CN114718313A - 球体钢结构倾斜钢管混凝土柱高抛自密实免振捣施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了球体钢结构倾斜钢管混凝土柱高抛自密实免振捣施工方法，步骤：安装倾斜钢管；在钢管内的隔板上开下料孔且下料孔四周开排气孔，同时在非水平内隔板与水平面夹角为锐角的钢管外侧开排气孔；从倾斜钢管顶部的浇筑口开启浇筑，浇筑一层100～200mm厚与所采用混凝土强度等级相同的水泥砂浆；采用塔吊吊装混凝土料斗的方式自浇筑口对钢管进行高抛浇筑，如倾斜钢管上无需再焊接钢管则浇筑至钢管顶端，否则浇筑至距离钢管顶端一定距离处，清除顶部浮浆封闭钢管顶端；打开钢管顶端的密封，焊接下一段钢管，重复上述步骤直至完成整根钢管混凝土柱的施工。本发明的方法，利用高抛自密实的手段无需振捣，密实效果好且施工方法较为简单。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土免振捣施工技术领域，涉及球体钢结构倾斜钢管混凝土柱高抛自密实免振捣施工方法。
背景技术
众所周知，混凝土的抗压强度高。但抗弯能力很弱，而钢材，特别是型钢的抗弯能力强，具有良好的弹塑性，但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。而钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起，可使混凝土处于侧向受压状态，其抗压强度可成倍提高.同时由于混凝土的存在，提高了钢管的刚度，两者共同发挥作用，从而大大地提高了承载能力。钢管混凝土作为一种新兴的组合结构，主要以轴心受压和作用力偏心较小的受压构件为主，被广泛使用于框架结构中(如厂房和高层)。钢管混凝土结构的迅速发展是由于它具有良好的受力性能和施工性能。
钢管混凝土浇筑一般采用常规振捣浇筑和顶升浇筑施工两种方法。而对于球体倾斜钢管柱来说，由于高抛高度高，常规混凝土浇筑容易产生离析现象，且钢柱倾斜度大、内部结构复杂，导致无法正常振捣，容易产生空鼓现象。顶升浇筑极易产生隔板及构件变形或破坏；顶升过程会额外增加泵送压力损失，一旦发生顶升失败，处理难度极大。
因此，开发一种无需振捣且不会破坏钢管内部结构的钢管混凝土柱施工方法极具现实意义。
发明内容
由于现有技术存在上述缺陷，本发明提供了一种无需振捣且不会破坏钢管内部结构的钢管混凝土柱施工方法，以克服现有的钢管混凝土柱施工方法(常规振捣浇筑、顶升浇筑施工)难以满足球体倾斜钢管混凝土柱的施工需求的缺陷。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
球体钢结构倾斜钢管混凝土柱高抛自密实免振捣施工方法，其步骤如下：
(1)安装倾斜钢管；
(2)在钢管内的隔板上开下料孔且下料孔四周开排气孔，同时在非水平内隔板与水平面夹角为锐角的钢管外侧开排气孔，以保证自密实混凝土浇筑密实；
(3)从倾斜钢管顶部的浇筑口开启浇筑，浇筑一层100～200mm厚与所采用混凝土强度等级相同的水泥砂浆，以防止自由下落的混凝土粗骨料产生弹跳；
(4)采用塔吊吊装混凝土料斗的方式自浇筑口对钢管进行高抛浇筑(利用混凝土下落产生的动能来达到混凝土的自密实)，如倾斜钢管上无需再焊接钢管则浇筑至钢管顶端，否则浇筑至距离钢管顶端一定距离处，以防焊接高温影响混凝土的质量，清除顶部浮浆封闭钢管顶端，避免杂物进入；
(5)打开钢管顶端的密封，焊接下一段钢管，重复步骤(2)～(4)直至完成整根钢管混凝土柱的施工。
本发明的球体钢结构倾斜钢管混凝土柱高抛自密实免振捣施工方法，施工方法较为简单，其利用高抛自密实的手段无需振捣，同时为了保证自密实混凝土的密实效果，在隔板上及钢管转接处开有排气孔，同时为避免开始浇筑时混凝土粗骨料产生弹跳实现浇筑一层水泥砂浆，以上手段能够最大限度的保证混凝土的自密实，整体效果良好且以上方法并不会损伤钢管内的隔板结构，为钢结构倾斜钢管混凝土柱施工提供了一种全新的技术思路，极具应用前景。
作为优选的技术方案：
如上所述的球体钢结构倾斜钢管混凝土柱高抛自密实免振捣施工方法，所述高抛浇筑的混凝土为自密实微膨胀混凝土。
如上所述的球体钢结构倾斜钢管混凝土柱高抛自密实免振捣施工方法，所述自密实微膨胀混凝土的扩展度为650±50mm，只有特定的扩展度的混凝土才能符合本发明方法的需求，扩展度过大会损伤钢管内的隔板结构，而扩展度过小，难以实现自密实的效果。
如上所述的球体钢结构倾斜钢管混凝土柱高抛自密实免振捣施工方法，所述自密实微膨胀混凝土的强度等级为C60及其以上，可根据设计要求选择。
如上所述的球体钢结构倾斜钢管混凝土柱高抛自密实免振捣施工方法，在步骤(2)前，清除钢管内杂物和积水。
如上所述的球体钢结构倾斜钢管混凝土柱高抛自密实免振捣施工方法，所述下料孔的直径为150～250mm，下料孔四周的排气孔的直径为30～50mm；
钢管外侧的排气孔的直径为15～25mm。
如上所述的球体钢结构倾斜钢管混凝土柱高抛自密实免振捣施工方法，所述一定距离为400～600mm。
以上技术方案仅为本发明的一种可行的技术方案而已，本发明的保护范围并不仅限于此，本领域技术人员可根据实际需求合理调整具体设计。
上述发明具有如下优点或者有益效果：
本发明的球体钢结构倾斜钢管混凝土柱高抛自密实免振捣施工方法，施工方法较为简单，其利用高抛自密实的手段无需振捣，同时为了保证自密实混凝土的密实效果，在隔板上及钢管转接处开有排气孔，同时为避免开始浇筑时混凝土粗骨料产生弹跳实现浇筑一层水泥砂浆，以上手段能够最大限度的保证混凝土的自密实，整体效果良好且以上方法并不会损伤钢管内的隔板结构，极具应用前景。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1和2分别为本发明的球体钢结构倾斜钢管的立面图和剖面图；
其中，1-钢管，2-隔板。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明中的结构作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。
实施例1
一种球体钢结构倾斜钢管混凝土柱高抛自密实免振捣施工方法，具体如下：
1、钢管柱构件要求：如图1～2所示，钢柱内隔板中间开Φ200的下料孔，四周布置4～8个Φ40的排气孔，钢柱安装状态下，在非水平内隔板2与水平面夹角为锐角的钢柱外侧开Φ20的排气孔，以保证自密实混凝土浇筑密实；
2、钢结构阶段性安装、焊接完毕，清除钢柱内杂物和积水，并在柱顶搭设混凝土浇筑人工操作平台；
3、混凝土现场检测：所采用混凝土须为自密实微膨胀混凝土，扩展度650±50mm，强度等级为C60；对到场的每车混凝土进行扩展度测试，达不到要求混凝土做退场处理，按照要求制作标准养护及同条件养护试块，特别注意任何时候不得向混凝土内加水；
4、利用塔吊和料斗进行自密实混凝土高抛浇筑，高抛自密实免振捣施工操作步骤：
(1)先浇筑一层100～200mm厚与混凝土强度等级相同的水泥砂浆，以防止自由下落的混凝土粗骨料产生弹跳；
(2)采用塔吊吊装混凝土料斗的方式对钢管混凝土进行高抛浇筑，利用混凝土下落产生的动能来达到混凝土的自密实；
(3)除最后一节钢管柱外，每段钢管柱的混凝土，只浇筑到离钢管顶端500mm处，以防焊接高温影响混凝土的质量；
(4)除最后一节钢管柱外，每段钢管柱浇筑完后应清除上面的浮浆，上节柱安装前用塑料布将管口封住，并防止异物掉入；安装上一节钢柱前应将管内的积水、浮浆、松动的石子及杂物清除干净。
以上方法已在南浔古镇旅游服务配套提升项目——太阳酒店应用，该项目主体结构为大直径球体钢结构，钢柱均为倾斜箱型钢管柱，结构复杂且内有多层横隔板，分段制作高度最高达到13.67米，设计要求浇筑C60高强混凝土，采用上述的高抛自密实免振捣施工方法进行浇筑，很好的解决了倾斜钢管混凝土浇筑常规混凝土无法振捣、易造成钢柱内横隔板变形甚至破坏的风险，保证了多隔板钢管混凝土的强度及密实性，取得了良好的实施效果。
本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (7)
1.球体钢结构倾斜钢管混凝土柱高抛自密实免振捣施工方法，其特征在于：其步骤如下：
(1)安装倾斜钢管；
(2)在钢管内的隔板上开下料孔且下料孔四周开排气孔，同时在非水平内隔板与水平面夹角为锐角的钢管外侧开排气孔；
(3)从倾斜钢管顶部的浇筑口开启浇筑，浇筑一层100～200mm厚与所采用混凝土强度等级相同的水泥砂浆；
(4)采用塔吊吊装混凝土料斗的方式自浇筑口对钢管进行高抛浇筑，如倾斜钢管上无需再焊接钢管则浇筑至钢管顶端，否则浇筑至距离钢管顶端一定距离处，清除顶部浮浆封闭钢管顶端；
(5)打开钢管顶端的密封，焊接下一段钢管，重复步骤(2)～(4)直至完成整根钢管混凝土柱的施工。
2.根据权利要求1所述的球体钢结构倾斜钢管混凝土柱高抛自密实免振捣施工方法，其特征在于，所述高抛浇筑的混凝土为自密实微膨胀混凝土。
3.根据权利要求2所述的球体钢结构倾斜钢管混凝土柱高抛自密实免振捣施工方法，其特征在于，所述自密实微膨胀混凝土的扩展度为650±50mm。
4.根据权利要求2所述的球体钢结构倾斜钢管混凝土柱高抛自密实免振捣施工方法，其特征在于，所述自密实微膨胀混凝土的强度等级为C60及其以上。
5.根据权利要求1所述的球体钢结构倾斜钢管混凝土柱高抛自密实免振捣施工方法，其特征在于，在步骤(2)前，清除钢管内杂物和积水。
6.根据权利要求1所述的球体钢结构倾斜钢管混凝土柱高抛自密实免振捣施工方法，其特征在于，所述下料孔的直径为150～250mm，下料孔四周的排气孔的直径为30～50mm；
钢管外侧的排气孔的直径为15～25mm。
7.根据权利要求1所述的球体钢结构倾斜钢管混凝土柱高抛自密实免振捣施工方法，其特征在于，所述一定距离为400～600mm。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115575614A (zh) * | 2022-09-23 | 2023-01-06 | 中国五冶集团有限公司 | 倾斜箱型柱高抛自密实混凝土模拟试验及密实度检测方法 |
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2022
- 2022-03-22 CN CN202210284629.8A patent/CN114718313A/zh active Pending
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