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5.2 施工要点


5.2.1 钢管混凝土柱的钢管制作应符合下列规定:
    1 圆钢管可采用直焊缝钢管或者螺旋焊缝钢管;当管径较小无法卷制时,可采用无缝钢管,并应满足设计要求;
    2 采用常温卷管时,Q235的最小卷管内径不应小于钢板厚度的35倍,Q345的最小卷管内径不应小于钢板厚度的40倍,Q390或以上的最小卷管内径不应小于钢板厚度的45倍;
    3 直缝焊接钢管应在卷板机上进行弯管,在弯曲前钢板两端应先进行压头处理;螺旋焊钢管应由专业生产厂加工制造;
    4 钢板宜选择定尺采购,每节圆管不宜超过一条纵向焊缝;
    5 焊接成型的矩形钢管纵向焊缝应设在角部,焊缝数量不宜超过4条;
    6 钢管混凝土柱加工时应根据不同的混凝土浇筑方法留置浇灌孔、排气孔及观察孔。
5.2.2 钢管柱拼装应符合下列规定:
    1 对由若干管段组成的焊接钢管柱,应先组对、矫正、焊接纵向焊缝形成单元管段,然后焊接钢管内的加强环肋板,最后组对、矫正、焊接环向焊缝形成钢管柱安装的单元柱段;相邻两管段的纵缝应相互错开300mm以上;
    2 钢管柱单元柱段的管口处,应有加强环板或者法兰等零件,没有法兰或加强环板的管口应加临时支撑;
    3 钢管柱单元柱段在出厂前宜进行工厂预拼装,预拼装检查合格后,宜标注中心线、控制基准线等标记,必要时应设置定位器。
5.2.3 钢管柱焊接应符合下列规定:
    1 钢管构件的焊缝均应采用全熔透对接焊缝。其焊缝的坡口形式和尺寸应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》GB 50661的规定。
    2 圆钢管构件纵向直焊缝应选择全熔透一级焊缝,横向环焊缝可选择全熔透一级或二级焊缝。矩形钢管构件纵向的角部组装焊缝应采用全熔透一级焊缝。横向焊缝可选择全熔透一级或二级焊缝。圆钢管的内外加强环板与钢管壁应采用全熔透一级或二级焊缝。
5.2.4 钢管柱安装应符合下列规定:
    1 钢管柱吊装时,管上口应临时加盖或包封。钢管柱吊装就位后,应进行校正,并应采取固定措施。
    2 由钢管混凝土柱-钢框架梁构成的多层和高层框架结构,应在一个竖向安装段的全部构件安装、校正和固定完毕,并应经测量检验合格后,方可浇筑管芯混凝土。
    3 由钢管混凝土柱-钢筋混凝土框架梁构成的多层或高层框架结构,竖向安装柱段不宜超过3层。在钢管柱安装、校正并完成上下柱段的焊接后,方可浇筑管芯混凝土和施工楼层的钢筋混凝土梁板。
5.2.5 钢管柱与钢筋混凝土梁连接时,可采用下列连接方式:
    1 在钢管上直接钻孔,将钢筋直接穿过钢管;
    2 在钢管外侧设环板,将钢筋直接焊在环板上,在钢管内侧对应位置设置内加劲环板;
    3 在钢管外侧焊接钢筋连接器,钢筋通过连接器与钢管柱相连接。
5.2.6 混凝土施工应符合下列规定:
    1 钢管安装前应对柱芯混凝土施工缝进行处理,安装完成后应对钢柱顶部采取相应措施进行临时覆盖封闭;
    2 钢管内混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间,同一施工段钢管内混凝土应连续浇筑;
    3 钢管混凝土柱内的水平加劲板均应设置直径不小于150mm的混凝土浇灌孔和直径不小于20mm的排气孔;当采用泵送顶升法浇筑混凝土时,钢管壁应设置直径为10mm的观察排气孔;
    4 管内混凝土可采用常规浇捣法、泵送顶升浇筑法或自密实免振捣法施工;当采用泵送顶升浇筑法或自密实免振捣法浇筑混凝土时,宜加强浇筑过程管理,确保混凝土浇筑质量;
    5 当采用泵送顶升浇筑法或自密实免振捣法浇筑混凝土时,浇筑前应进行混凝土的试配和编制混凝土浇筑工艺,并经过1:1的模拟试验,进行浇筑质量检验,形成浇筑工艺标准后,方可在工程中应用;
    6 管内混凝土浇筑后,应对管壁上的浇灌孔进行等强封补,表面应平整,并应进行防腐处理;
    7 钢管混凝土柱可采用敲击钢管或超声波的方法来检验混凝土浇筑后的密实度;对有疑问的部位可采取钻取芯样混凝土进行检测,对混凝土不密实的部位应采取措施进行处理;
    8 钢管混凝土宜采用管口封水养护。
条文说明
5.2.1 因为直缝管纵缝同时承受较大的纵向压力和环向拉力作用,直缝焊接钢管应尽可能减少纵缝数量。纵缝的数量取决于钢板板材的宽度,对于大管径的钢管,不宜多于2条。
卷管时应根据钢板强度等级和壁厚对最小管径予以限制,避免因管壁过厚、管径过小而出现裂纹等加工缺陷,同时也避免出现含钢率过高不经济的钢管混凝土柱。
采用热轧钢板焊接成型的矩形钢管已有4条位于角部的焊缝,不宜再增加纵向焊缝。根据加工需要,可采用横向拼接焊进行板件的纵向接长,但应控制焊缝数量,并避免横向拼接焊集中。
5.2.2 考虑焊接会对钢材性能产生影响,相邻两管段的纵缝较近时钢管受力较为不利,因此要求相邻两管段的纵缝间距不宜少于300mm。
5.2.3 因为在钢管混凝土中钢管将同时承受较大的纵向压力和环向拉力作用,所以钢管的纵向直焊缝焊接质量应达到一级焊缝要求。
5.2.4 钢管柱单节安装长度需考虑起重设备条件、运输条件、管芯混凝土浇筑方法等因素,以往工程实践经验表明,钢管柱单节安装长度不超过3个楼层高度较为适宜。
5.2.6 钢管柱安装前应对混凝土施工缝进行处理,凿除浮浆并清除松散的石子等;钢管柱安装完成后要对其顶部进行覆盖,防止杂物落入,确保混凝土施工缝连接可靠。
当作业人员可以进入钢管内振捣作业时,宜优先采用常规的人工机械振捣的方式浇筑管芯混凝土,浇筑时应分层下料,分层振捣,逐段向上浇筑。当钢管直径较小,施工人员无法进入管内作业时,应采用特制的振捣工具以满足混凝土的振捣要求。除管内振捣外,可采用附着在钢管外壁的外部振捣器进行振捣,外部振捣器的位置应随着混凝土的浇筑的进展加以调整振捣。
当采用泵送顶升浇筑法时,每次顶升浇筑的高度宜控制在3个楼层高度以内。鉴于钢管柱内混凝土检测较困难,如有问题不好处理,当采用泵送顶升浇筑法或自密实免振捣法浇筑混凝土时,可以把混凝土浇筑过程看成特殊施工过程进行管理,编制专项方案,对人、机、料、法、环进行严格的规定,必要时进行足尺模拟试验,取得预期效果后再在浇筑过程中严格按方案进行施工和控制,以确保混凝土的浇筑质量。
对于管内泵送顶升浇筑法或自密实免振捣法混凝土的质量控制和检测,目前还没有可靠的检测方法,为了确保管内混凝土的质量,规定浇筑前应进行混凝土的试配和编制混凝土浇筑工艺,并经过1:1的模拟试验,进行浇筑质量检验,形成浇筑工艺标准,在浇筑过程中进行质量控制。
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钢-混凝土组合结构施工规范 GB50901-2013
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