太原某机场钢管混凝土柱施工技术

太原****机场新航站楼钢管混凝土柱施工技术1工程概况太原****机场新航站楼由主航站楼、西指廊、南北指廊三部分组成，地上两层，总建筑面积5.5万平米，建筑物最高35米。图1新航站楼实景Fig.1TheNewWusuInternationalAirportinTaiyuan图2新航站楼平面布置Fig.2Planlayoutofterminalstation太原机场新航站楼为钢管柱框架结构，柱内浇筑混凝土，钢管柱通过节点翼缘板与框架梁主筋焊接连为一体，钢筋混凝土现浇梁板。共设计有294根钢管柱，用钢量2257吨，采用端承式柱脚构造、翼缘梁柱节点。钢管混凝土柱规格有Φ600*16、Φ800*16、Φ1000*20、Φ1200*20、Φ1350*24、Φ1500*24，长度为6m-28m。2钢管柱加工制作钢管柱直径小于800mm用螺旋焊管加工制作，大于等于800mm的用直缝焊管加工制作，钢管柱按楼层间距一次加工成型，出厂前进行外观尺寸检查，焊缝100%超声波探伤检验，合格后涂刷环氧富锌防锈底漆。3钢管柱底板安装钢管柱柱脚为端承式，钢管柱与柱底板焊接固定，柱底板通过预埋锚栓固定在基础桩承台上。柱底板内径比对应设计钢管柱内径小50mm，外径比相应设计钢管柱外径大200mm，按照设计锚栓位置开孔，孔径比锚栓直径大2～3mm。安装流程：桩承台钢筋绑扎→临时钢管支架搭设→安放柱底板、粗调→安装预埋螺栓→柱底板精调→焊接钢支撑架→拆除临时钢管支架→检查验收→恢复局部桩承台钢筋→模板支设→浇筑承台砼在桩承台钢筋基本绑扎完成，留出人员进出口便于安装柱底板。搭设临时钢管支架，将柱底板放在临时支架上初步找中找平。然后安装预埋螺栓，高出承台部分全部套丝，并用双螺母一上一下将锚栓垂直固定在柱底板上。对柱底板精确找中找平，确认无误后用10#角钢支撑（当钢管柱直径小于800mm时采用φ25钢筋支撑），上端与柱底板边缘焊接，下端与管桩端头钢板焊接固定牢靠。三桩承台角钢支撑架为三个，四桩及以上承台钢支撑架四个。在锚栓根部高150mm处焊接100mm×10mm角钢将各锚栓固定连接成整体。最后对柱底板检查验收，确认无误后拆除临时钢管支架，完善承台钢筋，支模浇筑砼。图3钢管柱脚底板固定Fig.3Fixedbottomboardofsteel-pipecolumn4首节钢管柱安装在桩承台砼强度达到设计强度的75%后即可安装首节钢管柱。安装前复核柱底板水平度，偏差大的可以旋拧上下螺母调整。在柱底板表面弹出钢管柱控制线和外边线，作为钢管柱安装控制线。在柱外边线均匀点焊三块加劲肋钢板，作为钢管柱安装定位板。用汽车吊将钢管柱吊起插入加劲肋板内，检查柱外边与底板上外边线重合。用两台经纬仪从互相垂直的两个方向观测钢管柱的垂直度，用柱顶互相垂直的两个方向的缆绳拽拉钢管调整垂直度，符合要求后先将柱与底板点焊三点，再次观测垂直度确认无误将柱与加劲肋板点焊固定。两人一组在过圆心方向对称施焊，依次焊接柱脚焊缝和加劲肋焊缝，焊缝按二级焊缝要求超声波探伤20%比例抽查。首节钢管柱安装完成验收合格后，先浇筑0.5m3C40细石砼，细致振捣使柱底板与承台砼间100mm缝隙填塞密实，随即浇筑C40柱砼，人工振捣密实。5钢管柱连接现场钢管柱连接位置位于二层楼面结构梁的中部，该位置内侧已焊接了内衬环，搭接长度为100mm。在首节钢管柱柱顶周边均匀点焊三块定位板，用汽车吊将钢管柱吊起插入定位板内，检查上下外边线重合。用两台经纬仪从互相垂直的两个方向观测钢管柱的垂直度，用柱顶互相垂直的两个方向的缆绳拽拉钢管调整垂直度，符合要求后先将上柱与下柱点焊三点，再次观测垂直度确认无误将柱与定位板点焊固定。两一组在过圆心方向对称施焊，焊缝按二级焊缝要求超声波探伤20%比例抽查。6节点制作和安装柱中节点为工字型梁柱节点，梁上层主筋焊接在节点上翼缘板上，梁下层主筋焊接在节点下翼缘板下。钢筋双面焊，焊缝位置相互错开，焊缝长度不小于10d。柱顶节点为十字钢板，与柱顶平齐。柱中节点和柱顶节点均在场外加工成型，现场根据节点标高对钢管柱进行调整，按照节点所在轴线位置开口，开口宽度大于节点板厚度4mm，采用人工电弧焊进行焊接。图4梁柱节点焊接Fig.4Thejointnodeofbeamandcolumn7钢管柱混凝土浇筑技术钢管柱内浇筑C40微膨胀混凝土,混凝土浇筑量3056m3。钢管柱钢管就是模板，具有很好的整体性和密闭性，不漏浆、耐侧压。管内混凝土的浇筑质量无法进行直观检查，其浇筑质量必须依靠严密的施工组织，明确的岗位责任和操作人员的责任心。钢管柱混凝土浇筑采用高抛免振捣法和立式手工振捣法相结合，距柱顶8米以下为高抛免振捣法施工，剩余部分为立式手工振捣法，严格执行每500mm厚振捣一次，这样就保证了整个钢管柱内混凝土处于密实状态。高抛免振捣混凝土的工艺原理是采用合理的配合比，使混凝土拌合物具有很高的流动性，在高空抛落中不离析、不泌水，不经振捣或少振捣而利用浇筑过程中在高处下抛时产生的动能达到自密实的要求。7.1预拌混凝土准备（1）高抛免振捣混凝土的配合比应满足拌合物施工性能的要求。因此，与相同强度等级的普通混凝土相比，它具有较大的浆骨比，细掺料用量多。水胶比不大于0.4。混凝土塌落度≤190mm，保塑性90min内，并掺加微膨胀剂。钢管柱混凝土配比表C40微膨胀砼每每立方材料用用量（kg）水胶比砂率水泥水砂子石子膨胀剂掺合料外加剂3681727321020378011.20.3742%（2）混凝土生产厂家要根据混凝土浇筑的需求量,制定相应的运输计划，并保持搅拌站、浇筑地点、运输中途密切的联系。运输车的数量必须保证混凝土连续正常浇筑。如混凝土运到浇筑地点有离析现象或坍落度超差，不允许用在结构施工中。（3）具备混凝土浇筑条件时,由混凝土施工员填写混凝土浇灌申请书,监理工程师审查批准后进行施工。（4）混凝土出厂合格证提前送至现场，现场材料员检查验收。（5）现场检验及试验：坍落度车车检查，允许偏差≤±20mm,在混凝土罐车出料口由监理工程师见证取样，并制作混凝土试块，送标养室养护或现场同条件养护。7.2混凝土浇筑钢管柱视现场情况分别由汽车泵泵送浇筑或塔吊吊运浇筑。二层柱柱顶标高不同，每根柱高度在12m～30m之间，为超高独立柱，在钢管柱混凝土浇筑过程中采取以下技术措施：（1）浇筑前围绕柱周围搭设独立脚手架，立杆间距1.5m，水平杆长度为3m，架体三面步距为1.5m，另一面步距为0.75m，作为上人爬梯使用，柱身中部及上部设抱柱杆，架体每面设斜撑，上部距柱顶1m搭设操作平台，满铺木架板，架顶设护身栏杆。（2）浇筑时管内不得有杂物和积水，浇筑前先浇筑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。（3）混凝土由罐车运至现场后，用塔吊吊至施工部位。采用容积为0.7m3的立式灰斗浇筑.（4）钢管柱内混凝土距柱顶8m以下采用高抛免振捣法，8m以上部分采用人工振捣法。配备12m长的振捣棒，人工振捣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50～100mm。振捣棒插点均匀布置，逐点移动，按顺序进行，不得漏振，每点振捣时间不少于60s。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，表面泛浆为止。（5）钢管柱浇筑完清除掉表面的浮浆，待混凝土初凝后喷涂混凝土养护液，用塑料布将管口封住，防止异物掉入。图5结构施工现场Fig.5Structureconstructsite8结束语钢管柱框架结构能使钢和混凝土两种材料协同工作，充分发