超大直径钢管混凝土柱施工工法RJGF(闽)-38-2008

超大直径钢管混凝土柱施工工法

工法编号：RJGF(闽)—38—2008

完成单位：福建省九龙建设集团有限公司

主要完成人：张党生陈加才吴国来林和寿林彧婷

1 前言

超大钢管混凝土柱能适应大跨、高耸、重载等条件，符合现代施工技术的工业化要求，广泛地应用于单层和多层工业厂房柱、大跨度和空间结构、商业广场、多层办公楼及住宅、高层和超高层建筑中。

我司承建的广东省惠州市富力丽港中心酒店工程，地下3层，地上48层，每层有钢管柱20根，钢管柱规格为Ф1800×28～Ф1200×24不等，针对超大直径钢管制作、安装及接头精度、混凝土浇注质量难以控制的特点，组织技术攻关，反复改进，并成功地解决了这些难题。通过实践，总结编写本工法。

2 工法特点

2.0.1在传统施工工艺的基础上，针对超大直径钢管混凝土柱的加工、定位、安装的方式及流程进行了优化；使用自密实混凝土采用立式高位抛落免振捣法，大大缩短了钢管柱安装、混凝土浇捣等过程的时间。

2.0.2采用柱底定位环及限位板技术，使操作更方便，安装更精准快捷，施工质量更可靠。

2.0.3钢管柱同径对接、变径对接、斜柱变角度对接，均采用内衬管施工工艺，使接头焊缝质量得以充分保证。

3 适用范围

本工法适用于工业与民用建筑的超大直径钢管混凝土柱的施工。本工法中的超大直径钢管混凝土柱是指在圆形钢管（直径1200mm～1800mm）内填灌混凝土的钢管混凝土结构。

4 工艺原理

4.0.1采用计算机辅助下料，控制钢管卷制质量；严格保证管端平面与管轴线垂直，控制焊接变形。

4.0.2每一层为一个安装节，利用千斤顶调整垂直度和标高，确保钢管形心位置及垂直度

满足设计和规范要求；安装完一节钢管后浇筑混凝土，再进行下一节钢管安装。

4.0.3 利用内衬管和预埋限位板辅助定位，安装时利用自制工具实时监测、调整；规定测设时间，减少日照影响，保证测量精度。

4.0.4 钢管柱采用自密实混凝土，利用立式高位抛落法施工；根据工艺要求进行混凝土配合比设计。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 工艺流程

5.1.1 螺旋钢管柱制作工艺流程

计算机辅助下料、调直→定型切割→螺旋钢管卷制焊接→校正→剪力环、内衬管等构件组装→完工报验→打磨、刷漆、标记→检验合格出厂。

平直

剪头

递送

刨边递送拼接

卷圆

焊接(内外二台)

割断

螺旋卷管加工工艺示意图

图5.1.1 螺旋卷管加工示意图

5.1.2 钢管柱安装工艺流程

测量钢管柱轴线尺寸与标高→定位环板预埋→基础节钢管柱吊装→基础节安装→钢柱轴线、垂直度、标高校正→焊接及检验→管顶盖板防护→检查、验收→混凝土浇筑→下一节起吊对接。

5.2 操作要点

5.2.1 钢管柱制作要点

1计算机辅助下料、调直：应根据工艺要求预留制作和安装的焊接收缩量，以及制作时切割、刨边和铣平等加工余量。放样和样板（样杆）的允许偏差应符合表5.2.1-1的规定，号料的允许偏差应符合表5.2.1-2的规定。

表5.2.1-1 放样和样板（样杆）的允许偏差

放样和样板（样杆）的允许偏差

项目

平行线距离

和分段尺寸对角线差宽度、长度孔距

加工样板的

角度

允许偏差±０.５ｍｍ１.０ｍｍ±０.５ｍｍ±０.５ｍｍ±２０′

表5.2.1-2 号料的允许偏差

号料的允许偏差（ｍｍ）

项目零件外形尺寸孔距

允许偏差±１.０±１.０

2 定型切割：钢材切割面或剪切面应无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱。气割前应对切割区域表面除锈，气割后应清除熔渣和飞溅物。用自动切割机下料切割，切割后均需清除毛刺。气割的允许偏差应符合表5.2.1-3的规定，机械剪切的允许偏差应符合表5.2.1-4的规定。

表5.2.1-3 气割的允许偏差

气割的允许偏差（ｍｍ）

项目零件宽度、长度切割面平面度割纹深度局部缺口深度允许偏差±3.０

０.０５ｔ，且不

大于２.０

０.3 １.０

注：ｔ为切割面厚度。

表5.2.1-4 机械剪切的允许偏差

机械剪切的允许偏差（ｍｍ）

项目零件宽度、长度边缘缺棱型钢端部垂直度允许偏差±3.０１.０２.０

3 螺旋钢管卷制焊接：卷管方向应与钢板压延方向一致。在卷板过程中，应注意保证

管端平面与管轴线垂直。卷压钢板时，应及时调整上滚间隙，减少钢板变形误差。钢管卷制后应在管端打上十字轴线并作标记。由于板材尺寸限制，有时需要进行钢板对接，组对应在托架上操作。对接时应严格保持焊后钢板平直。焊接时，除控制几何尺寸外，还应控制焊接变形，焊接宜采用分段反向顺序，分段施焊应保证对称，并预留对接间隙，以抵消收缩变形。

4 校正：切割后出现变形的部位，要矫正其平直度。矫正后的钢板表面，不应有明显的凹面或损伤，划痕深度不得大于0.

5 mm，且不应大于该钢板厚度负允许偏差的1/2。钢管焊接成型后，为消除焊接变形，应采用机械矫正，直至达到尺寸精度要求。钢材矫正后的允许偏差应符合表5.2.1-5的规定。

表5.2.1-5 钢材矫正后的允许偏差

钢材矫正后的允许偏差（ｍｍ）

项目1ｍ范围内钢板的局部平面度

型钢弯曲矢高t≤14 t>14

允许偏差１.5 １.０l/1000且不应大于5.0 5剪力环、内衬管等构件组装：所有焊接面须按要求打磨，打磨范围要求：焊缝边缘每边30～50mm，并不得有大于1mm的局部缺口，检验合格后组装焊接。

5.2.2钢管柱的现场安装要点

1 测量钢管柱轴线尺寸与标高：引出每个钢柱柱脚十字相交轴线；预埋螺栓，控制轴线及中心距，并加设定位板及支撑。

2 定位环板预埋：用塔吊将定位环板平移至安装部位的钢筋网上，对轴线、标高及水平进行调整后，用短筋将定位环板固定。

3 基础节钢管柱吊装：底板浇注完毕后，首先将预埋环板清理干净，重新定位轴线，将限位板焊在环板上，准备吊装钢管柱。

1）根据施工图及规范复检需安装钢柱的质量，合格后进行吊装。钢管柱安装的允许偏差符合表5.2.2-1的规定。

表5.2.2-1 钢管柱安装的允许偏差（mm）

项目允许偏差柱脚底座中心线对定位轴线的偏差 5.0

柱基准点标高+5 -8

翘曲失高10.0