高层建筑工程钢管混凝土施工技术分析论文_郁树军

高层建筑工程钢管混凝土施工技术分析论文_郁树军

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摘要:在现代化建筑事业的不断发展下,各项新技术与材料被运用到了工程建设中,使得工程建设效果有着明显的改善。钢管混凝土施工技术作为一项新式的技术,具有多方面的优势,同时也符合绿色发展理念的要求,同时在高层建筑工程施工中也能够达到良好的施工效果,为此,通过对该项技术进行深入研究有助于进一步提升其应用效果。基于此,文章主要围绕高层建筑工程中的钢管混凝土施工技术展开了讨论,以期为该项技术的实践运用提供参考。

关键词:高层建筑;钢管混凝土;施工技术

引言:在城市发展中,高层建筑的建设任务不断加重,当前阶段下,钢管混凝土已经发展成为高层建筑施工中的重要材料,对于高层建筑建设有着重要的影响,与此同时,钢管混凝土施工技术也成为业内人士重点研究的技术之一。在钢管混凝土技术实施中,需要掌握技术实施要点,严格控制施工流程,进而提升其实施效果,为高层建筑的建设提供基础保障。

一、钢管混凝土概述

1、钢管混凝土的结构优势

(1)钢管能够对混凝土形成约束,使混凝土三向受压,进而增强其抗压性,而混凝土则能够有效避免钢管局部发生弯曲。钢管与混凝土逐渐可以共同形成承载能力,并且具备承载能力强、抗震性能佳、耐火性好等多项优势。

(2)钢管搭建的骨架的承载能力较强,并且其内部混凝土不会受到养护时间的影响,并且剔除钢筋,混凝土的振捣与浇筑都十分便利,特别是竖向钢管,混凝土能够自密实,并且施工期间,无需模板,施工简便并且可以在工厂进行预加工,其自重小,便于运输与吊装,可以有效的缩短工期。

(3)相较于钢结构,钢管混凝土的耐腐蚀性要强很多,在抗腐和防腐方面的花费要低于钢结构,因此在造价上也有着一定的优势。

2、钢管混凝土的施工方法

(1)泵送压入浇筑法

即在钢管接近地面或某楼层板处安装一个带闸门的进料管,直接与泵的输送管连接,由混凝土泵车将混凝土连续不断地自下而上压入钢管。具有施工品质好、管内混凝土密实度强,钢管柱吊装和混凝土浇筑两者相互独立,不会对彼此产生过大的影响,并且不会影响到总工期;但其也存在一定缺点,表现为对机械、技术的要求较高,柱上留孔,需要补缺。压注施工的还需要考虑混凝土入口处截止阀的设计,防止混凝土在巨大的压力下回流。

(2)立式手工法

立式手工浇筑法同普通支模构件浇筑方法类似,即浇筑时需人工进行振捣浇筑,每次浇筑的混凝土高度控制在2m以内。具有操作简便,施工方便等优点;缺点为浇筑之后其内部混凝土密实度无法保证,同时浇筑平台较高,存在安全隐患。并且因浇筑混凝土高度在2m以内,浇筑与振捣速度较为缓慢,对上层钢管安装施工会产生一定影响,容易导致工期延误。

(3)立式高位抛落无振捣法

该方法是在4m以上高位使混凝土顺钢管自由抛落,混凝土利用自身动能自密实,无需振捣。具有施工操作较为简单,便于操作以及效率高等优点。缺点在于抛落高度相对较高,混凝土在下抛期间可能发生离析,同时制约钢管安装。针对该项方法,目前有针对其缺陷的研究成果,即在管侧开孔浇灌,可避免制约安装问题,虽然需要补缺口,但效率却能明显提高。

二、高层建筑工程钢管混凝土施工技术要点

1、钢管构件制作技术

制作钢管混凝土构建的管材优先用螺旋焊接钢管,也可以使用自卷钢管,用于制作钢管的板材厚度一般在40mm内。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钢管制作的卷管方向应保持与板材压延方向一致,依据板材厚度设置板端坡口,并应保持与管轴垂直,尽可能利用自动焊接,管肢与腹杆焊接后应对构件进行调直。若是管肢或腹杆过长不利于运输,则应当在加工厂内预组装,待合格后进行拆分再运输。

2、构件组合拼装技术

该项环节一般会在加工厂使用专用胎具完成构件零部件组装要求,管肢对接应采用分段反向焊接。管肢要平直,小口径钢管应点焊定位,大口径钢管可设置附加筋实施对口联焊。重要受力管肢,管内接缝位置应设置附加垫圈,并确保0.5mm膨胀间隙,保证焊缝根部质量。

注意根据钣金展开图的要求对主肢钢管与附属零件间的间隙加以控制,如果节点位置焊缝很多,则应当合理控制焊接顺序,降低焊接中的变形以及内应力,待构件拼装完成并确认合格后应当对其进行防腐处理。

3、构件安装技术

当钢管运输至现场开始安装后,为合理控制安装进度与安装荷载,可以采用构件称重骨架的方式进行安装,随后再灌注混凝土。安装之前应当对钢管结构的强度与稳定性进行验算,

相关计算公式在相应的规范中有要求。多层框架结构应分层施工,分层安装构件以及分层浇筑混凝土,钢管柱肢应一次吊装2~5层的柱高,以便减少安装接头,并构建空间框架,为楼层主次梁板提供施工作业面,便于交叉施工。承接口连接后应立即校正加固,定柱脚,设置缆绳加固,二次灌浆后可拆除缆绳。第一层钢管安装完毕并浇筑混凝土后,基本构成了比较稳固的基层,然后实施第二节柱的安装,用塔吊起吊安装,对中校直,焊接第一道焊缝,脱钩后进行补焊。

4、混凝土浇筑技术

混凝土浇筑前期需要对设置的浇灌孔与排气孔进行检查,并且对浇灌量进行预估,确定浇灌程序,做好封口准备。对于立式高抛,要注意混凝土的均匀性和粘聚力,保证抛落过程中混凝土不出现离析,浇灌点以下2m范围内还需要外部振捣密实。对于泵送一般在高层建筑钢管混凝土结构施工中处于备选地位,其混凝土应满足泵送要求。为确保技术符合要求,应当在泵送之前对混凝土坍落度与配合比进行测定,同时控制现场温度。泵送时一般搭建一节钢管框架浇筑一节混凝土。第一次泵送时严禁使用润滑输送管,并需要配套合适的振捣器,泵送后应及时处理浮浆和拉毛。

三、钢管混凝土施工要求

1、泵送要求

泵送混凝土中对混凝土的要求为坍落度大、混凝土拌合物中的骨料级配满足泵送要求、可泵性等。满足泵送混凝土中的可泵性主要体现在混凝土自身的流动性和内聚性。混凝土具有一定的流动性是混凝土可泵行动的关键指标,而混凝土的流动性与坍落度呈正比,因此混凝土具有较大的坍落度是混凝土可泵性的关键。混凝土的内聚性是混凝土在搅拌过程中和运输、泵送过程中不会出现离析、分层的能力,同时要保证在以上过程中拌合物骨料保持均匀分散的状态。满足混凝土的可泵性和内聚性,需在配合比设计中对混凝土中的减水剂、膨胀剂和骨料的颗粒级配等进行调整,使搅拌好的混凝土拌合物泌水率减小,含气量增加和和易性满足施工要求。

2、混凝土补偿收缩要求

配制钢管混凝土构件用混凝土时,所使用的水泥、水、砂、石、外加剂和外掺料等原材料的技术指标都符合规定要求外,所配置的混凝土拌合物还必须要满足相关规范中对混凝土的补偿收缩要求,确保浇筑完成后混凝土与钢管内壁紧密结合。在混凝土中掺入适量膨胀剂,浇筑完成后混凝土可发生适当膨胀变形,从而增强混凝土与钢管的连接;或在混凝土中加入减缩剂,以免混凝土的膨胀系数超过钢管变形要求,而使钢管发生较大变形或混凝土内部产生变形裂缝等危害。

结语:钢管混凝土是当前高层建筑施工中较为常用的混凝土结构,有着承载能力强、抗压性能好等多方面的优势,在高层建筑建设中也占据着重要的地位。通过对钢管混凝土施工技术的结构特点、施工方法、技术要点以及技术要求等方面进行研究,有助于更加深入的掌握该项技术,同时将会提升钢管混凝土施工技术的实施效果,为高层建筑建设质量提供保障。

参考文献

[1]徐立斌.高性能混凝土的配制及其超高泵送技术在超高层建筑中应用简介[J].混凝土,2012(8):100-106.

[2]吴立强,张翼翀.钢管混凝土施工技术及质量监控要点探讨[J].中国水运(下半月),2012(10):265~266.

[3]许岩剑,钟德明.钢管混凝土施工技术探讨[J].山西建筑,2010,36(31):116-118.

论文作者:郁树军

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/5

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