廣州珠江新城某高層商住樓的鋼管混凝土施工技術(shù)
2008-08-29 00:00
摘要：鋼管混凝土是由混凝土填入薄壁鋼管而形成的一種組合材料。廣州珠江新城某高層商住樓采用逆作法施工，利用大量鋼管柱、鋼構(gòu)架柱和高強混凝土C60作為結(jié)承重構(gòu)件，通過對施工工藝進行質(zhì)量控制，適應了逆做法施工中對上下承重結(jié)構(gòu)的要求，解決了大跨度和某些特殊結(jié)構(gòu)的需要，減輕了結(jié)構(gòu)重量，加快了工期；在減少柱截面的同時大幅度提高了混凝土的承載能力，增大了商場的使用面積，取得了良好的經(jīng)濟效果。
關(guān)鍵詞：鋼管柱；鋼構(gòu)架柱；鋼梁；鋼牛腿；高強混凝土
廣州珠江新城某高層商住樓位于廣州市主將新城，占地約4700平方米，地下3層，地上20層裙樓和1棟48層的塔樓。本工程采用逆做法施工，地下室有和裙樓采用大量的鋼結(jié)構(gòu)，共有40條鋼構(gòu)架柱和60條鋼管柱，直徑最大￠900mm，最小為600mm，柱內(nèi)澆筑C60高強混凝土?，F(xiàn)將本工程鋼結(jié)構(gòu)和高強混凝土施工技術(shù)介紹如下：
1、鋼結(jié)構(gòu)施工
本工程地下室和裙樓的塍重結(jié)構(gòu)采用鋼管柱、鋼構(gòu)架柱和部分鋼梁的勁性結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)重量輕、占用空間小及形式靈活的優(yōu)點。鋼管柱和鋼構(gòu)架柱在場外加工制作，吊裝于人工挖孔樁樁孔中作為地下室的塍中構(gòu)件，滿足負一層板完工后上下同時施工的逆作法施工要求，鋼勁性梁主要用于大跨度、懸挑部分和某些特殊結(jié)構(gòu)。
1.1構(gòu)件加工
?、配摴苤?采用18毫米、16毫米厚16MN鋼材經(jīng)自動卷管機自動開坡口、卷制、燒焊成￠900mm、￠700mm、￠600mm鋼管，鋼管采用螺旋形縫焊接管，要求鋼管外徑偏差控制在±3毫米范圍內(nèi)，切割成段的鋼管置于專業(yè)旋轉(zhuǎn)架上，進行牛腿組裝，經(jīng)尺寸檢查、焊縫探傷合格后出廠。
⑵鋼構(gòu)架柱:18mm厚16MN鋼板經(jīng)下料、、開坡口成片，在制作車臺上進行拼裝，每一片拼裝時都要對其平直度進行檢驗糾偏，并用夾緊裝置夾緊、電焊固定，然后施焊成形，鋼構(gòu)架柱中設(shè)橫向間距、縱向間距均為250毫米的￠18mm拉桿，經(jīng)尺寸檢查，焊縫探傷合格后出廠。
?、卿摿骸撆Ｍ?鋼梁主要為截面形式150C的工字梁，鋼牛腿主要為雙腹板工字鋼，梁高500毫米、700毫米，鋼梁、鋼牛腿的尺寸、平整度及位置偏差要求不超過3毫米，牛腿外伸長度200毫米，待現(xiàn)場加工好再焊接長700毫米，鋼柱在鋼梁、鋼牛腿處社加強墊圈，經(jīng)尺寸檢查和焊縫探傷合格后出廠。
1.2構(gòu)件進場和運輸
本工程鋼結(jié)構(gòu)工程量大，構(gòu)件繁多，現(xiàn)場場地狹窄，無法堆放大量構(gòu)件，所以由現(xiàn)場吊裝單位按進度安排每天進場構(gòu)件，滿足第二天吊裝需要，構(gòu)件由1次和2次吊裝完畢，構(gòu)件最長18米，均用16米長的大平板車從加工廠按規(guī)定的路線運至現(xiàn)場。
1.3現(xiàn)場吊裝
?、配摴苤?、鋼架柱：鋼管、構(gòu)架柱采用50頓履帶吊機吊裝人工挖孔樁上，吊裝前已在澆筑好樁芯混凝土安裝定位器，吊裝時吊起鋼柱放入樁孔，套入定位器，然后根據(jù)樓面軸線標高，調(diào)整鋼柱位置，復核定位后用10號槽鋼臨時固定，再用砂填充鋼柱和樁間隙，并澆筑圈梁混凝土最終固定鋼柱。塔樓鋼構(gòu)架柱和裙樓的鋼管柱一次吊裝完成，完成工作面標高為負一層板面高1。5米。塔樓鋼柱分2次吊裝完后，及時用20號槽鋼作水平支撐固定。
?、其摿?、鋼牛腿：鋼梁、鋼牛腿吊裝先用塔吊雕吊至地下室施工面，需要水平運轉(zhuǎn)時，用兩臺挖掘機分別在鋼梁兩頭伸臂將鋼梁吊起，離地面20CM高，等速同方向緩慢將鋼梁運至相關(guān)位置。在鋼梁或年鋼牛腿對準鋼柱軸線、標高就位后，用鋼板臨時固定在鋼柱或牛腿上，然后再用手拉葫蘆起吊就位、燒焊。拼裝時要有足夠的精度，錯口允許偏差不得超過2毫米。
1.4鋼柱及鋼梁、鋼牛腿的焊接
鋼柱、鋼梁及鋼牛腿的焊接均采用E5016型焊條和H08E焊劑，烘干后裝入手提保溫瓶在現(xiàn)場燒焊，焊縫質(zhì)量要求100%，焊縫厚度為焊接最大板厚，且大于等于8毫米，焊縫長度均為滿焊，不允許出現(xiàn)夾渣、凹坑等現(xiàn)象，最后委托有資質(zhì)的檢測站進行超聲波焊縫探傷，不合格的要求重新施焊。
1.5構(gòu)件安裝的質(zhì)量控制
安裝前構(gòu)件應全數(shù)編號和檢查，并做好記錄；吊裝前檢查定位器的標高、水平位置、垂直度；鋼柱吊裝前事先彈出軸線，吊裝時對準軸線；事先在樁頂上做好軸線標記，安裝時鋼柱軸線與樁頂軸線一致，并檢查鋼柱標高及垂直度；構(gòu)件的坡口、根部間隙等等影響現(xiàn)場燒焊質(zhì)量的因素。
2、高性能、高強混凝土施工技術(shù)
高性能、高強混凝土施工技術(shù)在本工程中得到了廣泛應用，本工程鋼管柱、鋼構(gòu)架柱柱芯采用高性能、高強C60混凝土，澆灌于柱芯的高強混凝土由于受到鋼柱的水平約束作用，可以大幅度提高混凝土的承載力，減小構(gòu)件截面，減輕結(jié)構(gòu)重量，節(jié)省了空間。為確保混凝土的施工質(zhì)量重點，對吊裝加固、混凝土制作和現(xiàn)場澆灌進行控制，具體如下：
⑴ 為防止在澆灌混凝土過程中造成已定位準確的鋼管柱偏移，在鋼管柱吊裝后、混凝土澆筑前進行固定，并回填中砂，每隔5000毫米加一道500毫米厚C30混凝土固定層。
?、茋栏襁x擇和控制高強混凝土的配合比。依據(jù)類似工程經(jīng)驗和實踐，選擇了有豐富經(jīng)驗高強混凝土經(jīng)驗的攪拌站提供混凝土，并根據(jù)設(shè)計要求安排攪拌站預先對高強混凝土進行配比，然后由設(shè)計院核實符合后正式投入生產(chǎn)，混凝土的配合比必須按GB50204為宜，即混凝土的設(shè)計強度不低于68。2MPA，混凝土拌合物坍落度到現(xiàn)場應為（22±2）CM。在現(xiàn)場期間混凝土坍落度動態(tài)損失，在開始一小時應不超過2CM。
?、菄栏窨刂坪瓦x擇高強混凝土的組成材料，首先選用525號硅酸鹽水泥，實際強度不低于55。6MPA；選用砂為河砂，細度模數(shù)為2。6~3。0，含泥良不大于1%；石采用花崗巖碎石，壓碎指標把大于12%，碎石最大粒徑2CM，含你量不大于0。5%。要求拌制的的混凝土性能高，要有耐久性、強度高、高流動性、低離析、和易性好的特征。
⑷由于鋼管柱混凝土的澆筑高大達16米，按現(xiàn)行常規(guī)的方法不容易澆筑密實，根據(jù)有關(guān)類似工程的施工經(jīng)和試驗，采用高拋和導入高頻振搗器管內(nèi)振搗的方法施工。澆柱鋼管柱混凝土時，混凝土攪拌車直接開到井口上或采用吊機將漏斗吊至井口，將混凝土送到井口上的漏斗內(nèi)，漏斗下連接著導管，導管口離混凝土上澆筑面約2~4米，井下混凝土采用高頻振搗器振搗密實，以邊澆筑，一邊振搗。
?、杉訌娀炷恋馁|(zhì)量控制，由于高強混凝土高拋澆筑方式要求流動性高，因此對每車到達工地現(xiàn)場后混凝土均進行塌落度檢查，保證到達現(xiàn)場塌落度不低于（22±2）CM，符合要求后才能向管內(nèi)澆柱，每班留置試塊不少于2組，混凝土施工時間應選擇在夜晚氣溫較低時進行。
?、输撝隙嘶炷琳駝用軐嵑笸谌?50~200毫米深的浮漿，到混凝土初凝后鉤出毛面，隨后浸水養(yǎng)護7天以上。
3、結(jié)束語
本工程應用鋼管混凝土施工技術(shù)，適應了逆作法對上下承中結(jié)構(gòu)的要求，解決了大跨度、大懸臂梁和某些特殊結(jié)構(gòu)的需要，減輕了結(jié)構(gòu)重量，節(jié)省了時間，加快了工期，取得了良好的效果；同時大幅度提高混凝土的承載能力，減少柱截面，增大商場使用面積，取得良好的經(jīng)濟效應。
（中國混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請注明出處）
關(guān)鍵詞：鋼管柱；鋼構(gòu)架柱；鋼梁；鋼牛腿；高強混凝土
廣州珠江新城某高層商住樓位于廣州市主將新城，占地約4700平方米，地下3層，地上20層裙樓和1棟48層的塔樓。本工程采用逆做法施工，地下室有和裙樓采用大量的鋼結(jié)構(gòu)，共有40條鋼構(gòu)架柱和60條鋼管柱，直徑最大￠900mm，最小為600mm，柱內(nèi)澆筑C60高強混凝土?，F(xiàn)將本工程鋼結(jié)構(gòu)和高強混凝土施工技術(shù)介紹如下：
1、鋼結(jié)構(gòu)施工
本工程地下室和裙樓的塍重結(jié)構(gòu)采用鋼管柱、鋼構(gòu)架柱和部分鋼梁的勁性結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)重量輕、占用空間小及形式靈活的優(yōu)點。鋼管柱和鋼構(gòu)架柱在場外加工制作，吊裝于人工挖孔樁樁孔中作為地下室的塍中構(gòu)件，滿足負一層板完工后上下同時施工的逆作法施工要求，鋼勁性梁主要用于大跨度、懸挑部分和某些特殊結(jié)構(gòu)。
1.1構(gòu)件加工
?、配摴苤?采用18毫米、16毫米厚16MN鋼材經(jīng)自動卷管機自動開坡口、卷制、燒焊成￠900mm、￠700mm、￠600mm鋼管，鋼管采用螺旋形縫焊接管，要求鋼管外徑偏差控制在±3毫米范圍內(nèi)，切割成段的鋼管置于專業(yè)旋轉(zhuǎn)架上，進行牛腿組裝，經(jīng)尺寸檢查、焊縫探傷合格后出廠。
⑵鋼構(gòu)架柱:18mm厚16MN鋼板經(jīng)下料、、開坡口成片，在制作車臺上進行拼裝，每一片拼裝時都要對其平直度進行檢驗糾偏，并用夾緊裝置夾緊、電焊固定，然后施焊成形，鋼構(gòu)架柱中設(shè)橫向間距、縱向間距均為250毫米的￠18mm拉桿，經(jīng)尺寸檢查，焊縫探傷合格后出廠。
?、卿摿骸撆Ｍ?鋼梁主要為截面形式150C的工字梁，鋼牛腿主要為雙腹板工字鋼，梁高500毫米、700毫米，鋼梁、鋼牛腿的尺寸、平整度及位置偏差要求不超過3毫米，牛腿外伸長度200毫米，待現(xiàn)場加工好再焊接長700毫米，鋼柱在鋼梁、鋼牛腿處社加強墊圈，經(jīng)尺寸檢查和焊縫探傷合格后出廠。
1.2構(gòu)件進場和運輸
本工程鋼結(jié)構(gòu)工程量大，構(gòu)件繁多，現(xiàn)場場地狹窄，無法堆放大量構(gòu)件，所以由現(xiàn)場吊裝單位按進度安排每天進場構(gòu)件，滿足第二天吊裝需要，構(gòu)件由1次和2次吊裝完畢，構(gòu)件最長18米，均用16米長的大平板車從加工廠按規(guī)定的路線運至現(xiàn)場。
1.3現(xiàn)場吊裝
?、配摴苤?、鋼架柱：鋼管、構(gòu)架柱采用50頓履帶吊機吊裝人工挖孔樁上，吊裝前已在澆筑好樁芯混凝土安裝定位器，吊裝時吊起鋼柱放入樁孔，套入定位器，然后根據(jù)樓面軸線標高，調(diào)整鋼柱位置，復核定位后用10號槽鋼臨時固定，再用砂填充鋼柱和樁間隙，并澆筑圈梁混凝土最終固定鋼柱。塔樓鋼構(gòu)架柱和裙樓的鋼管柱一次吊裝完成，完成工作面標高為負一層板面高1。5米。塔樓鋼柱分2次吊裝完后，及時用20號槽鋼作水平支撐固定。
?、其摿?、鋼牛腿：鋼梁、鋼牛腿吊裝先用塔吊雕吊至地下室施工面，需要水平運轉(zhuǎn)時，用兩臺挖掘機分別在鋼梁兩頭伸臂將鋼梁吊起，離地面20CM高，等速同方向緩慢將鋼梁運至相關(guān)位置。在鋼梁或年鋼牛腿對準鋼柱軸線、標高就位后，用鋼板臨時固定在鋼柱或牛腿上，然后再用手拉葫蘆起吊就位、燒焊。拼裝時要有足夠的精度，錯口允許偏差不得超過2毫米。
1.4鋼柱及鋼梁、鋼牛腿的焊接
鋼柱、鋼梁及鋼牛腿的焊接均采用E5016型焊條和H08E焊劑，烘干后裝入手提保溫瓶在現(xiàn)場燒焊，焊縫質(zhì)量要求100%，焊縫厚度為焊接最大板厚，且大于等于8毫米，焊縫長度均為滿焊，不允許出現(xiàn)夾渣、凹坑等現(xiàn)象，最后委托有資質(zhì)的檢測站進行超聲波焊縫探傷，不合格的要求重新施焊。
1.5構(gòu)件安裝的質(zhì)量控制
安裝前構(gòu)件應全數(shù)編號和檢查，并做好記錄；吊裝前檢查定位器的標高、水平位置、垂直度；鋼柱吊裝前事先彈出軸線，吊裝時對準軸線；事先在樁頂上做好軸線標記，安裝時鋼柱軸線與樁頂軸線一致，并檢查鋼柱標高及垂直度；構(gòu)件的坡口、根部間隙等等影響現(xiàn)場燒焊質(zhì)量的因素。
2、高性能、高強混凝土施工技術(shù)
高性能、高強混凝土施工技術(shù)在本工程中得到了廣泛應用，本工程鋼管柱、鋼構(gòu)架柱柱芯采用高性能、高強C60混凝土，澆灌于柱芯的高強混凝土由于受到鋼柱的水平約束作用，可以大幅度提高混凝土的承載力，減小構(gòu)件截面，減輕結(jié)構(gòu)重量，節(jié)省了空間。為確保混凝土的施工質(zhì)量重點，對吊裝加固、混凝土制作和現(xiàn)場澆灌進行控制，具體如下：
⑴ 為防止在澆灌混凝土過程中造成已定位準確的鋼管柱偏移，在鋼管柱吊裝后、混凝土澆筑前進行固定，并回填中砂，每隔5000毫米加一道500毫米厚C30混凝土固定層。
?、茋栏襁x擇和控制高強混凝土的配合比。依據(jù)類似工程經(jīng)驗和實踐，選擇了有豐富經(jīng)驗高強混凝土經(jīng)驗的攪拌站提供混凝土，并根據(jù)設(shè)計要求安排攪拌站預先對高強混凝土進行配比，然后由設(shè)計院核實符合后正式投入生產(chǎn)，混凝土的配合比必須按GB50204為宜，即混凝土的設(shè)計強度不低于68。2MPA，混凝土拌合物坍落度到現(xiàn)場應為（22±2）CM。在現(xiàn)場期間混凝土坍落度動態(tài)損失，在開始一小時應不超過2CM。
?、菄栏窨刂坪瓦x擇高強混凝土的組成材料，首先選用525號硅酸鹽水泥，實際強度不低于55。6MPA；選用砂為河砂，細度模數(shù)為2。6~3。0，含泥良不大于1%；石采用花崗巖碎石，壓碎指標把大于12%，碎石最大粒徑2CM，含你量不大于0。5%。要求拌制的的混凝土性能高，要有耐久性、強度高、高流動性、低離析、和易性好的特征。
⑷由于鋼管柱混凝土的澆筑高大達16米，按現(xiàn)行常規(guī)的方法不容易澆筑密實，根據(jù)有關(guān)類似工程的施工經(jīng)和試驗，采用高拋和導入高頻振搗器管內(nèi)振搗的方法施工。澆柱鋼管柱混凝土時，混凝土攪拌車直接開到井口上或采用吊機將漏斗吊至井口，將混凝土送到井口上的漏斗內(nèi)，漏斗下連接著導管，導管口離混凝土上澆筑面約2~4米，井下混凝土采用高頻振搗器振搗密實，以邊澆筑，一邊振搗。
?、杉訌娀炷恋馁|(zhì)量控制，由于高強混凝土高拋澆筑方式要求流動性高，因此對每車到達工地現(xiàn)場后混凝土均進行塌落度檢查，保證到達現(xiàn)場塌落度不低于（22±2）CM，符合要求后才能向管內(nèi)澆柱，每班留置試塊不少于2組，混凝土施工時間應選擇在夜晚氣溫較低時進行。
?、输撝隙嘶炷琳駝用軐嵑笸谌?50~200毫米深的浮漿，到混凝土初凝后鉤出毛面，隨后浸水養(yǎng)護7天以上。
3、結(jié)束語
本工程應用鋼管混凝土施工技術(shù)，適應了逆作法對上下承中結(jié)構(gòu)的要求，解決了大跨度、大懸臂梁和某些特殊結(jié)構(gòu)的需要，減輕了結(jié)構(gòu)重量，節(jié)省了時間，加快了工期，取得了良好的效果；同時大幅度提高混凝土的承載能力，減少柱截面，增大商場使用面積，取得良好的經(jīng)濟效應。
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