鋼管束外包自密實混凝土施工技術

梁 兵

廣西建工第一建筑工程集團有限公司 廣西 南寧 530001

1 工程概況

南寧軌道·壹號城3號樓、5號樓及地下室工程采用鋼管混凝土束結構體系，是廣西首個采用裝配式鋼管束體系的高層商品房住宅，裝配率達48%。

鋼管束剪力墻截面有一字形、L形、Z形、U形和T形，截面寬度有130 mm和150 mm；H型鋼梁有普通焊接H型鋼梁、高頻焊接H型鋼梁；基礎形式為伐板基礎，3號樓、5號樓地下室2層墻柱采用鋼管束墻（鋼管混凝土柱）外包混凝土的做法，鋼管束外包自密實混凝土的外包厚度有100 mm和200 mm這2種。

2 施工重、難點分析

1）應用TCT7520大型塔吊，通過鋼管束頂部設置焊接吊耳進行鋼管束吊裝，確保吊裝安全高效。

2）運用Revit軟件建立構件場地堆放及吊裝三維模型，應用AutoCAD，精準定位螺桿焊接點及模板開孔加固點間距，每一塊模板要進行編號。

3）螺桿不能夠彎折，需要通過焊接的方式制作七字形螺桿。

4）根據鋼管束面的焊接點，將七字形螺桿準確焊接至各焊接點，同時按一定間距焊接內支撐鋼筋。

5）隱蔽驗收合格后，進行模板準確拼裝，通過內支撐鋼筋及螺桿確保模板加固穩定。

6）采用串筒或溜槽接引裝置，將自密實混凝土引流至已完成加固的模板內，分層澆筑。

3 施工過程控制要點

3.1 工藝流程

鋼管束精準吊裝→精準定位鋼管束面螺桿焊接點及模板開孔點間距→特制七字形螺桿→鋼管束外包鋼筋綁扎→鋼管束面精準焊接內支撐鋼筋及七字形螺桿→隱蔽驗收→模板準確拼裝并加固→灌注自密實混凝土→養護[1-5]

3.2 施工要點

3.2.1 鋼管束精準吊裝

1）現場采用TCT7520塔吊進行鋼管束的吊裝。根據復測實際基礎面標高制作鋼板墊板，高度應符合設計要求或預留5～10 mm的誤差調整值，鋼柱起吊前，重新核查構件編號與柱基軸線對應編號，并在柱腳及柱子面上彈畫出安裝軸線及標高線。將鋼管束頂部的焊接吊耳作為吊點，鋼管束為豎直構件，吊點通過鋼管束重心位置，易于起吊、對線、校正。起吊時鋼管束必須垂直，盡量做到回轉扶直，根部不拖。起吊回轉過程中應注意避免同其他已吊好的構件相碰撞，吊索應有一定的有效高度。

2）本工程鋼管束形式主要是一字形、T形、L形、Z形、U形，有的鋼管束端部還和箱形鋼柱組合在一起，吊裝前盡量在地上進行拼裝后再整體吊裝，減少高空安裝的時間。

3）第一節鋼管束安裝在基礎底板上，鋼管束安裝前應將登高爬梯和掛籃、纜風繩等掛設在鋼管束預定位置并綁扎牢固，安全防墜器掛在吊鉤上。起吊就位后加設固定耳板，校正垂直度。鋼管束兩側裝有臨時固定用的連接板，上節鋼管束對準下節鋼管束柱頂中心線后，即用螺栓固定連接板做臨時固定。

4）鋼管束安裝就位后，為避免鋼管束傾斜，應將纜風繩固定在適當位置。纜風繩的端部應加設拉力為2 t以上的葫蘆，以便于調節纜風繩的松緊度。

5）必須等連接板、纜風繩固定后才能松開吊索。松吊索時，安全防墜器的掛鉤應與操作人員所佩戴的安全帶有效連接。吊索松動完成，操作人員安全返回地面后，方可解開安全防墜器掛鉤。

3.2.2 精準定位鋼管束面七字形螺桿焊接點及模板加固點間距

1）鋼管束按照各自編號吊裝完成并校正定位固定后，通過實地量取不同編號鋼管束面具體尺寸，將尺寸導入AutoCAD中，然后根據每一副鋼管束墻的實際尺寸，定位出適合各副鋼管束面螺桿焊接點的排布方式。在距離鋼管束墻面轉折或端部100 mm處，設置七字形螺桿焊接點；鋼管束端部也須設置七字形螺桿焊接點。外包厚100 mm混凝土的地下室鋼管束墻，七字形螺桿焊接點間距為600 mm；外包厚200 mm混凝土的地下室鋼管束墻，七字形螺桿焊接點間距為400 mm。

2）根據螺桿焊接點間距精準定位模板開洞尺寸，模板開洞位置須以整體鋼管束面的加固模板進行編號。根據螺桿焊接點間距布置確定不同編號模板的開洞位置，確保不同編號模板的加固點間距與鋼管束面螺桿焊接點的間距一致。模板的開洞尺寸要比螺桿直徑大3 mm 。

3.2.3 特制七字形螺桿

1）七字形螺桿平直段為M14對拉螺栓，彎折段為直徑14 mm三級鋼，所選材料均應符合現行國家標準，要有產品質量合格證、質量檢驗報告。

2）外包混凝土的厚度有2種規格，分別為100、200 mm。根據外包混凝土厚度的不同，七字形螺桿長度有2種規格，分別為250、350 mm。

3）七字形螺桿平直段與彎折段采用焊接的方式進行連接，焊接段長度為10倍鋼筋直徑。特別注意彎折段的彎折圓弧須與平直段螺桿端部滿焊，不能留有空隙。

3.2.4 鋼管束外包鋼筋綁扎

嚴格按照圖紙進行鋼管束外包鋼筋的綁扎，鋼筋綁扎安裝必須符合相關規范要求，鋼筋應100%綁扎，不得有缺扣、松扣現象。

3.2.5 鋼管束面精準焊接內支撐鋼筋及七字形螺桿

1）地下室鋼管束墻外包厚100、200 mm混凝土的鋼筋保護層厚度分別為15、50 mm。內支撐鋼筋主要作用為保證鋼管束面外包鋼筋的保護層厚度，地下室鋼管束墻外包厚100、200 mm混凝土采用的內支撐鋼筋分別為直徑10、14 mm三級鋼。

2）在距離鋼管束墻面轉折或端部50 mm處，設置內支撐鋼筋。內支撐鋼筋通過點焊固定在鋼管束面上，水平間距及豎向間距均為400 mm。若內支撐鋼筋不能按400 mm間距設置，則按小于400 mm進行設置。鋼管束端部也須設置內支撐鋼筋，按端部的居中位置，豎向間距400 mm進行布置。內支撐鋼筋必須與鋼管束面垂直。

3）外包厚100 mm混凝土的地下室鋼管束墻，其模板加固點間距為600 mm；外包厚200 mm混凝土的地下室鋼管束墻，其模板加固點間距為400 mm。

4）根據加固點的排布，將七字形螺桿焊接至鋼管束面上，七字形螺桿與鋼管束面焊接長度為10倍鋼筋直徑。七字形螺桿彎折段必須全部與鋼管束面焊接牢固，不得留有空隙。

3.2.6 模板準確拼裝并加固

1）根據每一副鋼管束面的尺寸，將模板在平面上預先排布，計算需要的模板數量以及補板尺寸，而后將每一塊模板進行編號。根據已編號模板所處位置的七字形螺桿分布情況，精確標記出每一塊已編號模板預開洞的位置。

2）在模板標記開洞位置進行鉆孔，鉆孔垂直度要嚴格把控，鉆孔直徑控制為17 mm。

3）將已開洞的模板安放在對應的鋼管束上，模板一定要嚴格按已編號的順序進行排布，方能將鋼管束面上的七字形螺桿穿過對應已開洞的模板，確保模板精準拼裝，保證模板拼縫及施工進度。

4）模板拼裝的過程中，相鄰兩塊模板之間釘上小塊板進行臨時固定。在整副鋼管束面的模板拼裝完成后，采用傳統的模板加固方式進行加固，即通過已固定的七字形螺桿，以鋼管為次楞，雙鋼管為主楞，用蝴蝶扣將主次楞鎖緊在七字形螺桿上。

5）模板加固過程中，通過已設置的內支撐鋼筋要確保整體模板拼裝的平整度。

6）根據上述方法，將地下2層的所有鋼管束外包混凝土的模板加固完畢。

7）在地下2層鋼管束外包混凝土的模板拼裝加固的過程中，同時進行地下1層梁板模板的安裝，在澆筑鋼管束外包自密實混凝土前完成地下1層梁板模板的安裝。

3.2.7 灌注自密實混凝土

1）鋼管束外包自密實混凝土澆筑在地下1層已安裝完成的梁板模板上進行。采用臂長49 m的混凝土輸送泵進行自密實混凝土澆筑。

2）為了不影響后續地下1層梁板鋼筋的綁扎，在各副鋼管束外包自密實混凝土澆筑的部位設置相應的擋板，從而避免在澆筑混凝土的過程中污染已安裝完成的地下1層梁板模板。

3）在澆筑鋼管束外包自密實混凝土之前，先在底部均勻澆筑厚50 mm、與墻體混凝土配合比相同的水泥砂漿，須用串筒或溜槽入模，不得直接泵入模內。每一副鋼管束的外包自密實混凝土應連續分層澆筑，澆筑的間隔時間不應超過4 h，每層自密實混凝土的澆筑厚度控制在500 mm左右。

4）鋼管束外包自密實混凝土澆筑平面應位于地下一層模板面往下300 mm處。外包自密實混凝土澆筑完成后的頂部表面浮漿須清理，隨后進行拉毛處理。

4 質量控制

1）施工前應編制專項的施工方案，并對有關人員進行專項技術交底和崗前培訓，施工技術人員現場隨時監控施工過程。同時，根據設計及專項施工方案要求，做好施工前的其他各項準備工作。

2）鋼筋焊接前必須編制合理的焊接工藝和焊接順序，嚴格按焊接工藝進行焊接。焊接前，鋼筋宜預彎，以保證兩鋼筋的軸線在同一直線上，使接頭受力性能良好。單面焊焊接長度為10倍鋼筋直徑，鋼筋焊接時接頭兩邊的焊縫長度應相等。

3）本工程鋼筋綁扎及節點做法必須滿足規范要求。鋼筋工程綁扎前應先熟悉施工圖及規范，核對鋼筋配料表和料牌。鋼筋采用22號鋼絲綁扎，所有鋼筋交錯點均綁扎，且必須牢固。

4）鋼管束外包自密實混凝土在澆筑至標準要求高度后，必須及時剔除表面浮漿，由現場監理工程師逐一檢查，簽字驗收。

5）澆筑過程中質量管理人員和監理應旁站監督，按照規范和相關標準留置標養、同養試塊，并按時送檢。

6）混凝土澆筑宜連續進行，當澆筑未完成或需間歇澆筑時，間隔時間不得超過混凝土的初凝時間，應將澆筑口覆蓋，防止異物落入。

7）拆模板前先進行針對性的安全技術交底，并做好記錄，交底雙方履行簽字手續。模板拆除前必須辦理拆除模板審批手續，經技術負責人、監理審批簽字后，方可對模板進行拆除。

8）模板拆除前必須有混凝土強度報告，強度達到規定要求后方可拆模。

9）混凝土澆筑完成后，要采取養護措施，將塑料薄膜封閉在鋼管束外包混凝土表面進行養護。

5 結語

本工程現場采用鋼管束外包自密實混凝土施工工藝進行控制，施工全過程處于安全、優質、快速的可控狀態。鋼管束外包混凝土施工完成后，經現場檢測，構件施工質量可靠，滿足設計要求。在確保施工質量的前提下，提高了施工工效，縮短了施工工期，大大降低了施工成本，贏得了各方的好評，取得了良好的社會效益和經濟效益，具有較高的應用推廣價值。

[1] 唐永鵬,張雙艷,陳開平.鋼管束剪力墻C50自密實微膨脹混凝土的配制及應用[J].混凝土世界,2018(3):90-93.

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