作者：张丽君
来源：《科技创新导报》 2013年第32期
张丽君
（上海协同钢结构工程有限公司 上海 201906） 摘?要：该文简要介绍了钢管混凝土柱的基本形式、结构优点与技术要点，并以工业厂房结构为例，阐述了钢管混凝土结构柱在制作与安装时的技术要点。
关键词：钢管混凝土柱 工业厂房 混凝土顶升
中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2013)11（b）-0067-03
钢管混凝土是在劲性钢筋混凝土及螺旋配筋混凝土的基础上演变和发展起来的，按截面形式的不同，可分为圆钢管混凝土、方钢管混凝土、矩形钢管混凝土及多边形钢管混凝土。钢管混凝土由于具有承载力高、塑性和抗震性能好、抗火性能优于钢结构等特点，且能适应现代工程结构向大跨度、高耸、重载
发展的需要，符合现代施工技术的工业化要求，正被越来越广泛的应用于单层和多层工业厂房柱、设备构架柱以及桥梁等结构中。
1 钢管混凝土柱的结构优点及技术难点
1.1 钢管混凝土柱的结构优点
（1）承载力高：轴心受压钢管混凝土构件的承载力一般是钢管和混凝土二者各自强度承载力之和的1.5倍左右。
（2）良好的塑性和韧性：钢管混凝土轴心受压（短试件）破坏时，压缩到原长的三分之二，仍具有一定的承载力，内部的混凝土虽有鼓曲形，但表面光滑完整，并未粉末松散。
（3）经济效果显著：与钢管混凝土相比，可节约钢材40%～50%，降低工程造价30%～40%。
（4）施工简便、工期短。
1.2 钢管混凝土柱的技术要点
（1）柱身人孔处与肩梁的制作节点。
（2）柱肢与斜腹杆之间连接的剖口形式。
（3）柱身水平吊耳与垂直吊耳的设置。
（5）钢管内混凝土的顶升。
2 钢管混凝土柱的制作
2.1 钢管混凝土制作
2.1.1 柱人孔处的构造（如图1）
在阶形柱的实腹式上段柱或中段柱上，往往要开设通行人孔。人孔的净空尺寸一般规定如下：a值不小于250?mm，b值不小于400?mm，c值不小于1800?mm，d值根据设计要求确定。人孔底部的标高必须与吊车梁（或者吊车桁架）上翼缘顶面的标高相协调，以保证与吊车梁制动结构中走台板的连接。
2.1.2 肩梁的构造
肩梁的组成包括：上盖板、下盖板、腹板和垫板，详见下图。当吊车梁或吊车桁架为平板支座时，还要增设加劲板（如图2）。
肩梁腹板与屋盖肢的连接采用角焊缝。与吊车肢的连接采用插入开槽口的吊车腹板中，以角焊缝或开剖口的“T”形对接焊缝焊接。肩梁腹板的上端应刨平且顶紧上盖板。当厚度大于16?mm时，为节约钢材，可将腹板局部加厚的方式。 2.1.3 钢管混凝土双肢柱腹杆两端与柱肢管
连接部位详细尺寸须在加工前按足尺寸放样后决定，腹杆不得传入柱肢，二者直接相焊，焊接构造如图3所示（腹杆内不灌混凝土）。
2.1.4 柱身吊耳的设置
为方便钢管柱的吊装、运输及安装，在制作过程中，合理设置水平吊装与垂直吊装吊耳，水平吊装吊耳的位置设置保持柱身制作与运输吊装时与地面平行，垂直吊装吊耳的设置保持柱身安装吊装时与地面垂直，吊耳板厚与孔边距、焊缝形式要通过验算确定。
吊耳板厚及孔边距验算公式D＝t×fv ×S×n/μ，D值必须大于被吊构件重量；
吊耳焊缝强度验算公式D＝0.7hf×fs ×l×n/μ，D值必须大于被吊构件重量。
其中：D——可吊构件重量；
t——计算板厚；
fv——板材抗剪强度；
S——计算孔边距；
n——吊耳数量；
μ——动力系数；
hf——焊脚高度；
fs——焊缝抗剪强度；
l——计算焊缝长度。
2.2 钢管混凝土组装
（1）钢管柱的肢管和各种腹板的组装程序应严格按施工工艺设计要求进行。肢管对接时应保持焊后管肢的平直，焊接时除控制集合尺寸外，还应特别注意焊接变形对肢管的影响。一般宜采用分段反向焊接顺序，但分段施焊应保持对称；为减少和避免补偿收缩的影响，肢管对接间隙应适当放大0.5～2.0?mm间隙，以抵消变形。
（2）必须确保钢管构件中杆件的间隙，特别是腹杆与肢管连接处的间隙应按板展开图要求进行放样，焊接时，应根据间隙的大小，选用适当直径的焊条。肢管与腹杆焊接时，焊接次序应考虑焊接变形的影响。
2.3 钢管混凝土涂装
2.3.1 表面处理
根据柱构件的大小和结构的形式，在制作前去除钢材表面的锈蚀及油污。除锈主要以抛丸为主，除
锈等级应达到设计要求的标准。在环境温度及相对湿度允许的条件下，除锈后用压缩空气或毛刷等工具将锈尘和残余磨料去除干净并在四小时之内涂装完成。
2.3.2 构件涂装
选择合理的施工方法，对保证涂装质量、施工进度、节约材料和降低成本有很大的作用。涂装分为防火涂装和防腐涂装。
3 钢管混凝土柱的安装
3.1 施工部署
3.1.1 选择吊装机械
根据拟建筑物高度、构件重量、截面大小等特点，结合基础采用开、闭口施工方式，合理选择吊装机械；为确保吊装安全，同时提高机械使用效率与降低工程成本，通常选用履带式吊装机械。
3.1.2 确定吊装机械行走路线
根据施工部署和吊装机械性能，并结合施工现场实际情况，确定吊装机械的行走路线。
3.2 施工工艺
施工准备→基础复测验收→座浆墩设置→柱实长测量→柱脚垫板设置→钢管混凝土安装→钢管混凝土调整及固定→柱间支撑安装→柱脚垫板焊接（屋面系统安装完进行）。
3.3 施工准备
3.3.1 基础复测和验收：待土建交工资料到位后，复查基础面是否凿毛，并对厂房基础进行复测验收工作。复测内容：
3.3.1.1 各柱基础相对尺寸、坐标、数量及外观是否符合设计及规范要求。
3.3.1.2 基础底标高是否符合设计要求，地脚螺栓位置、数量及外形是否符合设计要求。
3.3.1.3 工序交接资料是否齐备。
3.3.1.4 基础验收标准如表1：
3.3.2 座浆墩设的施工技术
3.3.2.1 座浆墩尺寸规格的选择
座浆墩尺寸选用：上口160×210mm，下口210×260mm，采用SSYC40座浆料制作座浆墩。座浆墩数量取决于上部结构的总重量和锚固螺栓的个数。钢管混凝土底脚二次灌浆的时间基本在屋面系统安装后完成，以保证结构的整体稳定和后期钢管混凝土局部调整（如图4）。
3.3.2.2 座浆墩设置数量的计算
座浆墩数量的计算公式m＝（Q＋n×N）/（f×s）
其中：m——座浆墩数量；
Q——灌浆前上部结构总荷载（N）；
n——地脚螺栓数量；吊车梁安装
N——螺栓紧固力（N）；
F——座浆墩强度（MPa）；
S——钢垫板面积（mm2）。
3.3.2.3 座浆墩的施工工序
(1）施工准备
对所有需设置座浆墩的基础进行复测，顶面均按-5.0～-10.0?mm设置。
(2）技术要求
座浆墩的设置在靠近地脚螺栓的柱脚板加劲板或柱肢下，在相应位置凿坑，坑的深度不小于30?mm，大小不小于模具下口尺寸。重量配合比按灌浆料：水为1∶0.35配置，浇水充分、搅拌均匀。每批座浆墩施工时，在同等条件下制作1组3块试块，以检验其强度。
(3）养护和强度试验
座浆墩在终凝后应及时用湿麻袋进行养护，在养护期内每天应浇2～3次水。试块的养护需和现场的座浆墩同条件养护，试块抗压强度达到要求后才能进行吊装工作。
3.3.3 构件进场验收
3.3.3.1 构件合格证和出厂报验资料是否与实物相符。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议