大直径梭型钢斜柱内混凝土施工质量控制

大直径梭型钢斜柱内混凝土施工质量控制

周明珠陈涛

四川西南工程项目管理咨询有限责任公司四川成都610041

摘要：大直径梭型钢斜柱内浇筑混凝土施工质量控制难点分析及控制措施探讨

关键词：大直径梭型、钢斜柱内混凝土、施工质量控制

一、超大直径梭型钢斜柱的特征

1、构件尺寸

钢管柱为倾斜的梭形柱，倾斜角度有8度、10度、14度三种形式。倾斜柱通过V形撑与混凝土结构连接，倾斜柱为焊接梭形柱。梭形钢管柱由柱脚（圆形钢管+锥形钢管）和二节柱（锥形钢管+圆形钢管+锥形钢管）两个分段组成，柱脚底标高为-3.25m，二节柱柱顶标高为+14.209m。其中最大截面尺寸梭形柱的柱脚（圆形钢管）截面尺寸为φ1200x45；二节柱下部（锥形钢管）截面尺寸为φ1200~2200x45，，中部（圆钢管）截面尺寸为φ2200x45，上部（锥形钢管）截面尺寸为φ1000~2200x45，钢管混凝土柱及加劲肋钢材牌号均为Q345B。

梭形柱内部构造主要有：二节柱中部的V形撑环板（1道）、加强环板（2道）和加劲肋（8个）以及顶部的加强十字隔板，其中每道环板上各设置了个D75的混凝土流淌孔。

二、柱内混凝土设计技术要求

1、钢管柱内浇灌C50微膨自密实混凝土或泡沫混凝土，若分界线与柱顶距离≤3m时可以不再分界，全部浇筑C50微膨自密实混凝土。

2、钢管柱内自密实混凝土膨胀剂掺量取为8%，塌落扩展度控制在550～650mm之间。

3、泡沫混凝土强度等级为C1，干密度等级为A06级。

三、混凝土施工质量控制难点与控制措施

1、斜向凌空操作平台的搭设与安全保障：

为方便钢管柱混凝土浇筑，可利用钢柱吊装时的临时装配式操作平台，操作平台属于高空作业，施工过程中的安全防护重点如下：

（1）人员高处作业：混凝土浇筑人员需按照人员高处作业管理要求，佩带安全带；

（2）平台搭设、拆除安全：平台与钢柱主体焊接牢固，平台四周需设置防护栏杆；

（3）平台刚度和稳定性，防治失稳：平台安装完成需验收合格后，方能投入使用；

（4）高处坠落：混凝土浇筑时，周边需设置安全警示带，防治高空坠落。

2、混凝土在导入柱内时的质量保证

钢管柱采用分段吊装，混凝土分段浇筑，钢管柱首次吊装至+1.12m，混凝土第一次浇筑为柱脚至+0.620m（柱顶标高以下500mm），并用振动棒进行振捣，确保混凝土密实度。二次吊装完成后，钢管柱高度较大，超过自密实混凝土浇筑高度限制，需在钢管柱内设置串管，以保证混凝土落差不超过9m。串管采用DN100热镀锌钢管，串管长度自柱顶标高以上0.5m起算至上一次混凝土完成面标高以上5m处，且应超过最下一道钢结构环板。

混凝土浇筑前需全面清理钢管柱内部积水和垃圾，并进行全数检查，浇筑时首先在底部浇筑100-200mm厚的同强度细石混凝土，增加施工缝的粘结和防止自由下落的混凝土粗骨料产生弹跳现象。浇筑过程中要确保浇筑连续进行，混凝土浇筑间断时间不得超过90min，以防产生冷缝。

钢管柱首次吊装至+1.12m，混凝土第一次浇筑为柱脚至+0.620m，利用串管进行混凝土浇筑保证混凝土落差不超过9m。

3、无振捣情况下混凝土气泡的排出：

混凝土浇筑时会在柱内隔板下方形成气泡，钢结构隔板加工时需预留圆形透气孔，方便气泡排出。

自密实混凝土进场后，应先对自密实混凝土的各项指标进行检测，要求混凝土坍落扩展度（自坍落度筒提起至混凝土拌合物停止流动后，测量坍落扩展面最大直径与垂直方向直径的平均值）性能等级为SF1（550-655mm），扩展时间T500（自坍落度筒提起开始计时，至拌合物坍落扩展面直径达到500mm的时间）性能等级为VS1（3-5s）。

通过钢管柱对比试验可以发现，自密实混凝土在适当振捣情况下气泡排放更好，有利混凝土质量，在浇筑时还可在钢柱外适当敲击，以助排气，保证混凝土密实度。

4、柱内混凝土的养护：

浇筑完成待混凝土初凝后灌水养护，用塑料布将管口封住，防止异物掉入。每段钢管柱的混凝土最多浇筑至离钢管顶端水平焊缝500mm处，以防钢管焊接时，其温度影响混凝土质量。

自密实混凝土浇筑入模温度不宜低于5℃，不宜高于30℃；绝热温升值不宜大于50℃，降温速率不宜大于2.0℃/d。

5､柱内混凝土与钢柱墙壁粘接度检测：

钢管内混凝土质量采用敲击法进行初步检测，如有异常则采用超声波检测。对不密实的部位采用钻孔高压注浆补并将钻孔补焊封闭。

四、结束语

通过对大直径梭型钢斜柱内浇筑混凝土施工质量控制难点分析及控制措施探讨，可供类似工程予以借鉴，使其质量控制水平得以提升。

作者简介：周明珠，四川成都人，现任四川西南工程项目管理咨询有限责任公司监理公司（全咨二公司）项目负责人；

陈涛，四川成都人，现任四川西南工程项目管理咨询有限责任公司监理公司（全咨二公司）副总经理兼总工程师。