一種鋼管柱混凝土的側(cè)澆方法及所用的鋼管柱結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼管柱混凝土的側(cè)澆方法及所用的鋼管柱結(jié)構(gòu)，所述鋼管柱是由多節(jié)鋼管焊接而成；該方法是先在上節(jié)鋼管的側(cè)壁開澆筑孔之后，然后再將上節(jié)鋼管與下節(jié)鋼管焊接；在澆筑下節(jié)鋼管內(nèi)的混凝土?xí)r，將混凝土泵送管從側(cè)面插入上節(jié)鋼管的澆筑孔內(nèi)完成對(duì)下節(jié)鋼管內(nèi)混凝土的澆筑。本發(fā)明在澆筑過程中，不影響上層鋼管柱、鋼梁、桁架模板的施工，可以同步施工，工作面不相互影響，提高了鋼結(jié)構(gòu)安裝效率，縮短工期。人員可以站在外框水平梁板結(jié)構(gòu)進(jìn)行澆筑施工，大大降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。澆筑簡(jiǎn)便，無需使用布料機(jī)即可澆筑，節(jié)省布料機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間，鋼管柱混凝土澆筑時(shí)間大大縮短?？s短施工工期，減少人工費(fèi)用的支出。
【專利說明】一種鋼管柱混凝土的側(cè)澆方法及所用的鋼管柱結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼管柱混凝土的側(cè)澆方法及所用的鋼管柱結(jié)構(gòu)，屬于建筑施工中鋼管柱的澆筑【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有建筑工程中，由于鋼管柱承重性能良好，在受力較大部位能有效減小混凝土柱體積，目前越來越普遍的應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)的豎向支撐。有些鋼管柱高度較高，通常由多根鋼管焊接而成。鋼管柱內(nèi)澆筑有混凝土。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)澆筑有混凝土的方法是通過布料管從鋼管頂部完成混凝土的澆筑。存在以下不足:
1、在鋼結(jié)構(gòu)施工中，一般是先安裝柱和梁后再安裝壓型鋼板；故在澆筑下節(jié)鋼管內(nèi)的混凝土?xí)r，外框水平梁板還未施工完畢，沒有施工平臺(tái)進(jìn)行施工。所以只能搭設(shè)臨時(shí)施工平臺(tái)進(jìn)行澆筑施工，臨時(shí)施工平臺(tái)通常離地面較高，還需要設(shè)置爬梯，人員只能站在空間窄小的臨時(shí)施工平臺(tái)上進(jìn)行操作，有較大安全風(fēng)險(xiǎn)。
[0004]2、在進(jìn)行澆筑時(shí)，無法進(jìn)行上部鋼管柱、鋼梁、壓型鋼板的安裝，只能等下節(jié)鋼管澆筑完成后才能進(jìn)行后續(xù)工作，影響施工效率，延誤工期。
[0005]3、由于澆筑時(shí)，外框壓型鋼板還未鋪設(shè)，布料管只固定在鋼梁上，周轉(zhuǎn)效率低，花費(fèi)時(shí)間過長。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，提供一種鋼管柱混凝土的側(cè)澆方法及所用的鋼管柱結(jié)構(gòu)，以在進(jìn)行下節(jié)鋼管的澆筑時(shí)，可以同時(shí)進(jìn)行上部鋼管柱、鋼梁、壓型鋼板的安裝，從而提高施工效率，縮短工期，及克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明的一種鋼管柱混凝土的側(cè)澆方法為，所述鋼管柱是由多節(jié)鋼管焊接而成；該方法是先在上節(jié)鋼管的側(cè)壁開澆筑孔之后，然后再將上節(jié)鋼管與下節(jié)鋼管焊接；在澆筑下節(jié)鋼管內(nèi)的混凝土?xí)r，將混凝土泵送管從側(cè)面插入上節(jié)鋼管的澆筑孔內(nèi)完成對(duì)下節(jié)鋼管內(nèi)混凝土的燒筑。
[0008]前述方法中，在用混凝土泵送管從側(cè)面完成下節(jié)鋼管內(nèi)混凝土的澆筑時(shí)，應(yīng)控制好泵車的泵送力度，使混凝土沿鋼管內(nèi)的空腔垂直下落，利用混凝土下落產(chǎn)生的動(dòng)能來達(dá)到混凝土的自密實(shí)。
[0009]前述方法中，混凝土澆筑過程采用分層澆筑，層高不大于I米；在對(duì)每層進(jìn)行澆筑時(shí),應(yīng)用振搗棒采用快插慢拔方式對(duì)混凝土逐點(diǎn)振搗,每點(diǎn)振搗時(shí)間不少于20s振搗時(shí)應(yīng)順序移動(dòng)不得漏振；同時(shí)管外配合人工木槌敲擊；每層振搗至混凝土表面平齊，不再明顯下降，不再出現(xiàn)氣泡，表面泛出灰漿時(shí)，再進(jìn)行上一層澆筑。
[0010]前述方法中，混凝土的澆筑高度應(yīng)使下節(jié)鋼管內(nèi)混凝土成型面距澆筑孔孔底距離不小于500mmo
[0011]前述方法中，所述澆筑孔在專業(yè)工廠采用劃孔方式加工而成；劃孔方式是通過劃刀的旋轉(zhuǎn)在鋼管側(cè)壁劃出澆筑孔，劃下來的圓片作為堵片備用，待澆筑完成后，再通過堵片將澆筑孔封閉焊接。
[0012]前述方法中，所述混凝土的澆筑是在完成鋼管柱外框水平結(jié)構(gòu)后進(jìn)行，鋼管柱外框水平結(jié)構(gòu)上設(shè)有混凝土泵送管支撐。
[0013]用于上述方法的本發(fā)明的一種鋼管柱結(jié)構(gòu)為，該鋼管柱結(jié)構(gòu)包括上節(jié)鋼管和下節(jié)鋼管，上節(jié)鋼管與下節(jié)鋼管焊接，上節(jié)鋼管的側(cè)壁上設(shè)有澆筑孔，澆筑孔內(nèi)側(cè)設(shè)有加強(qiáng)環(huán)。
[0014]前述鋼管柱結(jié)構(gòu)中，所述澆筑孔的孔徑為200mm，澆筑孔的中心距離上節(jié)鋼管與下節(jié)鋼管的焊縫距離為300mm。
[0015]前述鋼管柱結(jié)構(gòu)中，所述澆筑孔內(nèi)壁接有加強(qiáng)環(huán)，加強(qiáng)環(huán)的內(nèi)孔與澆筑孔孔徑相同；加強(qiáng)環(huán)的寬度為50mm，加強(qiáng)環(huán)厚度與上節(jié)鋼管的壁厚相同；加強(qiáng)環(huán)與上節(jié)鋼管內(nèi)壁的貼合面為弧面，弧度與上節(jié)鋼管內(nèi)壁弧度相同。
[0016]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法是采用側(cè)向澆筑下節(jié)鋼管的混凝土，所以在澆筑過程中，不影響上層鋼管柱、鋼梁、桁架模板的施工，可以同步施工，工作面不相互影響，提高了鋼結(jié)構(gòu)安裝效率，縮短工期。由于本發(fā)明的方法是在外框水平梁板結(jié)構(gòu)施工完畢后再進(jìn)行下節(jié)鋼管的澆筑，所以人員可以站在外框水平梁板結(jié)構(gòu)進(jìn)行澆筑施工，大大降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。澆筑簡(jiǎn)便，無需使用布料機(jī)即可澆筑，節(jié)省布料機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間，鋼管柱混凝土澆筑時(shí)間大大縮短?？s短施工工期，減少人工費(fèi)用的支出。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的施工方法示意圖；
圖2是現(xiàn)有技術(shù)的施工方法示意圖；
圖3是本發(fā)明施工方法所用的鋼管柱結(jié)構(gòu)；
圖4是圖3的三維視圖；
圖5是采用劃孔方式劃下的堵片。
[0018]圖中的標(biāo)記為:1-上節(jié)鋼管，2-下節(jié)鋼管，3-澆筑孔，4-加強(qiáng)環(huán)，5-混凝土，6_焊縫，7-堵片，8-混凝土泵送管，9-鋼管柱外框水平結(jié)構(gòu)，10-混凝土泵送管支撐，11-施工平臺(tái)，12-爬梯，13-布料管。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不作為對(duì)本發(fā)明的任何限制。
[0020]本發(fā)明的一種鋼管柱混凝土的側(cè)澆方法，如圖2所示，所述鋼管柱是由多節(jié)鋼管焊接而成；該方法是先在上節(jié)鋼管I的側(cè)壁開澆筑孔3之后，然后再將上節(jié)鋼管與下節(jié)鋼管2焊接；在澆筑下節(jié)鋼管內(nèi)的混凝土 5時(shí)，將混凝土泵送管8從側(cè)面插入上節(jié)鋼管的澆筑孔內(nèi)完成對(duì)下節(jié)鋼管內(nèi)混凝土的澆筑。在用混凝土泵送管8從側(cè)面完成下節(jié)鋼管2內(nèi)混凝土5的澆筑時(shí)，應(yīng)控制好泵車的泵送力度，使混凝土沿鋼管內(nèi)的空腔垂直下落，利用混凝土下落產(chǎn)生的動(dòng)能來達(dá)到混凝土的自密實(shí)?；炷翝仓^程采用分層澆筑，層高不大于I米；在對(duì)每層進(jìn)行澆筑時(shí)，應(yīng)用振搗棒采用快插慢拔方式對(duì)混凝土逐點(diǎn)振搗，每點(diǎn)振搗時(shí)間不少于20s振搗時(shí)應(yīng)順序移動(dòng)不得漏振；同時(shí)管外配合人工木槌敲擊，根據(jù)聲音判斷混凝土是否密實(shí)；每層振搗至混凝土表面平齊，不再明顯下降，不再出現(xiàn)氣泡，表面泛出灰漿時(shí)，再進(jìn)行上一層澆筑?；炷恋臐仓叨葢?yīng)使下節(jié)鋼管2內(nèi)混凝土成型面距澆筑孔3孔底距離不小于500mm。所述澆筑孔3在專業(yè)工廠采用劃孔方式加工而成；劃孔方式是通過劃刀的旋轉(zhuǎn)在鋼管側(cè)壁劃出澆筑孔，劃下來的圓片作為堵片7備用，待澆筑完成后，再通過堵片將澆筑孔封閉焊接?；炷恋臐仓窃谕瓿射摴苤饪蛩浇Y(jié)構(gòu)9后進(jìn)行，鋼管柱外框水平結(jié)構(gòu)上設(shè)有混凝土泵送管支撐10。
[0021]用于上述方法的本發(fā)明的一種鋼管柱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3和圖4所示，該鋼管柱結(jié)構(gòu)包括上節(jié)鋼管I和下節(jié)鋼管2，上節(jié)鋼管I與下節(jié)鋼管2焊接，上節(jié)鋼管I的側(cè)壁上設(shè)有澆筑孔3，澆筑孔3內(nèi)側(cè)設(shè)有加強(qiáng)環(huán)4。澆筑孔3的孔徑為200mm，澆筑孔3的中心距離上節(jié)鋼管I與下節(jié)鋼管2的焊縫6距離為300mm。澆筑孔3內(nèi)壁接有加強(qiáng)環(huán)4，加強(qiáng)環(huán)4的內(nèi)孔與澆筑孔3孔徑相同；加強(qiáng)環(huán)的寬度為50mm，加強(qiáng)環(huán)厚度與上節(jié)鋼管I的壁厚相同；加強(qiáng)環(huán)4與上節(jié)鋼管I內(nèi)壁的貼合面為弧面，弧度與上節(jié)鋼管I內(nèi)壁弧度相同。
實(shí)施例
[0022]本例以位于廣州市珠江新城核心商務(wù)區(qū)的富力盈凱廣場(chǎng)項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目地下5層，地上65層，為高層建筑，結(jié)構(gòu)形式為框架-核心筒結(jié)構(gòu)，核心筒為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，外筒結(jié)構(gòu)由地下16根、地上為20根鋼管混凝土柱組成側(cè)端支撐體系，外筒與內(nèi)筒設(shè)窄翼熱軋H型鋼件為樓蓋梁、梁上鋪壓型鋼板，上澆IlOmm厚混凝土板。
[0023]在該項(xiàng)目中，鋼管柱支撐結(jié)構(gòu)使用較多，鋼管柱高度高，工程量大。為了滿足工期要求，在該項(xiàng)目中，對(duì)傳統(tǒng)鋼管柱混凝土的澆筑技術(shù)(見圖1)進(jìn)行了創(chuàng)新，采用側(cè)向澆筑(見圖2)技術(shù)。該技術(shù)是在每根鋼管一端的側(cè)壁上加工一個(gè)澆筑孔3，澆筑孔的孔徑與混凝土泵送管配套，孔徑為200mm，澆筑孔的中心位于兩節(jié)圓鋼管焊縫上方300mm處(見圖3)。為了不影響鋼管的整體性能，對(duì)澆筑孔進(jìn)行了加固處理，在澆筑孔內(nèi)壁焊接一個(gè)加強(qiáng)環(huán)4，加強(qiáng)環(huán)4的內(nèi)孔與澆筑孔3孔徑相同；加強(qiáng)環(huán)的寬度為50mm，加強(qiáng)環(huán)厚度與上節(jié)鋼管I的壁厚相同；加強(qiáng)環(huán)4與上節(jié)鋼管I內(nèi)壁的貼合面為弧面，弧度與上節(jié)鋼管I內(nèi)壁弧度相同。澆筑時(shí)，將混凝土泵送管8直接伸入澆筑孔進(jìn)行下節(jié)鋼管2的砼澆筑，并控制好泵車的泵送力度，令混凝土在空腔內(nèi)垂直下落，利用混凝土下落產(chǎn)生的動(dòng)能來達(dá)到混凝土的自密實(shí)。澆筑過程中，必須由專人對(duì)混凝土的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)作好塌落度檢測(cè)，對(duì)有和易性、塌落度不達(dá)標(biāo)等現(xiàn)象的混凝土堅(jiān)決不準(zhǔn)使用。為了確保鋼管柱混凝土澆筑的密實(shí)度及振搗效果，采用分層振搗，分層高度不大于I米。振搗棒插入混凝土內(nèi)，要快插慢拔，振搗時(shí)應(yīng)逐點(diǎn)移動(dòng)，按順序進(jìn)行，不得漏振，每點(diǎn)振搗時(shí)間不少于20s。同時(shí)管外配合人工木槌敲擊，根據(jù)聲音判斷混凝土是否密實(shí)，每層振搗至混凝土表面平齊不再明顯下降，不再出現(xiàn)氣泡，表面泛出灰漿為止。可用手電筒照射入鋼管柱內(nèi)進(jìn)行檢查。施工過程中需確保施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械、水、電、照明等正常運(yùn)行，讓澆筑工作連續(xù)不中斷地進(jìn)行。澆筑完成后將澆筑孔用堵片7封閉焊接。堵片7是在劃澆筑孔時(shí)，從鋼管上劃下來的圓片，其尺寸剛好與澆筑孔配套。為了防止焊接時(shí)高溫對(duì)下節(jié)鋼管柱混凝土造成不良影響，因此在澆筑時(shí)，混凝土成型面距離澆筑孔孔底的距離不能小于500mm。
[0024]由于本發(fā)明是在鋼管柱外框水平結(jié)構(gòu)上進(jìn)行澆筑施工，因此故無需搭設(shè)狹小的施工平臺(tái)，人員轉(zhuǎn)移方便，對(duì)施工人員的安全起到了重大作用。但由于鋼管柱處樓層臨邊，在施工過程中，仍需做好安全措施，施工前，應(yīng)逐級(jí)進(jìn)行安全技術(shù)教育及交底，落實(shí)所有安全技術(shù)措施和人身防護(hù)用品，未經(jīng)落實(shí)時(shí)不得進(jìn)行施工。
[0025]本例的施工方法，在澆筑鋼管柱混凝土?xí)r，上部鋼管柱、鋼梁等均可以照常施工，工作面錯(cuò)開可同步施工，可縮短鋼結(jié)構(gòu)安裝工期。由于澆筑方便，節(jié)省了澆筑時(shí)間。同時(shí)，由于不需使用布料機(jī)，則無需塔吊配合進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，塔吊可進(jìn)行材料的吊運(yùn)，不影響其它施工工序的正常施工，大大縮短了工期。
[0026]本例在施工中，還應(yīng)注意以下問題:
1、澆筑孔3的位置要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)鉆孔，位置過高或過低，均會(huì)對(duì)鋼管柱結(jié)構(gòu)造成影響，且會(huì)對(duì)燒筑施工造成不便。
[0027]2、澆筑孔3加固需嚴(yán)格按設(shè)計(jì)進(jìn)行，假如不按設(shè)計(jì)加固，會(huì)對(duì)整體鋼結(jié)構(gòu)的性能造成影響。
[0028]3、澆筑混凝土?xí)r，加以振動(dòng)棒振搗，保證混凝土成型質(zhì)量?？刂苹炷脸尚兔骐x圓洞底部距離不小于500mm，保證混凝土不因焊接而受損。
[0029]4、封閉焊接澆筑孔3處的堵片7時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制焊接質(zhì)量，不允許出現(xiàn)滲漏。
[0030]5、施工過程中做好臨邊防護(hù)，不要將混凝土濺射至建筑外。造成安全事故。
[0031]本發(fā)明作為一項(xiàng)新技術(shù)，在本工程鋼結(jié)構(gòu)施工中具有不可替代的作用，得到了成功的應(yīng)用。有效解決了鋼結(jié)構(gòu)體系中鋼管柱混凝土澆筑困難、上下工作面無法同時(shí)施工、安全風(fēng)險(xiǎn)大等問題。本發(fā)明可以為以后的鋼結(jié)構(gòu)體系施工提供一個(gè)借鑒。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼管柱混凝土的側(cè)澆方法，所述鋼管柱是由多節(jié)鋼管焊接而成；其特征在于:該方法是先在上節(jié)鋼管的側(cè)壁開澆筑孔之后，然后再將上節(jié)鋼管與下節(jié)鋼管焊接；在澆筑下節(jié)鋼管內(nèi)的混凝土?xí)r，將混凝土泵送管從側(cè)面插入上節(jié)鋼管的澆筑孔內(nèi)完成對(duì)下節(jié)鋼管內(nèi)混凝土的燒筑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于:在用混凝土泵送管從側(cè)面完成下節(jié)鋼管內(nèi)混凝土的澆筑時(shí)，應(yīng)控制好泵車的泵送力度，使混凝土沿鋼管內(nèi)的空腔垂直下落，利用混凝土下落產(chǎn)生的動(dòng)能來達(dá)到混凝土的自密實(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于:混凝土澆筑過程采用分層澆筑，層高不大于I米；在對(duì)每層進(jìn)行澆筑時(shí)，應(yīng)用振搗棒采用快插慢拔方式對(duì)混凝土逐點(diǎn)振搗，每點(diǎn)振搗時(shí)間不少于20s振搗時(shí)應(yīng)順序移動(dòng)不得漏振；同時(shí)管外配合人工木槌敲擊；每層振搗至混凝土表面平齊，不再明顯下降，不再出現(xiàn)氣泡，表面泛出灰漿時(shí)，再進(jìn)行上一層澆筑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于:混凝土的澆筑高度應(yīng)使下節(jié)鋼管內(nèi)混凝土成型面距澆筑孔孔底距離不小于500mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于:所述澆筑孔在專業(yè)工廠采用劃孔方式加工而成；劃孔方式是通過劃刀的旋轉(zhuǎn)在鋼管側(cè)壁劃出澆筑孔，劃下來的圓片作為堵片備用，待澆筑完成后，再通過堵片將澆筑孔封閉焊接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于:所述混凝土的澆筑是在完成鋼管柱外框水平結(jié)構(gòu)后進(jìn)行，鋼管柱外框水平結(jié)構(gòu)上設(shè)有混凝土泵送管支撐。
7.一種用于權(quán)利要求1至6任一所述方法的鋼管柱結(jié)構(gòu)，包括上節(jié)鋼管(I)和下節(jié)鋼管(2)，上節(jié)鋼管(I)與下節(jié)鋼管(2)焊接，其特征在于:上節(jié)鋼管(I)的側(cè)壁上設(shè)有澆筑孔(3)，澆筑孔(3)內(nèi)側(cè)設(shè)有加強(qiáng)環(huán)(4)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述鋼管柱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述澆筑孔(3)的孔徑為200mm，澆筑孔(3)的中心距離上節(jié)鋼管(I)與下節(jié)鋼管(2)的焊縫(6)距離為300mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述鋼管柱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述澆筑孔(3)內(nèi)壁接有加強(qiáng)環(huán)(4)，加強(qiáng)環(huán)(4)的內(nèi)孔與澆筑孔(3)孔徑相同；加強(qiáng)環(huán)的寬度為50mm，加強(qiáng)環(huán)厚度與上節(jié)鋼管(I)的壁厚相同；加強(qiáng)環(huán)(4)與上節(jié)鋼管(I)內(nèi)壁的貼合面為弧面，弧度與上節(jié)鋼管(I)內(nèi)壁弧度相同。
【文檔編號(hào)】E04G21/02GK104131704SQ201410207286
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】袁茂生, 袁成, 王皓, 劉麗麗, 梁森 申請(qǐng)人:中國建筑第四工程局有限公司