青海铝厂采用长柱吊装和无振捣成型的钢管混凝土框架施工工艺.doc

采用长柱吊装和无振捣成型的钢管混凝土框架施工工艺钢管混凝土是将混凝土填入钢管内使两者共同工作的一种复合结构材料它是从螺旋配筋柱发展起来的兼有钢结构和钢筋混凝土结构的特征和优点因此钢管混凝土受压构件的承载力大于空钢管与混凝土芯柱承载力之和约为倍钢管混凝土具有强度高刚度大自重轻制作简单吊装方便施工周期短等显著优点青海铝厂生阳极工段工程中对负载大振动大的多层多跨工业厂房采用钢管混凝土框架结构现介绍施工中采用的长柱吊装和抛落无振捣施工工艺第章工程概况青海铝厂生阳极工段为由钢管混凝土柱和工字形钢梁组成的高的层多跨框架结构杯形基础现浇混凝土楼面建筑面积近该工程楼层高垂直荷载大振动设备多故在梁柱节点采用穿心钢板和受拉处设加强环受压处加支托的作法第章钢管混凝土框架施工工艺第节钢管柱制作先用宽厚钢板卷焊成外径的短管按圆周长等分划中线作为短钢管接长拼装标志在专门胎具上拼装后吊至高台座上焊接穿心钢板所有横向和竖向焊缝均双面剖口焊透并用射线透视或拍片按压力容器标准进行检验抽样拍片近张均达到级焊缝标准管柱出厂时应逐根对几何尺寸及有关偏差进行检查重点检查牛腿标高及大小检查合格后用油漆在柱顶及柱底标出四个方向的中心以方便吊装第一段柱长水平运输有困难为此设计制作了部台座可旋转的两轮拖车用汽车牵引运输管柱十分方便运输时应两点支承并按吊装平面就位放置时要求垫平以减少管柱的翘曲变形第节长柱吊装在多层装配式框架结构施工中混凝土柱的制作和吊装一般是层节也有层节的主要取决于起重机的能力同时避免柱子过长时吊装出现裂缝而钢管柱重量轻刚度大只要起吊能力可能加大柱的吊装长度减少柱的接头对提高安装效率是十分有利的在研究了长柱吊装的可能性后根据现场起吊能力把高的框架柱分为段吊装第一节长度为重约钢管柱的运输采用汽车牵引可旋转两轮拖车进行并按吊装平面就位钢管柱吊装采用单点起吊用履带式吊车一次立起由于柱较高柱就位后用缆风绳临时固定同时用台经纬仪校正固定第一节柱子全部立好后先吊装顶层主梁以保证各管柱的稳定性和框架几何尺寸的准确性然后自下而上逐层安装各层钢梁构成空间框架最后再施工混凝土楼板长柱吊装打破了以往框架分层施工的老框框把钢管柱高空拼接转到了地面进行既加快了进度又保证了质量第一节柱高度范围内设计有层梁板便于组织立体交叉作业加快了主体结构的施工进度第二节管柱的吊装是在施工完五层的主次梁以后利用顶层主次梁铺平台板施工管芯混凝土后进行的此时下部柱梁全部构件安装完毕形成独立体系已具有足够的空间刚度和可靠性上段柱的安装依靠塔吊对中校正在完成第一道焊缝后方可脱钩然后补焊至设计要求第节混凝土抛落无振捣成型工艺长柱吊装的主要问题是如何施工管芯混凝土国内目前钢管柱管芯混凝土的施工方法主要是振捣法管径较小时采用附着式振捣器管径较大且管内元穿心钢板时采用平板振动器改制的锅底形振捣器生阳极工段钢管柱直径为与梁接头处的柱内设有十字穿心钢板因此上述两种方法都不适用施工中采用大坍落度混凝土高位抛落无振捣成型施工管芯混凝土工艺并解决了管柱内有十字穿心钢板时采用混凝土抛落无振捣工艺这一技术难题高位抛落元振捣工艺的关键是选好配合比和坍落度以保证管芯混凝土的密实性均匀性以及在施工中不分层不离析并满足设计强度要求抛落法是依靠混凝土成团落下的巨大冲击动能使混凝土密实的所以要求有一定的抛落量并保证混凝土一次成团落下通过反复试验多次调整确定了最佳配合比每立方米混凝土用水泥水砂石子混凝土的水灰比为砂率为坍落度为下段柱管芯混凝土浇灌口标高为在已安装好的主次梁上搁置跳板作为浇灌混凝土的操作平台在柱上口处安装混凝土受料斗机动小翻斗车把混凝土从搅拌站运至塔吊附近倒进料斗再由塔吊将料斗提升至受料斗打开料斗门将混凝土一次抛下去受料斗起导向作用使混凝土集中抛落在实际施工中料斗容量为两机动翻斗车混凝土落下时管柱柱身抖动附近地面引起振动说明成团抛落的混凝土产生了较大的动能超声检测表明混凝土的质量和强度较好说明在巨大动能冲击下混凝土较密实从理论上讲抛落量越大越好冲击动能越大混凝土密实性越好下段柱距上口以内不抛落混凝土留待上柱吊完后最后抛落每段柱要求连续浇灌不留施工缝第一节柱均一次浇灌在其上部两节柱施工完毕和顶层钢梁吊装完后再进行第二次混凝土抛落上部用插入式振捣器振捣密实采用抛落无振捣成型工艺高柱分次浇灌混凝土免去了传统的振捣成型工艺使混凝土管芯浇灌工序极度简化提高工效倍以上第章对管芯混凝土质量的检测钢管混凝土柱采用抛落无振捣工艺浇灌的管芯混凝土其质量检测很重要生阳极工段中由中国有色金属总公司兰州建研所对管芯混凝土用超声波探伤仪进行和龄期的检测超声检测结果表明钢管柱声速值均大于超声纵波没有绕射现象波形没有畸变说明管内混凝土密度均匀强度满足设计要求第章结语钢管混凝土柱框架结构是一种很好的结构形式管柱强度高刚度大自重轻吊装方便施工周期短深受施工单位欢迎是一种很有发展前途的结构体系采用长柱吊装法为立体交叉作业提供了工作面加快了主体结构的施工进度是缩短工期的决定性因素但吊装方法有待改进以提高吊装效率在有穿心钢板的构造形式下成功地采用了抛落无振捣成型工艺使浇灌管芯混凝土程序大大简化工效大幅度提高把国内混凝土施工工艺又推进了一步今后应在配合比上进一步探索以降低水泥用量用超声波探伤仪对管芯混凝土密实度进行检测取得了大量数据工业性试验后建立了测强基准表达式运用统计方法处理数据来判断混凝土的密实度并用公式推算混凝土抗压强度比较科学操作方法简单