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2012/6/25 9:14:33 有2903人阅读
1 钢管混凝土柱的结构设计特点
钢管混凝土柱同时具备了钢管和混凝土两种材料的性质，钢管混凝土在轴向压力作用下，钢管的轴向和径向受压而环向受拉，混凝土则三向皆受压，钢管和混凝土皆处于三向应力状态。三向受压的混凝土抗压强度大大提高，同时塑性增大，其物理性能上发生了质的变化，由原来的脆性材料转变为塑性材料。钢管混凝土结构柱的主要优点为：
（1） 钢管混凝土柱截面比钢筋混凝土柱可减少60%，扩大了建筑物的使用空间。
（2） 超高层钢管混凝土柱结构抗压和抗剪承载力高。
（3） 柱子截面减小，自重减小，有利于结构抗震。
（4） 钢管壁薄便于选材、制造与现场焊接，是施工最为快捷的建筑结构。
（5） 钢管混凝土柱内的混凝土可大量吸收热能，其耐火性优于钢柱。
（6） 钢管柱内侧采用C60 高强度混凝土填充，外侧采用C35 混凝土保护层保护，有利于钢管柱的防火处理。
2 钢管柱的施工方法
2.1 钢管柱的施工工艺
钢管柱吊装→钢管柱焊接→焊缝检测→钢管柱内混凝土浇筑→钢管柱外侧钢筋绑扎→钢管柱外侧模板支设→钢管柱外包混凝土浇筑→下一层钢管柱吊装
2.2 钢管柱吊装施工
钢管柱标准层每层高3.5 m，裙楼层高5 m，采用每层吊装一次，吊装焊接点预留在楼层以上1.5 m处，钢管柱标准层吊重2.75 t ，裙楼吊重3.93 t ，采用QTZ160 t·m的塔吊吊装，吊装在每层混凝土浇筑完成后插入进行，16 根钢管柱吊装分两批进行，每次吊装8 根，每次吊装时间半天。
2.3 钢管柱的吊装定位
柱定位采用外侧垂线及内部轴线控制网相结合的方法进行控制，内部轴线控制网采用垂准仪投点测绘，并放出柱的四周边线及钢管柱吊装定位轴线点，内部轴线网点在首层，同时在15 层、30 层处进行原始轴线网点转换。外侧每层采用垂线，每层的垂线控制点在下一层的钢管柱上，同时每隔5 层进行一次外侧轴线点的复核，辅以经纬仪进行。当出现外侧轴线点与内部轴网控制偏差1 mm时应进行轴线的复核，找出原因，进行纠偏。
2.4 钢管柱的焊接
钢管柱的焊接采用气弧焊，焊接完成后先进行超声波检测自检，自检合格后邀请第三方检测单位进行检测。
2.5 钢管柱高强度混凝土的浇筑
钢管柱内高强度C60 混凝土采用塔吊吊运的方式在钢管柱焊接检测合格后进行，同时在柱内预埋检测混凝土密实度的超声波管。
2.5.1 高强度混凝土的质量原材料控制
水泥：选用强度等级为52.5 的普通硅酸盐水泥。掺合料：选择1 级粉煤灰，Ⅰ级粉煤灰的活性较硅灰小，但对混凝土的后期强度提高有特殊的作用减水剂：在减水剂选择时，适合高强混凝土的生产。碎石：选用5～31.5 mm碎石，该种碎石立方体抗压强度高，满足高强混凝土的使用要求。河砂：选用东江中粗砂，该砂细度模数在2.8~ 3.2 之间(粗砂)，颗粒级配好，砂源干净，砂的含泥量及泥块含量少，不含氯离子。
2.5.2 混凝土配合比设计
C60 混凝土配合比设计28 d 平均抗压强度应达到72 MPa，保证混凝土有足够的富余强度，弥补生产及施工过程中一些不确定因素对混凝土强度的影响。
2.5.3 混凝土的浇筑振捣
钢管柱用插入式振捣棒密插短振，逐层振捣。振捣棒垂直插入混凝土内，要快插慢拔，振捣棒应插入下一层混凝土中5~ 10 cm。振捣棒插点按梅花形均匀布置，逐点移动，按顺序进行，不得漏振，每点振捣时间不少于60 s。管外配合人工木槌敲击，根据声音判断混凝土是否密实，每层振捣至混凝土表面平齐不再明显下降，不再出现气泡，表面泛出灰浆为止。钢管柱混凝土超声波检测，每4 层进行一次，在混凝土强度达到100%后进行。
2.6 钢管柱外包混凝土施工
钢筋绑扎和钢管柱模板施工，钢管柱外包混凝土采用和梁板混凝土一起浇筑的方式进行。
2.7 标准层钢管柱与结构梁板模板的交叉配合施工
第1 d：钢管柱吊装与核心筒柱墙钢筋同时进行，一天之内完成钢管柱的吊装。
第2 d~ 3 d：钢管柱焊接与梁板模板支撑体系交叉同时进行，钢管柱的焊接及检测完成，同时结构梁板模板完成。焊接过程中在钢管柱外围采用彩条布封闭围护。
第4 d~ 5 d：完成钢管柱内混凝土的浇筑，同时进行梁板钢筋的绑扎，钢管外包柱的钢筋绑扎和模板支设，三道工序交叉进行。
第6 d：进行结构梁板柱和钢管柱外包混凝土的浇筑。