大直径多肋板高抛自密实钢管混凝土叠合柱施工方法

摘要

本发明涉及一种大直径多肋板高抛自密实钢管混凝土叠合柱施工方法，主要施工步骤包括：(1)预埋锚栓安装；(2)钢管芯柱安装；(3)钢筋笼吊放；(4)调整钢管芯柱位置；(5)芯柱混凝土浇筑；(6)外侧模板支设；(7)外部混凝土浇筑。加固翼板端部通过转动支座与焊接钢板连接，加固翼板底部通过弹簧与焊接钢板连接，钢筋笼箍筋下放过程中加固翼板碰到箍筋会收缩，过后恢复水平；浇筑采用高抛自密实法，在浇筑前先进行现场试验，确定混凝土强度，表观质量等指标，采用混凝土输送泵输送，带导向管漏斗下料的浇筑方式。本发明涉及的施工方法具有操作简单，构件之间连接性强等优点，具有较好的经济技术效益。

说明书

技术领域

本发明涉及钢管混凝土叠合柱的施工方法，尤其涉及大直径多肋板高抛自密实钢管混凝 土叠合柱的施工方法。

背景技术

钢管混凝土由于钢管和核心混凝土相互作用、优势互补而具有承载力高、抗震性能好、 施工方便等诸多优点，在超高层建筑结构中的应用较为广泛。按照截面形式的不同，钢管混 凝土可分为圆钢管混凝土、方钢管混凝土和矩形钢管混凝土等类型，且均有大量的工程实例。 钢管混凝土叠合柱是在钢管混凝土结构的基础上发展起来的，由截面中部的钢管混凝土和钢 管外的钢筋混凝土叠合而成，这类组合构件不仅具有钢管混凝土构件的优点，且钢管外的混 凝土还可起到抗火作用且便于装修。

由于钢管和混凝土之间的协同工作作用主要依靠两者之间的粘结作用，而混凝土的 自收缩、温度收缩，浇筑混凝土时振捣方式等施工质量问题，会使钢管壁与混凝土之间充分 接触无法得到保证，尤其当截面尺寸增大时混凝土收缩也明显增大，钢管和混凝土就可能会 出现脱粘问题，两者之间的粘结强度就会相应的减小甚至丧失，同时钢管壁上受到的荷载是 随着钢管的径向距离逐渐传递的，截面尺寸过大会造成荷载无法有效的传递给中心混凝土， 导致截面上中心区域的混凝土没有有效的承担荷载，钢管也可能会处于超载状态，这些因素 都大大降低了钢管混凝土的受力性能以及结构的安全性。

鉴于此，如何通过新的施工方法增强钢管与混凝土的整体性，改善二者之间共同工作的 能力，是一个亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种大直径多肋板高抛自密实钢管混凝土 叠合柱的施工方法。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

大直径多肋板高抛自密实钢管混凝土叠合柱施工方法，包括以下步骤：

1)预埋锚栓安装：在底板混凝土浇筑前设置预埋锚栓；

2)钢管芯柱安装：底板混凝土浇筑并达到预定强度后，通过吊车将钢管芯柱吊装至底板 顶面，先将一个预埋锚栓套入其中一个环形孔，并以其为支点，使其他三个预埋锚栓套入环 形孔；

3)钢筋笼吊放：在钢管芯柱立定后，用附加支撑支撑，然后吊放钢筋笼，钢筋笼外部纵 筋通过螺纹套管与底板预埋的抗剪键固定；

4)调整钢管芯柱位置：钢筋笼固定后，沿着环形孔转动钢管芯柱，使加固翼板通过设置 在上面的孔洞扣住钢筋笼角筋，然后固定预埋锚栓；

5)芯柱混凝土浇筑：浇筑采用高抛自密实法，在浇筑前先进行现场试验，确定混凝土强 度，表观质量等指标，采用混凝土输送泵输送，带导向管漏斗下料的浇筑方式；

6)外侧模板支设：在钢筋笼外侧采用木模板支模，木模板外侧加上加固槽钢，木模板与 槽钢之间加入木方，槽钢之间采用对拉螺杆用螺栓固定；

7)外部混凝土浇筑：浇筑采用高抛自密实法，在浇筑前先进行现场试验，确定混凝土强 度，表观质量等指标，采用混凝土输送泵输送，带导向管漏斗下料的浇筑方式。

作为优选：步骤2)中所述的环形孔弧度为30°～45°，各环形孔中心夹角为90°。

作为优选：步骤3)中所述预埋连接键数量与外部纵筋一致，沿环向布置。

作为优选：步骤4)中所述加固翼板端部通过转动支座与焊接钢板连接，加固翼板底部通 过弹簧与焊接钢板连接，钢筋笼箍筋下放过程中加固翼板碰到箍筋会收缩，过后恢复水平。

本发明的有益效果是：

(1)先立芯柱钢管，放钢筋笼，转动芯柱使预先设置在芯柱上的翼板扣住角筋，大大增强 了钢管芯柱与外部钢筋混凝土的连接刚度。

(2)芯柱管壁设置连接有翼板，翼板一端铰接于芯柱管，下部通过斜向弹簧连接，钢筋笼 下放过程中连接件遇到箍筋变直，箍筋间距间自动变水平，整个过程操作简单，实施效果好。

(3)外部纵筋底部与直螺纹套筒相连，柱顶钢管侧边横向焊接圆形钢板，外部纵筋通过螺 栓固定在钢板上，整个叠合柱结构与外部连接刚度大。

(4)采用高抛自密实法浇筑混凝土，解决了整个钢管混凝土浇筑过程中的离析、多隔板造 成的密实性不够等问题。

附图说明

图1是大直径多肋板钢管混凝土叠合柱结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B剖视图；

图4是加固翼板结构详图；

图5是图4的C-C剖视图；

图6是大直径多肋板钢管混凝土叠合柱支模示意图；

图7是大直径多肋板高抛自密实钢管混凝土叠合柱施工工艺流程图；

附图标记说明：1.底板；2.预埋连接键；3.螺纹套管；4.预埋锚栓；5.箍筋；6.加固翼 板；7.钢管肋板；8.钢管芯柱；9.外部纵筋；10.柱顶翼板；11.顶板；12.紧固螺栓；13.环 形孔；14.转动支座；15.连接弹簧；16.焊接钢板；17.对拉螺杆；18.木方；19.槽钢；20. 木模板。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。 应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对 本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

本实施方式钢结构焊接工艺、螺栓连接施工工艺、模板设置工艺及混凝土浇筑施工工艺 等本实施中就不在累述，重点阐述本发明涉及结构的实施方式。

图1是本发明大直径多肋板高抛自密实钢管混凝土叠合柱结构示意图。参照图1所示， 本发明大直径多肋板高抛自密实钢管混凝土叠合柱主要包括：预埋连接键2、螺纹套管3、预 埋锚栓4、箍筋5、加固翼板6、钢管肋板7、钢管芯柱8、外部纵筋9。

在钢管混凝土叠合柱安装前，先进行柱脚底部预埋锚栓4的施工，沿钢管芯柱8圆周设 置4个环形孔13。

参照图1所示，底板1混凝土浇筑并达到预定强度后，通过吊车将钢管芯柱8吊装至底 板顶面，先将一个预埋锚栓4套入其中一个环形孔13，并以之为支点，使其他三个预埋锚栓 4套入环形孔。

参照图1所示，在钢管芯柱8立定后，用附加支撑支撑，然后吊放钢筋笼，钢筋笼外部 纵筋9通过螺纹套管3与底板预埋的预埋连接键2固定。

参照图2所示，钢筋笼固定后，沿着环形孔13转动钢管芯柱8，使加固翼板6通过设置 在上面的孔洞扣住钢筋笼角筋，然后固定预埋锚栓4，并进行芯柱内的混凝土浇筑。

参照图3所示，在钢筋笼外侧采用木模板20支模，木模板20外侧加上加固槽钢19，， 木模板20与槽钢19之间加入木方18，槽钢之间19采用对拉螺杆17用螺栓固定，进行外部 混凝土浇筑。

当施工至柱顶时，在柱顶预先焊接横向柱顶翼板10，外部纵筋9穿过柱顶翼板10上预 设的孔洞用紧固螺栓12固定。

本发明还提供了上述大直径多肋板高抛自密实钢管混凝土叠合柱施工方法，主要包括以 下步骤：

1)预埋锚栓4安装：在底板1混凝土浇筑前设置预埋锚栓4。

2)钢管芯柱8安装：底板1混凝土浇筑并达到预定强度后，通过吊车将钢管芯柱8吊装 至底板顶面，先将一个预埋锚栓4套入其中一个环形孔13，并以之为支点，使其他三个预埋 锚栓4套入环形孔。

钢筋笼吊放：在钢管芯柱8立定后，用附加支撑支撑，然后吊放钢筋笼，钢筋笼外部纵 筋9通过螺纹套管3与底板预埋的预埋连接键2固定。

4)调整钢管芯柱8位置：钢筋笼固定后，沿着环形孔13转动钢管芯柱8，使加固翼板6 通过设置在上面的孔洞扣住钢筋笼角筋，然后固定预埋锚栓4。

5)芯柱混凝土浇筑：浇筑采用高抛自密实法，在浇筑前先进行现场试验，确定混凝土强 度，表观质量等指标，采用混凝土输送泵输送，带导向管漏斗下料的浇筑方式。

6)外侧模板支设：在钢筋笼外侧采用木模板20支模，木模板20外侧加上加固槽钢19，， 木模板20与槽钢19之间加入木方18，槽钢之间19采用对拉螺杆17用螺栓固定，

7)外部混凝土浇筑：浇筑采用高抛自密实法，在浇筑前先进行现场试验，确定混凝土强 度，表观质量等指标，采用混凝土输送泵输送，带导向管漏斗下料的浇筑方式。

步骤2)中所述的环形孔13弧度为30°～45°，各环形孔13中心夹角为90°。

步骤3)中所述预埋连接键2数量与外部纵筋9一致，沿环向布置。

步骤4)中所述加固翼板6端部通过转动支座与焊接钢板16连接，加固翼板6底部通过 弹簧与焊接钢板16连接，钢筋笼箍筋下放过程中加固翼板6碰到箍筋会收缩，过后恢复水平。