淺談超高層中鋼管混凝土疊合柱的質(zhì)量控制

劉堯強(qiáng)

（重慶建新監(jiān)理公司 重慶 400015）

1 前言

超高層建筑的抗震等級(jí)高（一般不低于二級(jí)）、荷載大，建筑物剛度要求也大，為滿足建筑物的剛度、強(qiáng)度與抗震性，超高層建筑中也就越來(lái)越多地采用鋼管混凝土疊合柱，因?yàn)樗瓤蓽p少柱子斷面而節(jié)約空間，也能滿足建筑物的剛度、強(qiáng)度與抗震性，減少對(duì)鋼管防腐的使用成本，增強(qiáng)鋼管的防火性能。

本文認(rèn)為應(yīng)當(dāng)從以下幾方面來(lái)考慮，以控制好鋼管混凝土疊合柱的質(zhì)量。

2 設(shè)計(jì)要求

鋼管混凝土疊合柱是由截面中部鋼管混凝土和鋼管外鋼筋混凝土疊合而成的柱。

2.1 合理選用鋼管混凝土疊合柱柱腳形式及柱頂構(gòu)造

鋼管混凝土疊合柱柱腳有端承式或埋入式，用端承式柱腳，應(yīng)驗(yàn)算鋼管端部鋼板下混凝土的局部承壓；對(duì)埋入式應(yīng)驗(yàn)算鋼管下混凝土的抗沖切；柱腳墊板開(kāi)孔，有利于混凝土澆筑時(shí)排氣，保證混凝土澆筑密實(shí)度。在鋼管頂部設(shè)置鋼筋網(wǎng)片，解決該部混凝土的抗沖切。

2.2 增強(qiáng)鋼管與外側(cè)混凝土握裹力

在鋼管外圍設(shè)置鋼筋環(huán)箍，或焊接鋼釘，使鋼管成狼牙捧狀，增加鋼管與管外混凝土的握裹力，增加鋼管混凝土疊合柱的整體性。

2.3 梁、柱節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換方式

鋼筋混凝土梁與疊合柱的連接應(yīng)符合：梁的大部分縱筋直接貫通疊合柱的核心區(qū)，置于核心區(qū)內(nèi)的長(zhǎng)度（從疊合柱柱面算起）≮20d（d為縱向鋼筋的直徑）；梁的縱向鋼筋宜采用高強(qiáng)度品種和直徑大的鋼筋，盡量減少鋼筋根數(shù)；梁的縱向鋼筋接頭不宜設(shè)置在核心區(qū)內(nèi)；同一疊合柱的梁-柱連接方式宜相同。

應(yīng)選用滿足鋼管剛度，梁、柱結(jié)合好，方便施工，且便于保證施工質(zhì)量的梁柱節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換方式。如：梁、柱節(jié)點(diǎn)處鋼管轉(zhuǎn)換設(shè)置成雙梁形式，鋼管貫通連接，方便施工，剛度也不會(huì)削弱；或在滿足鋼管的剛度時(shí)，在梁筋的位置開(kāi)圓孔，將梁筋伸入鋼管內(nèi)錨固，增加梁柱的結(jié)合力，不同期和同期施工的疊合柱，鋼管管壁開(kāi)孔的截面損傷率分別≯30%和≯50%，超過(guò)時(shí)，宜在孔側(cè)和孔間加焊豎向肋板或鋼筋補(bǔ)強(qiáng)，應(yīng)在核心區(qū)的鋼管外壁焊接不少于兩道閉合的鋼筋環(huán)箍。

3 材質(zhì)控制

按設(shè)計(jì)要求采購(gòu)合格的鋼筋、鋼管。

鋼筋：采用延性、韌性和可焊性好的鋼筋，對(duì)于抗震等級(jí)為一、二級(jí)的框架結(jié)構(gòu)，鋼筋的抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值/屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值≮1.25，且鋼筋的屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值/強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值≯1.3。

鋼管：如采用無(wú)縫鋼管，檢查鋼管質(zhì)量保證資料，并抽檢合格即可；如購(gòu)買(mǎi)鋼板加工，則需檢查購(gòu)進(jìn)鋼板的質(zhì)量保證書(shū)，合格證；對(duì)進(jìn)購(gòu)的鋼板抽樣復(fù)檢，合格后才進(jìn)行鋼管加工。

4 施工質(zhì)量控制

4.1 鋼管加工質(zhì)量控制

審查鋼管加工廠家資質(zhì)及業(yè)績(jī)、加工設(shè)備，查驗(yàn)焊工考試合格證，并進(jìn)行班前焊接和工藝焊接檢驗(yàn)，符合要求時(shí)才準(zhǔn)其加工。

審查鋼管加工工藝方案、施工詳圖；審查鋼管制作時(shí)彈性壓縮量的預(yù)留值；鋼管加工圓度控制措施和控制質(zhì)量；焊縫不能清根（當(dāng)鋼管管徑小）時(shí)保證焊接質(zhì)量的控制措施（是否加襯管施焊，以保證焊縫質(zhì)量及現(xiàn)場(chǎng)鋼管臨時(shí)定位）；審查現(xiàn)場(chǎng)安裝方案。

檢查鋼管的圓度 （允許偏差f/d≦3/3000；f-不圓度；d-鋼管直徑）、 縱向彎曲度 （f=l/1000；f=10mm 取較小值；l-管段長(zhǎng)；f-縱向彎曲度）和管端不平度（f/d=1/500；f=3mm取較小值）及按要求對(duì)焊縫進(jìn)行探傷檢測(cè)，加工車(chē)間鋼管節(jié)點(diǎn)組裝質(zhì)量，經(jīng)檢查合格，且生產(chǎn)廠家提供出廠質(zhì)量合格證、焊接探傷檢測(cè)合格報(bào)告后才運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)安裝焊接。

4.2 鋼管安裝質(zhì)量控制

安裝垂直度、軸線控制。

對(duì)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)的鋼管在吊裝前應(yīng)對(duì)其內(nèi)壁除銹，驗(yàn)算并設(shè)置吊點(diǎn)，檢查現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)固定鋼管架子的穩(wěn)定性，滿足要求后，用塔吊通過(guò)扣在吊點(diǎn)上的鋼絲繩垂吊鋼管（并包封其上口，防止異物落入管內(nèi)），鋼管自然垂直、錯(cuò)縫對(duì)位對(duì)接，在相互垂直的兩個(gè)面同時(shí)用兩臺(tái)經(jīng)緯儀校正鋼管垂直度。

臨時(shí)固定：小直徑鋼管，采用點(diǎn)焊定位；大直徑鋼管，附加間距≯300mm鋼筋焊于鋼管外壁作臨時(shí)固定；超大直徑的鋼管，在穩(wěn)定的架子上鎖鋼管固定。

焊接質(zhì)量控制：（1）當(dāng)鋼筋混凝土梁與疊合柱采用鋼管貫通型連接時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)鋼管的對(duì)接焊縫必須采用坡口焊，管內(nèi)加內(nèi)襯管，保證焊縫質(zhì)量和便于鋼管臨時(shí)穩(wěn)固，在鋼管的垂直度校正合格后，對(duì)稱、分段反向施焊，把焊接變形減少到最小。（2）當(dāng)上下層鋼管采用鋼板翅片轉(zhuǎn)換型連接時(shí)，在鋼管上、下端事先切割4個(gè)安裝槽，將鋼板翅片與核心小直徑厚壁鋼管焊接，再將翅片插入鋼管上端的安裝槽內(nèi)校正并與鋼管焊接，吊裝上段鋼管，使下層鋼管柱的翅片插入上段的安裝槽內(nèi)，然后校正焊接。（3）按要求對(duì)現(xiàn)場(chǎng)鋼管的焊縫進(jìn)行探傷檢測(cè)，符合要求后澆筑混凝土，否則進(jìn)行返工焊接，檢測(cè)合格后才進(jìn)行下道工序，不合格時(shí)更換合格鋼管再焊接檢測(cè)，直至合格。

4.3 鋼管混凝土疊合柱的混凝土澆筑質(zhì)量控制

混凝土澆筑順序的控制：鋼管混凝土疊合柱的混凝土應(yīng)先澆管內(nèi)，再澆管外。不能管內(nèi)、管外的混凝土同時(shí)澆筑，這樣不易檢查管內(nèi)混凝土是否密實(shí)和不密實(shí)的處理。

管內(nèi)混凝土質(zhì)量的控制：選用高彈模、低收縮、低徐變、早強(qiáng)、后期強(qiáng)度有一定增長(zhǎng)并且工作性能良好，符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度的管內(nèi)混凝土，同時(shí)控制氯離子和堿含量，防止堿骨料反應(yīng)。

管內(nèi)混凝土澆筑質(zhì)量控制：管內(nèi)混凝土最好采用立式手工振搗法分層（每層約50cm）澆筑，當(dāng)澆筑完成后，用敲擊鋼管或在鋼管壁上鉆小孔的方式對(duì)管內(nèi)混凝土的密實(shí)度進(jìn)行初步檢查，如有異常，采用超聲波檢測(cè)，不密實(shí)時(shí)采用鉆孔壓漿等處理。

管內(nèi)混凝土養(yǎng)護(hù)控制：當(dāng)管內(nèi)混凝土澆筑后，用塑料薄膜裹著鋼管，覆蓋上部外露部分，待混凝土終凝后富水養(yǎng)。冬季澆筑混凝土?xí)r控制混凝土的入模溫度，視氣溫情況，在澆筑混凝土前對(duì)鋼管采取加熱、包裹等防凍措施。

鋼管外混凝土施工質(zhì)量控制：澆筑對(duì)不同期施工的疊合柱，不宜過(guò)早架設(shè)鋼管外的鋼筋籠，并在架設(shè)鋼筋籠前對(duì)鋼管外壁除銹；鋼管外混凝土澆筑質(zhì)量與養(yǎng)護(hù)按常規(guī)進(jìn)行控制。

5 結(jié)束語(yǔ)

有了一定的施工技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，并將設(shè)計(jì)和施工結(jié)合起來(lái)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙，有關(guān)規(guī)范、圖集和標(biāo)準(zhǔn)及監(jiān)理程序?qū)嵤┍O(jiān)理，就能更好地控制鋼管混凝土疊合柱的質(zhì)量。

[1]GB50319-2000，建設(shè)工程監(jiān)理規(guī)范[S].

[2]全國(guó)監(jiān)理工程師培訓(xùn)教材編寫(xiě)委員會(huì).工程建設(shè)質(zhì)量控制[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001.156-169.

[3]CECS188:2005，鋼管混凝土疊合柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].

[4]GB50205-2001，鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[5]JGJ3—2002，高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].