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摘要:钢管混凝土是在钢管内浇筑混凝土的一种新型组合结构。钢管和混凝土组合在一起相得益彰,更好的发挥了两者材料各自的优点。由于钢管混凝土有着承载力高、延性好、抗震性能好;施工操作方便、可以缩短工期;可以提高结构的耐火性能且耐腐蚀性高于钢结构;综合经济性好等优点而广泛应用于工业厂房、高层建筑、大跨度结构和拱桥等工程领域。
关键词:钢管混凝土结构;施工技术;
前言:在实际施工过程中,不同的建筑项目在强度、耐力等方面都有各自不同的要求,因此在自密实混凝土的配备、调制上还要进行相应的调整和优化,以最大程度确保工程质量。
一、阐述钢管混凝土结构
钢管混凝土由于城市现代化的不断发展,使得在应用上非常广泛。主要是因为:(1)钢管混凝土还有着耐火性能,在火灾发生的阶段,混凝土可以将热量吸收,让钢管没那么快失去效用,并且混凝土也不会产生崩裂的状态,因为钢管是包裹着混凝土的。所以,钢管混凝土在结构形式上是非常经济而有效的。(2)楼层不断升高,结构的承载力也在不断的加大,使得钢结构和钢筋混凝土已经不能够达到所规定的要求,而钢管混凝土就可以达到。能够有效的节约水泥和钢材,同时将组合构件中的抗压承载力提升,使截面的尺寸减小。(3)钢管是一个非常优质的模板,拆模以及支模的料和工,都可以节省。本文为例,独立钢管的柱顶部在标高上是24.023m,竖直的倾角是790,钢管是930minxla,mm,室外的跨度是24.9m。
二、钢管混凝土结构施工技术
1.混凝土的相关要求。轴向压力是施工中经常遇到的问题,然而钢管混凝土能够有效将轴向压力承受住,因为钢管会对混凝土有一个侧向应力,使得混凝土在轴向裂缝的产生受到限制,让混凝土的破坏程度降低,有效的提高了混凝土的轴向抗压强度。可是钢管的截面是相对很小的,促使内部的混凝土不容易振捣,再由于其他的一些原因,又会阻碍混凝土的运作。所以,钢管的混凝土最好使用高标号的细石混凝土。
2.钢管柱的吊装,其中的钢管柱吊装方案,是在严谨的施工验算和讨论中,进行的相应选择,最后将牛腿当做了应用的吊点。对于下肢柱的相应孔径和肩梁处的顶部,应该留出排气孔,一直到整根柱都浇灌完之后,再将段柱焊接上,并且要将肩梁部位的相关孔进行封闭遮盖,这样就不能够有所痕迹。在吊装之后,要在第一时间开始校正,同时正确的措施要准备完善,让构件的稳定性能够得以保证。直缝焊管和螺旋焊管通常是钢管经常采用的。卷管的钢板在一定程度上不要对表面进行锈蚀,应该让其平直,如果划痕、麻点在表面上产生,在钢板厚度的负偏压值上,深度方面是不能够大于它的1,2的,同时,钢板的压延方向要和卷管的方向统一。焊接是在钢管混凝土的结构施工中经常采用的,因为吊装、运输以及材料是会受到限制的。一般情况下会开展坡口精密切割的流程,就是利用相贯线切割机进行切割,在切割的过程中一定要重视坡口的角度焊接的质量为了得到保证,并且让焊缝的根部缝能够符合优质性,附加衬管要在管内的接缝处设置,在设置阶段,管肢内壁和衬管之间的膨胀间隙要保持在0.5mm左右的距离。具体将焊接的变形控制到位,这样就不能够对肢管产生影响,利用分段的反向顺序与焊接对称。
3.混凝土的浇筑。混凝土在浇筑方面一般有许多种方式,分为:立式的手工浇捣法、立式的高位抛落无振捣法以及泵送顶升的浇灌法。在质量检查阶段,要采用对钢管敲击的检查方式,将混凝土中的浇灌质量检查出来,若敲击时产生异常的回音,就要再利用超声波对其进行监测。钢管柱在设计的过程中,对于建筑会有正常的倾斜度,那么这时就非常适合使用混凝土的浇筑方式,此方式可以将溜槽合理的形成,并且在施工的过程中,一定会进行严谨的观测,将钢管混凝土的整体浇筑质量有效的控制,空洞的现象就不会发生。混凝土在浇筑的过程中,要对施工的单元设立明确的目标.要以单根的钢管柱为旄工的目标,将浇灌的过程连续的运作。观察点是有必要设置的,正确的设置点应该在管口的部位,和柱顶的距离大概相差lm处的位置,混凝土要停止泵送,立式手工浇捣是提倡采用的。立式手工的浇捣法是在钢管的上口部位灌入混凝土,然后使用内部所具备的振捣器进行密实的振捣流程。在每次的振捣时间中一般都在30s范围内,而其余的高度部分,是采用具有相同特质的混凝土将其填实。在混凝土填实的较多直到溢出的时候,要将封板在钢管的顶部紧压,并且此封板一定要留有排气孔,接着才能够进行点焊的操作。混凝土的相应强度在符合设计值的一半之后,才能够补焊封板。
4.考虑到施工过程钢管混凝土处于自然养护条件,所以试验是在自然条件下,即不是在湿养护的条件下进行的,试验结果膨胀效果不明显,但混凝土的收缩值还是大大减小了,比正常条件下的混凝土收缩值减小约2倍~3倍。一般来说,混凝土收缩包括两个部分:一是水泥水化后体积减小引起化学收缩,另一部分是失水引起的胶体体积改变的失水收缩。对于现场施工的钢管混凝土,在各楼层的施工过程,仅管顶部分敞开,其它部分均是密闭的,失水表面相对试验室试块要少得多,由于失水造成的管内混凝土的实际收缩值比试验室的收缩值要小,但并不等于收缩消失。钢管混凝土浇筑前,应先浇筑一层和混凝土等级相同的砂浆100 mm~200 mm,以防止混凝土产生弹跳。混凝土用料斗自钢管上口灌用插入式振捣器振实。在钢管平面内分布三个振捣点,使振捣棒的影响范围全部覆盖管内混凝土面。每次振捣时间不少于60 s。由于钢管柱最高达12 m,振动棒长度不够时,采用麻绳系住振动器,伸人管底,并将带有防护网的照明灯具一同伸人管中。振捣时要快插慢拔。混凝土一次浇筑高度不得大于2m。为防止上层柱安装焊接高温对下层柱中混凝土的影响,每层钢管柱顶部留500 mm钢管段暂不浇注钢管内的混凝土浇灌工作要连续进行,必须间歇时,间歇时间不应超过混凝土的初凝时间。为保证浇筑质量,及时在管外配合人工用木槌敲击,根据声音判断是否密实。钢管内混凝土施工到顶层终端时,应使混凝土稍微溢出,后再迅速将留有排气孔的端板紧压在管端,随即进行点焊,此时应让混凝土从端板的气孔中溢出。待混凝土硬化后若有收缩,再从气孔中压力灌人膨胀剂的同等级砂浆。管内混凝土最终完成后,再次用木槌敲击钢管进行检查,如有异常,则应用超声波检测。对不密实部位采用钻孔压浆法补强,然后将钻孔补实封固。自密实钢管混凝土由于结构的特殊性,一般用铁锤敲打的方式来确定其密实度。当需要对一些重要建筑结构实施检查时,可采取超声波抽检的方式。经超声波检测获取参数后,可将此参数作为标准,与自密实钢管混凝土检测所得出的结果进行对比,以此对管内混凝土的浇筑质量进行判断。
结束语:钢管混凝土的结构施工技术如果在应用的过程中,能够将结构的自重有效的减轻,并且能够将基础的工程造价合理降低。同时,普通的混凝土和钢管的混凝土能够进行交叉性质的施工,所以对施工的效率可以大大的提升,经济效益一定会带来非常可观的效果。在现代化的进程中,钢管混凝土的施工相比之下,是非常符合当前的技术工业化的,对建设的速度也有着重要的作用。因此,要在今后的施工技术中大力的推广钢管混凝土的结构施工技术,让我国的建筑业能够在建筑市场中独占鳌头。
参考文献:
1.张健波.试论钢管混凝土结构施工技术.建筑知识:学术刊,2019(08).
2.周春光.浅析建筑中钢管混凝土结构施工技术.科学之友:(中),2021(06).
3.徐瑞军.钢管混凝±结构施工技术,2021(11).