钢管混凝土结构柱施工方案工法

1、钢管混凝土结构柱施工方案施工技术3.5.9.1钢管混凝土柱工程概述1钢管混凝土柱基本概况天津西站交通中心设有市政公共工程标准段地下轨道交通地下结构，地铁4号线天津西站、地铁6号线天津西站中间设有中间柱(框架柱)、直径1000mm的钢管柱、壁厚t=25mm、16Mn钢，采用C50微膨胀混凝土，钢管柱下基础为钢筋混凝土开挖表3.5.9.1-1地铁4号线(6号线)天津西站序列号结构部位钢管柱直径(毫米)数量混凝土设计强度等级阶高顶板梁高度(毫米)钢管长度(毫米)1地铁4号天津铁路西站地下三层100023C507.600m米150061002地下二楼100023C507.7858.190m米13007

2、.7858.190m米3地铁6号线天津西站100012C507.4718.100m米16005.8716.500m米4备注：钢管柱为桩内2500mm (桩直径2200mm )钢管全长： 4号线：6.100 (7.7858.190) 2.5=16.385m6号线： (5.8716.500) 2.5=8.3719.0m3.5.9.1-1地铁6号线地铁钢管柱3.5.9.1-2地铁4号线地铁钢管柱钢管结构柱的改设平面布置形式为沿车站纵向单列设置，4号线北端站有5根横向钢管混凝土柱，4号线柱中心间距主要为10500、10750mm，6号线中心间距主要为12436mm。双钢管混凝土结构柱的作用4号线钢管柱

3、作为施工中的临时支撑柱，另外使用阶段作为地铁永久性的主要垂直支撑和力传递结构，4#线施工技术修订为盖挖逆进法施工，钢管柱的施工步骤复杂，在钢管柱的定位、直角度、连接节点等方面质量尤为重要，它直接是4号线的工程6号线钢管柱和4号线钢管柱施工方式不同，是正常的顺作方法，施工步骤比较简单，本节着重阐述4号线盖浇筑逆作法施工方法。3钢管柱与结构的连接方式4号线、6号线钢管柱与底板结构下基础的连接方式为C30钢筋混凝土灌注桩，设置修正桩直径为2200mm，4号线、6号线桩长分别为98m、66m (从底板下)，桩承台高度为2500mm，钢管柱插入其基础2500mm。钢管柱与地铁板梁板构造、顶梁板构造的连接

4、方式是钢管与梁板构造的主筋的连接或焊接，浇筑混凝土而形成节点构造。 钢管柱设置修订图、各节点图详见图3.5.9.1-3、3.5.9.1-4、3.5.9.1-5。对于用盖挖逆行施工法施工的地铁4号线，构件间的连接方式必须准确，能正确反映构造预想的动作状态。 节点的结构形式及施工质量直接影响结构的强度、刚度及整体质量，施工中必须控制各结构节点的施工质量。3.5.9.1-4地铁4号线钢管柱中间节点示意图3.5.9.1-5钢管柱底部节点3.5.9.2钢管混凝土柱施工要点与分析1钢管柱定位控制及直角度控制根据本工程招标文件、招标图纸的要求，钢管柱中心定位轴线的最大允许偏差在5mm以下，柱轴线垂直度单层柱

5、最大偏差在10.0mm以下，多节柱底层柱最大偏差在10.0mm以下，柱全高最大偏差在35.0mm以下。 地铁4号线结构均采用盖浇法施工，钢管柱为临时支撑柱，为永久结构柱，施工技术要求在完成地下2200mm大直径桩基后，直接在地下施工钢管柱，在桩基上完成钢管柱安装和混凝土浇筑，一次达到正式结构的施工质量要求。 在此条件下钢管柱定位和直角控制是保证钢管柱施工质量的关键，而且天津地区地下水位高，地质条件差，不宜采用北京、南京等钢管柱定位的施工方法。 因此，用上下两端的定位固定的方法保证钢管柱的垂直度和正确的定位。双钢管柱临时钢保护筒4#线钢管柱施工临时钢保护筒按相应施工的钻孔桩直径(2200mm )

6、尺寸制作，用t=16mm钢板缠绕焊接加强筋，钢套管分三节，上节约18.0m，中节长3.0m，下节5.0m。三钢管柱的加工质量控制钢管柱不仅是结构施工时的临时支柱，也是正式的结构框架柱，其外观质量、尺寸、加工精度或材质要求严格，必须保证钢保护筒和钢管柱的加工质量。 加工厂家必须是具有良好信誉、资质、技术保证的厂家，加工过程中必须加强过程监督。 例如钢管柱的原材料检查、外观、无损检查、同心度、顺直度、焊接处理等。3.5.9.3钢管柱施工组织本工程钢管柱的直径为1000mm，设修长度4号线为16.38516.79m，6号线为8.3719.0m。 因此，钢管柱可以通过一次加工成形直接搬运到现场，容易确

7、保加工品质，避免现场的二次连接。 由于现场狭窄，钢管柱的入场必须按照工程进度提前入场，现场要保管得不多，工厂监造与现场保持密切关系，保证现场不会过于沉积，不影响施工进度。钢管柱钢管的重量约为10t(6t )，采用现场基桩钢筋筐吊起150t起重机即可，配合1台25t起重机进行配件吊起，可一次吊起。3.5.9.4深化钢管柱的修订、制作及加工1钢管柱设置修订的深化(一)加深修订设立的依据本工程钢结构修订深化的依据如表3.5.9.3-1所示。表3.5.9.3-1钢管柱深化设置修订依据一览表按类别划分根据内容施工合同及设定修订图纸工程施工合同文本修订施工图主要规范、规章钢结构设计规范 GBJ50017-

8、2003钢管混凝土结构设计与施工规程 CECS28:90钢骨混凝土结构规范 YB9082-97高层民用建筑钢结构技术规程日本国际机场建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002钢结构高强度螺栓连接的设计、施工与验收规程 JGJ81-2002钢结构工程施工质量验收规程 GB 50205-2001其他现行的设定修订及施工标准。(2)深化设置订正程序图3.5.9.3-1表示本工程钢管柱的设置深化的流程(3)加深设计内容表3.5.9.3-2深化设定内容一览表序列号项目内容1安装布局图包括平面布局图和立面布局图以及布局图中显示的构件的索引图。安装布局图包含一系列安装所需的信息，如部件号、安装方向、高程、

9、安装说明等。2节点设定修订节点设置修订必须根据结构设置修订提供的杆内力报告进行严格修订。 如果对结构设置修订没有明确的要求，则所有节点都以等强连接进行修订。节点的样式原则上采用结构设定修订所给予的样式，需要调整时提出结构设定修订确认。所有节点的设置修订不仅要满足强度要求，而且结构简洁、传递力清晰，还要考虑现场设置的操作性。3组件详细信息连接零部件细部、重量修正、材质、零部件编号、焊接标记、细部和锁定端口等。螺栓统订表、螺栓标记、螺栓直径、螺栓强度等级及销统订表。轴线编号及对应的轴线位置。加工安装所需的尺寸。方向。 与组件对称性相同的标记(组件编号对称，此组件也被视为对称)。4工程图清单请注明详

10、细编号、零部件编号、数量、净重量、零部件类别、改版编号、提交日期。文本：对所有文件、资料、清单、图纸使用中文。修订院提供技术资料制造、安装方案的验证读书消化流程审查工艺计划的决定制作平面图(CAD )图纸校正(一审)图纸审查(二审)向修订院送审定一批报纸蓝图发布安装布局图节点组装总图节点的组装顺序图节点位置坐标图零件加工图节点的大细节材料汇编表图3.5.9.3-1深化设定修正流程图2钢管柱加工制作(1)钢管柱制作中使用的相关标准钢管柱制作依据的主要规范有钢结构工程施工及验收规范 (GB502052001 )、建筑钢结构焊接规程 (JGJ812002 )等。(2)钢管柱的制造工艺流程；钢板变平预

11、处理钢板下材切割冲压成形焊接对准、管端加工钢管成形(精加工)环板下料切割模板检查焊接坡口切口环形板、底板安装加劲板安装检查节点焊接底板下材切割标志，保管图3.5.9.3-2钢管柱的制造工艺流程图一对管道和一组管道腹板、加劲板下材切割(3)钢管制造工序图3.5.9.3-3钢管的制造工序(1)3钢构件的输送(1)等待运输1 )待运物的堆积要平整牢固，干燥，无积水，防锈2 )钢构件应按种类、安装顺序划分保管，基枕需要充分的支承面，防止支点下沉3 )堆积相同构件的钢构件时，各层钢构件的支点应在同一垂直线上，以免钢构件被压坏或变形。(2)零散运输1 )装车时，必须由负责人监督，清点上车的箱号和包装品号，

12、办理交货或交接手续2 )车辆堆放牢固，增加必要的捆绑，防止滚动碰撞3 )部件制作应符合运输安全要求和现场组装进度、质量要求，部件应按安装顺序成套交货。(三)工地保管；工地内设专用场地，放置钢管柱和钢制套筒，设置篷布遮雨，防锈。4钢管柱加工质量监测钢管柱加工中派厂建造，零件出厂前检验质量，检验内容包括材质、物理力学性能指标、零件长度、垂直度、弯箭等项目。5中间柱钢管柱的制作精度钢管柱、钢保护筒的制作精度详见表3.5.9.3-3。表3.5.9.3-3钢柱外形尺寸的容许偏差(mm )序列号项目容许偏差检查方法1一节柱的高度(h )3.0按尺量2两端最外侧安装孔距离(13 )2.0按尺量3柱底磨平面到

13、牛腿支撑面的距离(l1)2.0按尺量4从铣削平面到第一个安装孔的距离(a )1.0按尺量5柱体弯曲的矢高(f )H/1500、5.0以下按尺量6一节柱的柱体扭转h/250、5.0以下7牛脚端孔到柱轴线的距离(l2)3.0按尺量8牛腿翘曲()l212002.0一个一个用直尺和插头尺测量l212003.09柱截面尺寸连接对象3.0按尺量其他地方4.010柱脚背板平面度5.0直尺插头尺11翼缘板对腹板的直角度连接对象1.5按角尺检查其他地方b/100、5.0以下3.5.9.5钢管柱施工工艺流程1钢管柱施工工艺流程施工准备放射线测量钻孔灌注桩造孔钻孔灌注桩清底桩体钢筋笼悬挂钢套筒悬挂挖掘到初次钻孔体混

14、凝土预定水平泥浆桩底浇注钻孔去除桩基上浮泥浆在钢套筒内安装钢柱定位器安装钢管柱钢管柱上下端位置2钢管柱的施工工程图详见表3.5.9.4-1、3.5.9.4-2、3.5.9.4-3。3.5.9.6钢管柱的施工方法1施工准备提前夯实场地平整，施工人员位置、钻孔灌注桩施工机布置、自动定位仪、钢套、钢管柱等材料入场准备等。2测量放射线测定、设定桩心位置，按每个桩心位置对准设备，其水平位置误差在20mm以下。3钻孔灌注桩的施工有关钢筋混凝土钻孔灌注桩部分的施工方案和施工技术，请参阅本章3.3中的钻孔灌注桩基础、支撑柱和水平支撑。4制作及悬挂钢套筒，连接桩基钢筋笼钢套是由厚度16mm的钢板卷成的，钢套分为

15、三个节，上节约18.0m，中节长3.0m，下节5.0m。 钢套管直径和钻孔桩基直径为2200mm钢保护筒。下节钢套长度应满足超底梁面0.5m、钢管柱锚杆桩基2.5m以上、定位器安装保护筒深度0.5m以及第一次注入嵌入不足2.5m的锚杆及施工规范要求。上、中两个之间用内法兰螺栓和橡胶垫连接，中、下两个之间用外法兰螺栓和橡胶垫连接。在上节钢制衬套的顶部的内侧，在相互正交的两个方向上分别焊接150mm的长度6钢管段，钢筋段和钢制衬套的纵轴线平行，在放下钢制衬套后，根据钢筋段的纵轴线位置容易检测钢制衬套的垂直度。 上节钢套筒的上端设有两个吊环，以便于垂直悬挂。上中节间、中下节间钢套管的连接质量应符合规范要求，具有统一的纵轴线。 其直径、管口的圆度、端面相对于管轴的垂直度等检查项目的偏差均应满足规范的要求。 接口部结合紧密，具有良好的水密性，阻隔地下水及泥浆的渗透。套管节间接易于拆装，有利于上下节间的分离。294/28文档可以自由编辑表3.5.9.4-1钢管柱施工工序流程图序列号12显示意思图说明用2200钻头钻孔把钻孔灌注桩筐吊起来吊起钢套首次将桩基混凝土浇注到规定位置，在桩基上进行浇注。图3.5.9.5-2钢管柱施工工序的示意图序列号5678显示意思图说明拔掉桩基浇注管抽出钢套内的泥。截割柱基