鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究

袁亞杰

【摘 要】本篇文章主要對(duì)鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)作了淺要研究和探討。

【關(guān)鍵詞】鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)；鋼管混凝土結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)；研究

鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)是指鋼和混凝土的組合結(jié)構(gòu)，也就是指鋼部件和混凝土組合而成的一種整體結(jié)構(gòu)，或者說是由鋼筋混凝土部件組合而成的，并且兼具鋼筋特性和混凝土特性的一種整體結(jié)構(gòu)。在本篇文章中，筆者向大家所介紹的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)便屬于鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)中的一種。

1.鋼管混凝土結(jié)構(gòu)施工

鋼管混凝土結(jié)構(gòu)是一種將混凝土填充到鋼管內(nèi)部的鋼—混凝土結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能夠使混凝土在受到外界壓力時(shí)因?yàn)殇摴艿募s束而增強(qiáng)其結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和延展性，從而提高鋼管的受壓穩(wěn)定性。在我國目前的絕大多數(shù)建設(shè)工程中，幾乎都能看見鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的影子。鑒于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件廣泛的應(yīng)用范圍，筆者在此對(duì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的施工工藝作以下介紹：

（1）在鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的施工過程中，由于其結(jié)構(gòu)中的鋼管本身就是一種可耐測(cè)壓的模版，所以在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，可以省去搭建模版和拆卸模版這兩個(gè)施工環(huán)節(jié)，并且可以選擇先進(jìn)的泵灌混凝土工藝來對(duì)鋼管混凝土進(jìn)行澆筑。

（2）鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在施工工藝上比其他混凝土結(jié)構(gòu)更加具有優(yōu)勢(shì)，比如：由于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼管本身就是一種鋼筋，所以它不需要再次和混凝土進(jìn)行澆筑結(jié)合，這一性質(zhì)為工程的施工省下了不少的施工時(shí)間和施工步驟；另外，相比起制作鋼筋骨架，制作鋼管遠(yuǎn)遠(yuǎn)要更加省工和省料。

（3）鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在施工時(shí)對(duì)其施工材料有著一定的要求，主要概括如下：鋼管材料需要采用直縫焊接管、螺旋形焊接管和無縫鋼管，除這三種鋼管材料之外，其他的鋼管均不符合施工要求；在進(jìn)行鋼管焊接時(shí)，其焊接方法必須采用對(duì)接焊縫，并且所焊接的鋼管材料的強(qiáng)度必須與母材的強(qiáng)度相等；鋼管內(nèi)部所填充和注入的混凝土應(yīng)該選用普通混凝土，且所注入的混凝土的強(qiáng)度不能低于C30。

2.鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的施工工藝

2.1鋼管的卷制

在鋼管混凝土施工之前，所需要的主體施工材料主要有兩種，即鋼管和混凝土。后者混凝土可以直接在施工現(xiàn)場(chǎng)拌制，而鋼管則需要購買或制作。需要注意的是，如果是向工廠批量購買鋼管，就必須向工程提供施工設(shè)計(jì)圖，或者按照施工設(shè)計(jì)圖的要求向工廠購買規(guī)格、尺寸、質(zhì)量都符合施工要求的鋼管，并且需要工廠提供相關(guān)的出廠合格證，以保證鋼管的制作質(zhì)量。如果是施工單位自行制作鋼管，那么其用來卷制鋼管的鋼板必須保持平直，且表面不得有銹蝕或者彎曲，一般來說，表面受過嚴(yán)重沖擊的、且沒有出廠證明書的鋼板材料不得用于鋼管的卷制。另外，在正式進(jìn)行鋼管的卷制前期，還需要根據(jù)相關(guān)規(guī)定和要求將鋼板的板端開好破口；鋼管卷制完成后，要注意保證鋼管內(nèi)壁的清潔，防止油漬等污物附在鋼管內(nèi)壁上，降低鋼管內(nèi)壁和核心混凝土的黏結(jié)度。

2.2鋼管拼接組裝

鋼管或鋼管格構(gòu)柱的長度可根據(jù)運(yùn)輸條件和吊裝條件確定，一般以不長于12m為宜，也可根據(jù)吊裝條件在現(xiàn)場(chǎng)拼接加長。鋼管對(duì)接時(shí)應(yīng)嚴(yán)格保持焊后管脂的平直，除控制幾何尺寸外，還應(yīng)注意焊接變形對(duì)肢管的影響，焊接宜采用分段反向順序，分段施焊應(yīng)保持對(duì)稱。肢管對(duì)接間隙宜放大0.5-2.0mm，以抵消收縮變形，具體數(shù)據(jù)可根據(jù)試焊結(jié)構(gòu)確定。

焊接前，對(duì)小直徑鋼管可采用點(diǎn)焊定位，對(duì)大直徑鋼管可另用附加鋼管焊于鋼管外壁做臨時(shí)固定連焊，固定點(diǎn)的間距可取300mm左右，且不得小于3點(diǎn)。鋼管對(duì)接焊接過程中若發(fā)現(xiàn)點(diǎn)焊定位處的焊縫出現(xiàn)微裂縫，則該微裂縫部位須全部鏟除重焊。

為確保連接處的焊縫質(zhì)量，可在管內(nèi)連接處設(shè)置附加襯管，其寬度為20mm，厚度為3mm，與管內(nèi)避保持0.5mm的膨脹間隙。格構(gòu)柱的肢管和各種綴件的組裝應(yīng)遵照工藝設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。格構(gòu)柱的肢管和腹桿的組裝順序應(yīng)嚴(yán)格按工藝設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。肢管與腹桿連接尺寸和角度必須準(zhǔn)確。腹桿與肢管連接處的間隙應(yīng)按板全展開圖進(jìn)行放樣。肢管與腹桿的焊接次序應(yīng)考慮焊接變形的影響。鋼管構(gòu)件必須在所有的焊縫檢查后能按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行防腐處理。吊點(diǎn)位置應(yīng)有明顯標(biāo)記。

2.3鋼管柱吊裝

吊裝時(shí)應(yīng)注意減少吊裝荷載作用下的變形，吊點(diǎn)位置應(yīng)根據(jù)鋼管本身的強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算后確定。吊裝鋼管時(shí)，上口應(yīng)包封，防止異物落入管內(nèi)。采用預(yù)制鋼管混凝土構(gòu)件時(shí)，應(yīng)待管內(nèi)混凝土達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的50%后方可進(jìn)行吊裝。鋼管柱吊裝就位后，應(yīng)立即進(jìn)行校正并加以臨時(shí)固定，以保證構(gòu)件的穩(wěn)定性。

2.4管內(nèi)混凝土澆筑

2.4.1泵送頂升澆筑法

它是在鋼管接近地面的適當(dāng)位置安裝一個(gè)帶閘門的進(jìn)料支管，直接與泵車的輸送管相連，由泵車的壓力將混凝土連接不斷地自上而下灌入鋼管，無需振搗。鋼管的直徑宜大于或等于泵徑的兩倍。用此法澆筑混凝土的坍落度不小于50mm，水灰比不大于0.45，粗骨料粒徑采用5-30mm，需要有較好的流動(dòng)性，但收縮亦要小，與管壁有良好的黏結(jié)。泵送頂升澆筑不可進(jìn)行外部振搗，以免泵送急劇上升，甚至使?jié)仓黄戎袛?。為防止拆除進(jìn)料支管時(shí)混凝土回流，所以在進(jìn)料支管上設(shè)一個(gè)止流閥門。當(dāng)混凝土泵送頂升澆筑結(jié)束時(shí)，控制泵壓2-3min，然后打開止流閘門，即可拆除混凝土輸送管。

2.4.2立式手工澆灌法

混凝土自鋼管上口澆入，用振搗器振搗。當(dāng)管徑大于350mm時(shí)，用內(nèi)部振搗器，每次振搗時(shí)間不少于30s，一次澆筑高度不宜大于2m。當(dāng)管徑小于350mm時(shí)，可采用附著在鋼管上的外部振搗器進(jìn)行振搗。外部振搗器的位置應(yīng)隨混凝土澆筑的進(jìn)展加以調(diào)整。外部振搗器的工作范圍，以鋼管橫向振幅不小于0.3mm為有效。振幅可用百分表實(shí)測(cè)。振搗時(shí)間不小于1min。一次澆灌的高度不應(yīng)大于振搗器的有效工作范圍和2-3m柱長。用此法澆筑時(shí)，混凝土的坍落度2-4cm，水灰比不大于0.4，粗骨料粒徑可采用10-40mm。當(dāng)有穿心部件時(shí)，坍落度宜不小于15cm，粗骨料粒徑宜減小為5-20mm。

3.結(jié)束語

在現(xiàn)代建設(shè)工程的施工建設(shè)中，鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用已經(jīng)變得越來越廣泛和頻繁，且鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)的施工也已經(jīng)成為建設(shè)工程施工所采用的一種重要、常見的施工手段。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)和施工工藝也得到了一定程度上的改進(jìn)和完善，其結(jié)構(gòu)的功能和結(jié)構(gòu)材料的性能也得到了良好且充分的發(fā)揮。照這樣的趨勢(shì)發(fā)展下去，相信，鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)的施工手段和施工工藝必將會(huì)變得更加豐富和先進(jìn)，我國的建設(shè)工程施工技術(shù)也定會(huì)百尺竿頭，更進(jìn)一步。

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