钢管芯柱工法.doc

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1、现浇钢筋混凝土结构钢管芯柱施工工法中国建筑第二工程局第二建筑工程公司2007年2月26日14近年来，随着钢结构技术的成熟和制造业的发展，钢结构正越来越多地被使用到高层和超高层结构中，而钢管芯柱因其独特的结构形式和受力特点也逐步得到应用和推广。钢管芯柱是钢管混凝土结构中的一种形式，由混凝土柱内设置钢管，再在钢管内外先后填充混凝土而形成的一种新型组合结构。由于钢管芯柱混凝土结构能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料各自的优点，克服了钢管结构容易发生局部屈曲的缺点，解决了高层建筑结构中普通钢筋混凝土结构底部的“胖

2、柱”问题和高强钢筋混凝土结构中柱的脆性破坏问题。钢管芯柱的钢筋与钢管是多角度的空间贯穿，钢管上的开孔是多角度的相贯线，施工的难点在于如何保证钢筋顺利的穿过钢管柱。为此我们采用了转胎+仿型切割的工艺，同时逐层控制标高，取得了很好的效果。现综合上述情况总结形成本工法。一、工法特点1、仿型切割机切割，能很好保证相贯线的开孔形状。2、使用转胎，能方便调整钢管开口切割的角度。3、根据现场安装情况逐层测量标高，然后进行开孔，能有效地控制开孔标高误差。4、本工法贯穿了钢管芯柱混凝土从钢管芯柱制作、安装、穿孔，到钢筋安装

3、、混凝土浇筑等施工全过程，可有效指导钢管混凝土结构的施工，大大提高施工工效。5、本工法较好的解决了梁柱接头位置处理的难点，加快施工进度。14二、适用范围本工法适用于钢管混凝土柱结构的工程，也可指导类似的钢管开孔的钢结构工程。三、工法原理因钢管柱所处位置的不同，在钢管柱四周多个方向有钢筋混凝土梁与钢管柱连接，所以钢筋穿过钢管柱是全方位、多角度的，而相贯线的开孔形式也是多角度的，本工法使用转胎+仿型切割机开孔的施工原理就是利用投影法，使仿型切割机的切割角度与实际穿孔角度相同，切割位置的变化利用转胎转动钢管进行

4、调整。四、工艺流程放样、下料卷管焊接现场测量开孔安装穿梁纵向钢筋柱、梁钢筋安装模板安装芯柱内浇注砼整体浇注砼14五、操作要点1、测量放线、标高控制根据已建立的工程测量控制网，利用激光经纬仪、水准仪精确的把控制线、轴线及标高测放到楼层结构内，并逐个放出每根柱的具体位置线和检查线。轴线测放误差应控制在2mm以内，节点放样误差控制在3mm以内,标高测放误差控制在±3mm。2、绘制钢管芯柱穿孔图钢管芯柱穿孔图用计算机CAD绘图软件绘制，根据设计图纸将钢管芯柱与梁之间的关系进行平面定位，对与芯柱相关的梁钢筋全部进行

5、剖面示意，在剖面示意图上标注梁标高、宽度尺寸，将每根梁的纵向钢筋按照常规施工方法进行放样定位排序，标识全部钢筋的直径、钢筋与钢筋之间的距离、保护层厚度、箍筋位置与肢数，计算出最终开孔位置（高度方向、水平方向）和大小（开孔直径在钢筋直径基础上加5mm），标示在钢管芯柱穿孔图上，同时明确各孔之间的相互关系。钢管芯柱穿孔图经审核后提交加工厂加工。14D=d+10mmd为梁纵筋直径143、钢管柱制作（1）钢管柱板材的配料：在卷扳机前平台上按钢管柱圆周长配料，如钢管柱外径为1000mm，钢板下料长度为3073mm，

6、用半自动切割机切割成长方形，长度尺寸自始至终要求准确，两对角线尺寸一致，这样可以确保卷出的钢管柱尺寸及垂直度误差在规范允许范围内，并按要求开坡口，用磨光机修整平直。钢板修边切割时采用两台半自动切割机两边同时切割修边，避免因切割产生变形，一台切割直边，另一台切割坡口，两台切割机同步进行。（2）钢板的卷制：将拼对后的钢板送入卷扳机中卷成所需外径的圆筒，先试卷找弧度，待弧度符合要求后一次卷成，合口应在卷扳机辊轴上进行，合口要求预留1~2mm间隙且板边应对齐，偏差不得超过2mm，接口处采用双面自动焊焊接，先焊里面

7、焊缝，然后利用卷扳机将对口缝卷到上面，进行反面清根后焊接，合口焊缝焊接完毕后必须将焊缝在卷扳机中反复卷制3~5次后，待焊缝区弧度达到要求后出胎。（3）钢管柱节段对接选择宽度为2m的钢板，每次卷制成的节段为2m长，以减少节段数量即对接焊缝的焊接工作量，根据现场安装需要，在工厂进行节段对接，组成一定长度的安装段长。因穿筋孔的位置不同，每个对接而成的安装段必须按照图纸进行编号，避免安装时用错。14节段对接时竖缝间距错位要大于300mm。（4）穿筋孔切割因穿筋孔为相贯线，卷制前不能在钢板上钻孔成形，而卷制成圆管后

8、，无法直接在钢管上钻孔，故采用仿型切割机切割成孔。切割的方法为垂直投影法，首先仿型切割机放置在钢管柱（平躺）的水平上方，根据穿筋孔的位置和角度，调整仿型切割机的位置，须保证切割的方向与图纸开孔方向一致。一个投影面的穿筋孔切割完成后，利用转胎转动钢管柱，同样的方法切割另一个投影面的钢筋孔。4、钢管柱安装：（1）安装分段现场安装根据工地起重设备性能和浇灌混凝土的要求进行安装分段，最上部一段作为调整段。高层和超高层建筑工程利用塔吊进