淺談建筑工程中鋼管混凝土疊合柱施工工藝及質量控制

常聚芳

摘 要：結合某大樓工程，其建筑結構形式為框架剪力墻結構，框架抗震等級為二級，剪力墻抗震等級為一級。建筑設計使用年限50 年，文章就該工程的鋼管柱施工工藝方面做出了分析，并對鋼管混凝土疊合柱施工各環節的質量控制要點，做出了論述。

關鍵詞：建筑工程；鋼管混凝土；鋼管柱；施工工藝

1 鋼管柱施工工藝

1.1 鋼管混凝土疊合柱的施工工藝流程鋼管柱鋼管詳圖設計→鋼管加工→鋼管進場柱腳螺栓加工→柱腳螺栓預埋鋼管吊裝→鋼管柱腳二次灌漿澆筑→柱腳砼養護→鋼管柱柱筋綁扎→鋼管柱模板支設→鋼管柱砼澆筑→拆模、養護。

1.2 框架結構鋼管柱梁柱節點核心區施工工藝：

1.2.1 鋼管柱與框架梁采用牛腿連接施工工藝。鋼管柱施工→剔鑿柱砼表面浮漿，柱筋浮漿→確認主次梁縱筋鋼筋位置→主梁下鐵鋼筋錨入柱子內→次梁下鐵下排與型鋼牛腿穿貫通筋→次梁下鐵上排鋼筋在柱牛腿上通過→節點核心區箍筋綁扎、焊接→主梁上鐵與型鋼牛腿焊接，穿貫通筋→主次梁箍筋，與主筋綁扎→常規主次梁、節點區模板支設→砼澆筑。

1.2.2 鋼管柱與框架梁采用環型梁施工工藝。鋼管柱施工→剔鑿柱砼表面浮漿，柱筋浮漿→確認環型梁標高支環型梁模板→環型梁鋼筋綁扎→支框架梁模板→框架梁上鐵搭在環型梁上鐵上錨入環型梁內→框架梁下鐵搭在環型梁下鐵上錨入環型梁內→框架梁箍筋綁扎→梁柱核心區模板支設→砼澆筑。

1.3 首層鋼管柱安裝工藝：基礎面清理鑿毛→調整預埋螺栓螺帽標高、螺栓位置→核對鋼管柱標記基準線→吊裝就位→就位調整、臨時固定→垂直度標高調整→柱腳二次澆筑→地下一層混凝土疊合柱施工

1.4 二層鋼管柱安裝工藝。核對鋼柱→標記基準線→吊裝鋼柱安裝螺栓臨時固定→調整垂直度→鋼管坡口熔透焊接→探傷實驗

2 鋼管混凝土疊合柱施工控制要點

2.1 鋼管加工質量要求。鋼管制作采用機械加工，由有資質的鋼結構制作廠家承擔。鋼材、焊接材料、螺栓等應有質量證明書，質量應符合國家規范規定。型鋼鋼板制孔，采用工廠車間制孔，嚴禁現場氣割。栓釘抽樣檢查其焊接質量。鋼管柱焊縫采用全熔透剖口焊接，達到二級焊縫要求。焊接前將構件焊接面油銹清除，焊工持證上崗。施工中確?，F場鋼柱拼接和梁柱節點連接的焊接質量，坡口形式尺寸。焊接后要按二級焊縫標準進行探傷試驗。

2.2 預埋螺栓。主要是要控制好標高、位置。螺栓預埋前要先做好模具，模具采用700×700mm，15mm 厚多層板，在多層板上定好孔位后鉆孔，孔徑比螺栓直徑大2mm。在梁柱節點模板合模前預埋。預埋時采用2 塊模具，外露螺栓的長度范圍內上下各一塊。模具中心線與鋼管柱中心線對齊，找好標高后，然后用附加鋼筋將螺栓上下焊接固定。并再次對螺栓進行檢查，發現偏差及時糾正。預埋螺栓標高保證鋼管柱腳下部不少于50mm 長螺桿，以便在柱腳下安裝調節螺母，調整鋼管柱垂直度及標高。

2.3 鋼管柱安裝：

2.3.1 鋼管柱安裝采用塔吊吊裝，堆放在塔吊的回轉半徑內。

2.3.2 安裝前核對鋼管柱定位軸線，標高，地腳螺栓直徑和伸出長度。并對鋼管柱編號，外形尺寸、螺孔位置、牛腿方向，梁鋼筋穿鋼梁腹板預留孔等全面復核。調整螺帽的墊片上表面標高到柱腳下表面標高。

2.3.3 鋼管柱安裝前對預埋螺栓處的砼面進行清理鑿毛，否則安裝鋼柱后很難再清理干凈，嚴重影響鋼管柱質量。

2.3.4 鋼柱調整標高時采用水準儀及柱腳下部調整螺母。先在柱身標定標高基準點，水準儀測定基差值，旋動調整螺母以調整柱頂標高。

鋼柱垂直度調整利用兩臺經緯儀與柱腳調整螺母進行調整。兩臺經緯儀從兩個側面同時觀察。當受到現場條件限制，在精度要求不高的情況下，可以利用兩套線墜與鋼卷尺，在兩個方向監測鋼管柱的垂直度。

為避免上節鋼管柱安裝校正困難，故在混凝土澆筑前進行復核，澆筑過程中及完畢后，要利用花籃螺栓、鋼絲繩對鋼管柱進行二次校正。

2.4 柱腳澆筑CGM-1 高強無收縮灌漿料。成品的高強無收縮灌漿料，存于現場，隨時澆筑，早期強度高，質量保證，施工方便。柱腳砼澆筑后達到終凝，具有一定強度（C20 以上，一天后），方可進行鋼管柱鋼筋綁扎。

2.5 鋼管柱節點鋼筋綁扎。注意主次梁綁扎順序：兩端均是鋼管柱時，配筋時要精確計算鋼筋長度，合理確定鋼筋接頭長度位置，留出20mm 的調節空間。特別是機械接頭，施工時要從一端向另一端逐跨進行，防止鋼筋在牛腿上焊接后，跨中無法進行接長。焊接前主筋下部保護層墊塊要預先墊好，鋼筋放平，防止跨中鋼筋下垂。

2.6 柱帽、環型梁節點鋼筋綁扎。

2.6.1 確定鋼筋穿插及綁扎順序?；炷亮号c環梁相交處節點鋼筋密集，二排鋼筋的穿插入環梁，施工時必須先將環梁處框架梁底面筋先穿插入環梁，再綁扎其他部位框架梁，梁口處附加箍先不綁扎，待梁筋穿插完畢后再進行調整及焊接。

2.6.2 環梁內框架梁箍筋的綁扎。在綁扎過程中，梁截面高度不同，當框架梁在環梁之上或之下位置時，僅有部分梁與鋼管相連，框架梁在環梁內部分箍筋綁扎采用開口箍進行綁扎，成型后焊接或保證錨固即可。

2.6.3 附加箍筋的綁扎。附加箍筋的綁扎是鋼筋工程的施工難點，尤其是135°彎勾由于其與二排主筋及大、小箍筋的位置交叉密集，施工中較難保證質量，因此附加箍筋采用90°彎勾，搭接處焊接，焊縫長度10d，且一個箍筋只能有一道焊縫。

2.7 鋼管混凝土疊合柱砼澆筑。特點是柱內的鋼管就是模板，具有很好的整體性和密閉性，不漏漿、耐壓力，同時鋼管四周為鋼筋混凝土，采用定型模板。先澆注鋼管內的混凝土，然后澆注鋼管外的混凝土，混凝土強度等級為C60。

2.7.1 混凝土自鋼管上口灌入，澆筑時使用插入式振搗棒，應快插慢拔，插點均勻排列，逐點移動，順序進行，不得遺漏，做到均勻振實，移動間距不大于振搗作用半徑的1.5 倍，每一振點的延續時間以表面呈現浮漿為度，振搗上層混凝土時應插入下層混凝土5cm，以消除兩層間的接縫。

2.7.2 第二次澆筑前，應先澆筑一層厚度為100～200mm 的與混凝土等級相同的水泥砂漿，以免自由下落的混凝土粗骨料產生彈跳現象，待混凝土終凝后進行鑿毛處理。

2.7.3 鋼管混凝土內混凝土澆筑完成后，初凝前，便可進行鋼管柱外側混凝土澆注，標高控制在梁底標高以上30mm 位置，拆模后，及時采用塑料布包裹養護，同時在梁底標高以上5mm 的位置彈線，采用切割機切割，然后剔除混凝土柱表面松散石子和浮漿。

2.7.4 由于部分梁柱節點還加設了環型梁，梁柱節點部位鋼筋非常密，為保證混凝土柱澆筑密實，采用C60 豆石混凝土，并采用30 型插入式振搗棒，澆筑時，派專人敲打模板檢查混凝土密實度，通過以上措施取得良好效果。

3 結語

從本工程鋼管柱的應用可以看到，鋼管混凝土疊合柱施工技術由于其優良的結構承載性能，能夠解決超高、超限、錯層結構等復雜內力情況下的結構設計問題，能夠滿足對結構構件的抗震要求，減少結構構件截面尺寸，從而相對增加建筑使用面積，以較小的成本達到設計要求，其應用會越來越廣泛。