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钢管混凝土施工技术在新闻中心工程中的应用 |
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时间日期：2008-7-4 已被阅读次：[7332] |
广东省六建集团有限公司 陆友洪
[摘 要] 本文主要论述钢管混凝土柱从柱脚螺栓安装、钢管柱吊装、管内混凝土捣制
以及节点施工的施工技术
[关键词] 钢管混凝土柱 安装 浇灌 节点
随着现代建筑的多元化、新颖化及实用化的发展建筑形状越来越复杂，从而为结构设计
理论不断提出新的课题，新的要求。从建筑材料发展状况来看，目前钢结构、钢管混凝土结
构在许多高层、大型建筑领域得以广泛应用。作为一种崭新的结构形式，钢管混凝土柱具有
许多钢筋混凝土结构及钢结构所不能比拟的优点。由于其承载力高、塑性、韧性好，抗震性
能佳、节省材料。钢管混凝土结构正越来越多地被应用于高层建筑、大型建筑、桥梁工程、
特种结构等工程，其实用性和优越性也越来越明显地显示出来，佛山市新闻中心工程＋27.9
米大型玻璃天幕，钢结构支柱正是采用钢管混凝土柱这一崭新的结构设计形式。从现场施工
的进度和效果看，钢管混凝土柱的应用在佛山市新闻中心工程中取得令人满意的效果。
1、工程概况
佛山市新闻中心工程座落在美丽的东平河南岸，占地130亩，总用地面积87150平方米，
由五幢6－12层建筑物围合而成，设地下一层建筑面积为20606.6平方米，±0.000以上建筑
面积为84124平方米，总建筑面积达104730.6平方米。五幢建筑物围合形成的天井上空＋27.
9米平面采用一个大型玻璃天幕钢结构互相连成一个整体空间。整个大型玻璃天幕钢结构中
设备70根钢管混凝土柱做支撑。
钢管混凝土柱直径有Φ600、Φ700、Φ800及Φ900四种。钢管钢材采用Q235B，管壁
厚分别为14mm(用于Φ600、Φ700)、16mm(用于Φ800)、18mm(用于Φ900)，管内浇筑C40内
掺10％ZY的微膨混凝土。
2、施工工艺
施工工艺流程如下：
在预埋件上弹十字线→安装预埋件和柱脚栓并固定→吊装基础节钢管柱→柱脚底盘压力
灌浆→吊装标准节钢管柱→接缝超声波检测→管内砼捣制→节点施工
2.1钢管混凝土柱脚螺栓预埋施工工艺
佛山市新闻中心工程钢管混凝土柱采用端承式连接方法，端承式基础承台先预埋钢管混
凝土柱地脚螺栓，通过钢管混凝土柱柱脚底盘与预埋螺栓连接而使钢管混凝土柱与基础承台
组成一个支承体系
2.2钢管混凝土柱基础节安装工艺
在预埋螺栓的基础承台而上按钢管混凝土柱的设计位置弹上十字中心线，并核对预埋螺
栓的准确性，同时在钢管混凝土柱柱脚底盘四边定好控制线。使用吊机将钢管混凝土柱基础
节吊装就位后，并用全站仪配合经伟仪、水准仪及吊线监测方法进行三维高效测量定位，从
而精确地确定钢管混凝土柱的水平位置和垂直度。
2.3钢管混凝土柱柱脚压力灌浆施工工艺
由于钢管混凝土柱脚底盘与基础承台而两者之间的净空空隙只有50mm，为保证两者之间
的混凝土的密实，采用M50微膨水泥金刚砂砂浆进行高压灌浆施工
2.4钢管混凝土柱标准节安装工艺
2.4.1为增强钢管与柱芯混凝土共同受力，每段柱子的接头处，在下段柱端设置一块环
形封顶板。封顶板厚度取12mm,钢管混凝土柱对接采用内衬坡口焊
2.4.2钢管混凝土柱对接采用二氧化碳气体保护焊的新型焊接材料和焊接工艺，该焊接
材料和工艺的应用确保了焊接的质量，焊接前做好焊接工艺评定，评定合格后方可按评定合
格的焊接工艺报告，编制焊接工艺卡，进行立柱的焊接。当焊接环境出现风速大于8M/s、湿
度大于90％和下雨天气时，须采用有效防护措施。否则禁止施焊。焊接完毕，对焊缝进行全
数超声波探伤检查，以确保焊缝质量。
2.4.3吊装与核对、监控同基础节施工方法。
2.5钢管混凝土柱管内混凝土捣制
钢管混凝土柱的特点之一是它的钢管就是模板，具有良好的整体性和密实性，不漏浆、
耐侧压，管内混凝土可采用泵送顶升浇灌法、立式手工浇捣法和高位抛落无振捣法。佛山新
闻中心工程钢管混凝土柱管内混凝土捣制采用了立式高位抛落无振捣法施工：
2.5.1利用混凝土下落产生的动能达到振实混凝土的目的。它适用于管内直径大于350mm
，高度不小于4m情况。一次抛落的混凝土量宜在0.7M2左右，用料斗装填，料斗的下口尺寸
比钢管内径小100～200mm，以便于混凝土下落时管内空气能够排出。高位抛落无振捣浇灌法
，粗骨料粒径可采用0.5～3cm，水灰比大于0.45，坍落度不小于15cm。为满坍落度的要求，
应掺适量减水剂，这减少收缩量，掺入10％ZY的微膨胀剂。
2.5.2每次浇灌混凝土前，先浇灌一层厚度为10～20cm与混凝土等级相同的水泥砂浆，
以免自由下落的混凝土粗骨料产生弹跳现象。
2.5.3当混凝土浇灌到钢管顶端时，当混凝土稍为溢出后将留有排气孔的层间横隔板或
封顶板紧压在管端，随即进行点焊，待混凝土强度达到设计值的50％后，再将横隔板或封顶
板按设计进行补焊。
2.5.4管内混凝土的浇灌质量（密实度检测），先用敲击钢管的方法进行初步检查，如
有异常则用超声波检测。对不密实和部位采用钻孔压浆法进行补强，然后将钻孔补焊封固。
2.6钢管混凝土柱与框架梁节点施工工艺
2.6.1钢管混凝土柱与框架梁连接节点处，在节点高度范围内，钢管外壁焊45×30钢环
带连接件（抗压环）以加强钢管混凝土柱与框架梁节点的抗剪力。
2.6.2钢管混凝土柱与框架梁节点连接采用钢筋混凝土环梁，环梁上、下钢筋为焊接环
筋，焊接长度为单面焊10d，箍筋外肢距45×30抗剪环带，净距20mm。框架梁梁外侧主肋绕
过钢管柱拉通。
3实施效果
钢管混凝土柱在佛市新闻中心项目工程的应用是比较成功的，随着建筑规模的不断扩大
，钢管混凝土柱的应用亦得到广泛的应用和重视。钢管混凝土柱的应用于建筑工程上有利于
施工生产的工业化、标准化和提高工程质量。采用钢管混凝土代替钢筋混凝土，可大幅度地
节省钢、木、水泥和减轻结构自重，使传统杆系结构的性能大为改善，尤其是在高层，大跨
度、重载和抗震、抗爆的建筑结构中，以及在大中城市的施工场地狭窄的建筑工程中，能更
好地满足设计和施工的一系列要求。钢管混凝土柱结构将有着良好的应用前景。
参考文献
[1]中国工程建筑标准化协会标准《钢管混凝土结构设计与规程》，中国计划出版社。C
ECS 28：90
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