凝土。
背景技术
目前在建筑施工中，较多的塔楼项目采用大型斜交网格钢结构为支撑主体。这些大型斜交网格钢结构由直钢柱和斜钢柱组合而成。在形成网格钢结构之后，还需要对斜交网格钢结构中的直钢柱和斜钢柱进行混凝土灌注，以此来达到各项性能指标。
由于斜钢柱形态多样，且数量众多，因此被统称为异形钢柱。在实际的混凝土灌注施工中异形钢柱通常包含有X形钢柱和K形钢柱，如图1和2所示。由于异形钢柱也是由基本的直形钢柱等切割、组合形成，因此这些直形钢柱在组合为异形钢柱时，会形成较多的节点，为了保证节点处的强度，通常还会在节点处设置多个肋板。
在对斜交网格钢结构进行混凝土灌注施工时，由于直钢柱内部没有流通阻力，因此混凝土灌注难度较小，技术要求也相对较低。然而在对异形钢柱进行混凝土灌注时，由于异形钢柱自身具有一定的倾斜角度，并且在节点处还带有肋板，极易造成混凝土的流动阻力，导致混凝土灌注达不到指定要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种异形钢柱混凝土灌注施工方法，以解决现有的异形钢柱混凝土灌注难度大、灌注成本高的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种异形钢柱混凝土灌注施工方法，包括以下步骤：
制定混凝土灌注步骤；
制作异形钢柱模型；
利用所述混凝土灌注步骤对异形钢柱模型进行混凝土灌注；
对混凝土灌注后的异形钢柱模型进行检测，获取检测结果；
分析所述检测结果，当检测结果符合设定要求时，按照所述混凝土灌注步骤对所述异形钢柱进行混凝土灌注；当检测结果不符合设定要求时，调整所述混凝土灌注步骤，并重新对所述异形钢柱模型进行混凝土灌注，直至检测结果符合设定要求。
进一步，所述混凝土灌注步骤包括：
在所述异形钢柱内的肋板上开设通孔，用于将所述肋板两侧的空间连通。
进一步，所述混凝土灌注步骤还包括：
在所述异形钢柱的侧面开设通孔，作为混凝土灌注口。
进一步，所述混凝土灌注步骤还包括：
在所述异形钢柱的侧面开设排气孔。
进一步，所述混凝土灌注步骤还包括：
进行混凝土灌注时，清除所述异形钢柱内产生的浮浆。
进一步，所述混凝土灌注步骤还包括：
由下至上依次灌注顺次连接的各节异形钢柱。
进一步，利用超声波和/或声波CT对灌注混凝土的所述异形钢柱模型和所述异形钢柱进行检测。
进一步，对灌注混凝土的所述异形钢柱进行取芯采样，获取芯体样本，并对所述芯体样本进行检测。
进一步，所述混凝土包括自密实混凝土。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种用于异形钢柱灌注的混凝土，所述混凝土包括如下成分：
进一步，所述胶凝材料中掺有硅粉，所述硅粉的掺量小于所述胶凝材料总量的10％。
进一步，所述胶凝材料中掺有磨细矿渣粉，所述磨细矿渣粉的掺量小于所述胶凝材料总量的40％。
进一步，所述胶凝材料中掺有粉煤灰，所述粉煤灰的掺量小于或等于所述胶凝总量的30％。
进一步，所述胶凝材料中掺有硅粉或磨细矿渣粉或粉煤灰中的至少两种，所述硅或磨细矿渣粉或粉煤灰中的至少两种掺量小于所述胶凝材料总量的40％。
进一步，所述混凝土的砂率为38％-45％。
在本发明提供的异形钢柱混凝土灌注施工方法，在灌注施工时进行模拟试验，并逐渐修改完善灌注步骤，能够极大程度的提高异形钢柱混凝土灌注的质量，避免多次对异形钢柱进行灌注，而且还能够减少施工时间，降低施工成本。同时，本发明还提供了更加适用于灌注异形钢柱的混凝土，能够更好的在异形钢柱的内部空间流动，避免出现因无法振捣或振捣不足而产生空洞、蜂窝和麻面等缺陷。
附图说明
图1是X形钢柱结构示意图；
图2是K形钢柱结构示意图；
图3是本发明一实施例提供的施工方法流程图。
具体实施方式
根据上述说明可知，异形钢柱由于自身具有一定的倾斜角度，并且在其内部会设置较多的肋板，因此对异形钢柱进行混凝土灌注的难度极大，并且很难保证能够一次灌注成功。
由于用于大型建筑的异形钢柱制作成本较高，制作周期也较长。因此在实际的混凝土灌注施工中，施工质量的好坏直接影响着大型建筑的整体指标。目前现有技术中也缺乏如何对异形钢柱成功灌注的有效指导，同时普通混凝土也无法满足异形钢柱的灌注要求。
本发明提供了一种异形钢柱混凝土灌注施工方法，通过建立异形钢柱的模型，利用对模型灌注结果的分析来完善异形钢柱的灌注步骤，以提高异形钢柱混凝土灌注的成功率。同时还本发明还提供了一种能够用于灌注异形钢柱的混凝土，能够避免因出现振捣不足而造成的空洞、蜂窝和麻面等质量缺陷。
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的异形钢柱混凝土灌注施工方法和混凝土作进一步详细说明。根据权利要求书和下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例1
本实施例公开了一种异形钢柱混凝土灌注施工方法，如图3所示，图3是本实施例提供的施工方法流程图。所述的施工方法包括以下步骤：
S1:制定混凝土灌注步骤；
S2:制作异形钢柱模型；
对于S2来说，由于斜交网格钢结构包含有多个所述异形钢柱，制作整个斜交网格钢结构以进行模拟试验不具有现实意义。因此，可以选取众多异形钢柱中的一个或多个作为参照，来制作所述异形钢柱模型。当然也可以根据所述异形钢柱的形状选取其中几个具有代表性的进行制作，例如，所述异形钢柱包含有K形钢柱和X形钢柱，因此可以分别制作一个K形钢柱模型和一个X形钢柱模型。
S3:利用所述混凝土灌注步骤对异形钢柱模型进行混凝土灌注；
S4:对混凝土灌注后的异形钢柱模型进行检测，获取检测结果；
S5:分析所述检测结果；当检测结果符合设定要求时，按照所述混凝土灌注步骤对所述异形钢柱进行混凝土灌注；当检测结果不符合设定要求时，调整所述混凝土灌注步骤，并重复S3-S4,直至检测结果符合设定要求。
其中，在制定混凝土灌注步骤时，即进行步骤S1时，可以依据现有技术中灌注方法，并综合参考需要灌注的实际对象和灌注场景，来指定具体的灌注步骤。在灌注时，可以采用现有技术中的导管法对异形钢柱进行灌注，也可以采用料斗盛装混凝土来进行灌注。例如，在混凝土泵车能够到达，泵管可以延伸到的位置，以及异形钢柱的前两个节段(高度较低)可以使用泵管直接进行灌注。而异形钢柱的其他节段或者泵车无法到达、泵管不能够延伸到的地方可以采用料斗盛装混凝土的方式进行灌注。
进一步，由于所述异形钢柱上设有容易阻碍混凝土流通的肋板，因此，在制定所述混凝土灌注步骤时，可以使所述混凝土灌注步骤包括：
在所述异形钢柱内的肋板上开设肋板通孔，用于将所述肋板两侧的空间连通。在进行混凝土灌注时，混凝土可以通过所述通孔进行流通，以充满正在灌注的异形钢柱。
接着，由于斜交网格钢结构是由多个节段的异形钢柱组合而形成，因此异形钢柱的端部并不适合预留进行混凝土灌注，所以，为了更加方便的实现混凝土的灌注，所述混凝土灌注步骤还可以包括：在所述异形钢柱的侧面开设灌注通孔，作为混凝土灌注口。
还有，所述异形钢柱内的肋板除了会影响混凝土的流通外，还会影响空气的流通。并且，由于所述异形钢柱内部是一个相对封闭的空间，当所述异形钢柱进行混凝土灌注时，其内部的气体会被迫挤出。为了方便所述异形钢柱的排气，所述混凝土灌注步骤还可以包括：
在所述异形钢柱的侧面开设排气孔，以便在进行混凝土灌注时，给流体流动提供必要通道和出口。
在进行混凝土灌注时，所述异形钢柱内可能会产生浮浆。这些浮浆容易影响混凝土灌注的质量。因此，当所述异形钢柱内因混凝土灌注产生浮浆时，需要将浮浆及时清除。由于所述异形钢柱的空间限制，因此可以采用人工操作的方式将浮浆清除。
再有，前述内容已进行揭示，斜交网格钢结构是由多个节段的异形钢柱组合而形成。为了保证灌注质量，避免出现空心缺陷，可以采用由下至上依次灌注方式，逐步灌注各个节段的所述异形钢柱。
具体的，对于所述异形钢柱模型以及后续实际灌注的所述异形钢柱来说，混凝土灌注的好坏都直接关系着整个建筑施工的进展。因此，需要混凝土灌注后需要进行灌注质量检测。为了保证检测结果的准确性，本实施例利用超声波和/或声波CT对灌注混凝土的所述异形钢柱模型和所述异形钢柱进行检测，以提高检测结果的准确性。
另外，对于灌注质量的检测，还可以采用敲击法、或者取样检测等现有技术中常用的检测手段。例如，可以对灌注混凝土的所述异形钢柱进行取芯采样(混凝土在异形钢柱内凝固后，可以采集一定数量的凝固后的混凝土作为样本，供检测使用)，即通过取芯钻头获取灌注混凝土的芯体样本，并对所述芯体样本进行检测。当检测完毕后，再对取芯采样处进行补强处理。
自密实混凝土在低水胶比下具有很高的流动性，具有不离析、不泌水的优点，并且能够不经过振捣靠自重流平充满整个流动空间。而且，自密实混凝土还具有良好的力学性能和耐久性能，且能够解决传统混凝土在施工中出现漏振、过振导致浇筑质量差以及钢筋密集难以振捣的难题。根据本实施例的具体施工条件和所述异形钢柱自身的特点，在进行混凝土灌注时，所述混凝土可以采用自密实混凝土。
综上所述，本实施例提供的异形钢柱混凝土灌注施工方法，通过在灌注施工是进行模拟试验，并逐渐修改完善灌注步骤，能够极大程度的提高异形钢柱混凝土灌注的质量，可以避免因灌注质量差而返工的现象，而且还能够减少施工时间，降低施工成本。本实施例解决了提出的技术问题。
实施例2
由于实施例1中所述异形钢柱的灌注难度较高，现有的自密实混凝土难以满足对所述异形钢柱的灌注要求。因此本实施例还提供了一种用于所述异形钢柱灌注的混凝土，所述混凝土能够在所述异形钢柱的内部空间中更好的流动，避免出现因无法振捣或振捣不足而产生空洞、蜂窝和麻面等缺陷。所述混凝土包括如下成分：
通过上述内容配制的混凝土的流动性能增加，克服了现有的混凝土流动性较差的缺陷，从而可以应用至实施例1中的所述异形钢柱，并且还能够用于难以浇筑甚至无法浇筑的结构部位，可以避免因振捣不足而造成的空洞、蜂窝和麻面等缺陷。
接着，在实际的配制过程中，所述胶凝材料中掺有硅粉时，所述硅粉的掺量小于所述胶凝材料总量的10％。
当所述胶凝材料中掺有磨细矿渣粉时，所述磨细矿渣粉的掺量小于所述胶凝材料总量的40％。
当所述胶凝材料中掺有粉煤灰时，所述粉煤灰的掺量小于或等于所述胶凝总量的30％。
当然，也可以将所述硅粉、所述磨细矿渣粉和所述粉煤灰组组合使用，即所述胶凝材料中掺有硅粉或磨细矿渣粉或粉煤灰中的至少两种，所述硅或磨细矿渣粉或粉煤灰中的至少两种掺量小于所述胶凝材料总量的40％。
另外，当所述混凝土通过泵送管进行泵送时，所述混凝土的砂率为38％-45％，例如砂率控制为40％时，有利于泵送管的泵送。
下表是一个具体的C60混凝土配比设计(单位kg/m3)：
综上所述，由于异形钢柱的内部空间狭长，对于实施混凝土的振捣工作极为不便。采用本实施例提供的混凝土，能够更好地在异形钢柱狭长的内部空间流动，从而可以避免因出现振捣不足而造成空洞、蜂窝和麻面等缺陷。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (15)

1.一种异形钢柱混凝土灌注施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
制定混凝土灌注步骤；
制作异形钢柱模型；
利用所述混凝土灌注步骤对异形钢柱模型进行混凝土灌注；
对混凝土灌注后的异形钢柱模型进行检测，获取检测结果；
分析所述检测结果，当检测结果符合设定要求时，按照所述混凝土灌注步骤对所述异形钢柱进行混凝土灌注；当检测结果不符合设定要求时，调整所述混凝土灌注步骤，并重新对所述异形钢柱模型进行混凝土灌注，直至检测结果符合设定要求。
2.如权利要求1所述的异形钢柱混凝土灌注施工方法，其特征在于，所述混凝土灌注步骤包括：
在所述异形钢柱内的肋板上开设通孔，用于将所述肋板两侧的空间连通。
3.如权利要求1所述的异形钢柱混凝土灌注施工方法，其特征在于，所述混凝土灌注步骤还包括：
在所述异形钢柱的侧面开设通孔，作为混凝土灌注口。
4.如权利要求1所述的异形钢柱混凝土灌注施工方法，其特征在于，所述混凝土灌注步骤还包括：
在所述异形钢柱的侧面开设排气孔。
5.如权利要求1所述的异形钢柱混凝土灌注施工方法，其特征在于，所述混凝土灌注步骤还包括：
进行混凝土灌注时，清除所述异形钢柱内产生的浮浆。
6.如权利要求1所述的异形钢柱混凝土灌注施工方法，其特征在于，所述混凝土灌注步骤还包括：
由下至上依次灌注顺次连接的各节异形钢柱。
7.如权利要求1所述的异形钢柱混凝土灌注施工方法，其特征在于，利用超声波和/或声波CT对灌注混凝土的所述异形钢柱模型和所述异形钢柱进行检测。
8.如权利要求7所述的异形钢柱混凝土灌注施工方法，其特征在于，对灌注混凝土的所述异形钢柱进行取芯采样，获取芯体样本，并对所述芯体样本进行检测。
9.如权利要求1所述的异形钢柱混凝土灌注施工方法，其特征在于，所述混凝土包括自密实混凝土。
10.一种用于异形钢柱灌注的混凝土，其特征在于，所述混凝土至少包括如下成分：
11.如权利要求10所述的混凝土，其特征在于，所述胶凝材料中掺有硅粉，所述硅粉的掺量小于所述胶凝材料总量的10％。
12.如权利要求10所述的混凝土，其特征在于，所述胶凝材料中掺有磨细矿渣粉，所述磨细矿渣粉的掺量小于所述胶凝材料总量的40％。
13.如权利要求10所述的混凝土，其特征在于，所述胶凝材料中掺有粉煤灰，所述粉煤灰的掺量小于或等于所述胶凝总量的30％。
14.如权利要求10所述的混凝土，其特征在于，所述胶凝材料中掺有硅粉或磨细矿渣粉或粉煤灰中的至少两种，所述硅或磨细矿渣粉或粉煤灰中的至少两种掺量小于所述胶凝材料总量的40％。
15.如权利要求10所述的混凝土，其特征在于，所述混凝土的砂率为38％-45％。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190301

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