某工程钢管混凝土束组合结构施工要点管控研究

【摘要】在建筑转型升级和建筑工业化发展关键时期，国家对装配式建筑的扶持使得新型装配式结构类型快速发展，钢管混凝土束组合结构的出现使得工业化进程向前迈进一大步。把握和控制钢管混凝土束组合结构施工过程要点，对结构质量的形成有重要作用。本文结合工程实例对钢管混凝土束组合结构施工过程进行管控。

【关键词】钢管混凝土束;施工要点;管控;施工流程           【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.31.048

1、引言

随著中共中央 国务院印发《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》文件，要求力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%，积极稳妥推广钢结构建筑。装配式建筑得发展便进入了快速轨道。在装配式建筑的发展过程中，呈现出了各种各样的形式类型，钢管混凝土束组合结构是近几年发展起来的装配式结构类型之一，其所涉及的相关质量控制及施工技术，不像传统结构那样被熟知。这种新型的结构型式和施工工艺相对应的施工技术还处于摸索完善的过程中，现场施工如何方便有效地实现施工管控、总结管控的要点，形成完整的施工管控体系，是企业迫切需要解决的问题。本文结合施工现场实践，对钢管混凝土束组合结构施工技术管控的要点进行研究。

2、工程概况

本工程位于海南省海口市，建筑总面积近20万㎡，其中地上近14万㎡，地下6万㎡，地下2层，地上 17～24 不等层数，建筑总高度56.45～78.15m不等。抗震等级为8级，耐火等级为一级。主体结构采用钢管混凝土束组合结构。

3、钢管混凝土束组合结构施工过程的管控

3.1工程整体的管控

结合工程的特点，在施工过程中，对该工程钢管混凝土束组合结构施工制定了“钢管束墙为主，衔接为重，控制节点，保证重点”为总体思路。以整体工程施工组织总设计的总体部署要求为原則，保证钢管束和混凝土结构的施工顺利交接、先后有序、自然过渡。在时间上计划先行、统筹考虑，综合安排，充分考虑该工程施工期间风、雨、雪天气对工程施工的不利影响。在空间上保证钢管束和混凝土以及各相关专项工程及时插入合理组织，在建筑物高度方向实现“立体交叉”作业，保证连续施工，加快施工进度。以施工总进度计划为依据科学合理的安排钢管束施工进度计划，做到各种资源主要是机械和劳动力资源的合理配置。

3.2预埋阶段管控要点

本工程预埋件采用支腿预埋件的形式，预埋件在底部钢筋绑扎的时候进行预埋，再插入面层钢筋，底部需进行临时支撑焊接加固，保证预埋件的预埋标高以及位置的准确性。钢管束结构基础预埋件安装，是通过引测点将基础预埋件定位安装，经测量校正后将预埋件进行固定。最后将它们与混凝土浇筑成一体，成为钢构件安装的基础。施工管控点主要有：1） 基础预埋件与首节钢管束根部焊接节点采用全熔透焊。2） 基础预埋件的定位尺寸（平面和标高）应控制在规范允许偏差范围内，混凝土浇筑前应进行复测。

3.3钢管束安装作业及主体施工管控要点

3.3.1地下室首节钢管束安装

地下首节钢管束结构（含钢管束墙、箱型柱、圆管柱、钢梁）安装，是将首节钢管束内墙体、箱型柱、钢梁等构件连接成一体，形成一个稳定的框架结构体。安装工艺流程：首节竖向构件（钢管束墙、箱型柱）吊装就位→钢梁安装→构件安装测量校正→高强螺栓紧固→构件焊接。主要管控要点有：1）施工前应制定构件吊装顺序图，分区块、或建筑单元先后或同时进行，形成稳定框架后再向周边依次形成连续框架，焊接依据制定的焊接顺序图进行施焊。2）钢梁与竖向构件连接定位时应使用普通螺栓临时固定，螺栓数量不得少于应装螺栓总数的三分之一且不得少于2套。3）高强螺栓不得在雨雪天及室外温度低于-10℃的环境中进行安装，初拧和终拧时间间隔不得超过 24 小时。

3.3.2地上结构安装

地上结构安装从中间开始，并最短时间内形成稳定空间结构单元，然后向四周扩散安装。为便于工程顺利进行，采取分区分块施工相应工种交错作业。地上外框架钢结构安装采用焊接平台作为安装人员临时操作平台，同时也作为钢管束内灌混凝土操作平台.地上结构安装的主要管控有：

（1）吊点设置及起吊方式：吊点设置在预先布置的吊装连接耳板处。为防止吊耳起吊时的变形，采用专用吊具辅助，采取单机回转法起吊。起吊前，钢柱应垫上枕木以避免起吊时柱或管束底与地面的接触，起吊时，不得使柱或管束端在地面上有拖拉现象。

（2）临时装配式操作平台：钢管束吊装前安装好临时钢爬梯和安装钢梁用的临时装配式操作平台，临时安装操作平台可拆卸换位，用于钢梁安装和钢管束对接，同时也可用于管内混凝土灌注施工作业平台

（3）钢管束墙身角度调整：墙身的角度调整主要通过全站仪或经伟仪进行角度测量检查，通过千斤顶等工具进行物理修复。已经安装上去墙体，在墙上焊接支架，用来放置千斤顶横向顶，慢慢进行调整，其中千斤顶部位应在钢管束结合部位且需在顶紧接触面增加垫板，如果偏差过大，分多次进行调整。

（4）垂直度：用无缆风绳校正法在墙的偏斜一侧打入钢楔或用顶升千斤顶（加垫板），采用三台经纬仪在管束的三个方向同时进行观测控制方法。在保证单节墙垂直度不超标的前提下，注意预留焊缝收缩对垂直度的影响，将管束顶轴线偏移控制到规定范围内。最后拧紧临时连接耳板的大六角头高强螺栓至额定扭矩并将钢楔与耳板固定。

（5）墙标高校正：吊装就位后，临时螺栓通过连接板固定上下耳板，但连接板不夹紧，通过起落钩与撬棒调节管束间间隙，通过上下管束的标高控制线之间的距离与设计标高值进行对比，并考虑到焊缝收缩及压缩变形量。将标高偏差调整至 5mm 以内。符合要求后打入钢楔，并紧固连接螺栓，点焊限制墙下落。

3.3.3钢管束内混凝土浇筑管控要点

钢管束内混凝土浇筑是结构质量形成的重要一环，束内混凝土要求使用自密实混凝土，在使用前进行配合比设计，其中粗骨料粒径不大于20mm，在浇筑之前进行浇筑工艺试验，试验浇筑方法与结构形式相适应。混凝土浇筑前在钢管束内进行插筋。浇筑工程控制（平台、吊装、过程锤击敲打（自检）、浇筑高度、对接口浮浆清理、端口及侧壁水泥浆清理。正式浇筑时在浇筑时留置标准养护混凝土强度试块，钢管束内混凝土浇筑面与对接接口距离不小于300mm，以防钢管束焊接时高温影响束内混凝土质量，混凝土浇筑宜连续进行，浇筑后对束内砼空鼓情况进行敲击复测，并做整改记录。其施工流程：混凝土料斗加料→料斗吊运到位→钢管内混凝土浇筑→（下一轮）。当浇筑完成时、或需间歇浇筑时，间隔时间不得超过混凝土的终凝时间，应将管口封闭，防止异物落入。如有钢管束表面油漆损坏时，则应补漆处理。

总结：

本工程在总结钢管混凝土束结构的优势和劣势的基础上进行施工，钢管混凝土束结构的施工质量主要在施工过程中形成，抓住了控制的要点，较好的把握了质量的控制。钢管混凝土束组合结构作为建筑工业化发展的新型结构类型，吸收了钢结构的优点和素混凝土的结构特点，这种结构的抗震效果好、建筑结构布局灵活，能够充分的利用空间;而且结构构件的工厂化生产，工业化制作，标准化程度高，现场作业和装配时间相对减少，缩短了施工的工期，降低了施工的现场作业时间和难度;由于钢管束混凝土结构构件在工厂生产，现场安装，使得劳动力成本大大减少;工业化的生产和绿色施工，实现了国家的建筑转型升级的目标，减少了对施工现场环境的影响。

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基金项目：

浙江省教育厅办公室2020 年度高校国内访问工程师“校企合作项目”项目：装配式钢管混凝土束组合结构施工技术管控的要点控制研究（立项编号：FG2020142，负责人：邹雪辉）