浅谈超高层中钢管混凝土叠合柱的质量控制

2010-04-03刘尧强

重庆建筑 2010年7期

刘尧强

（重庆建新监理公司重庆 400015）

1 前言

超高层建筑的抗震等级高（一般不低于二级）、荷载大，建筑物刚度要求也大，为满足建筑物的刚度、强度与抗震性，超高层建筑中也就越来越多地采用钢管混凝土叠合柱，因为它既可减少柱子断面而节约空间，也能满足建筑物的刚度、强度与抗震性，减少对钢管防腐的使用成本，增强钢管的防火性能。

本文认为应当从以下几方面来考虑，以控制好钢管混凝土叠合柱的质量。

2 设计要求

钢管混凝土叠合柱是由截面中部钢管混凝土和钢管外钢筋混凝土叠合而成的柱。

2.1 合理选用钢管混凝土叠合柱柱脚形式及柱顶构造

钢管混凝土叠合柱柱脚有端承式或埋入式，用端承式柱脚，应验算钢管端部钢板下混凝土的局部承压；对埋入式应验算钢管下混凝土的抗冲切；柱脚垫板开孔，有利于混凝土浇筑时排气，保证混凝土浇筑密实度。在钢管顶部设置钢筋网片，解决该部混凝土的抗冲切。

2.2 增强钢管与外侧混凝土握裹力

在钢管外围设置钢筋环箍，或焊接钢钉，使钢管成狼牙捧状，增加钢管与管外混凝土的握裹力，增加钢管混凝土叠合柱的整体性。

2.3 梁、柱节点转换方式

钢筋混凝土梁与叠合柱的连接应符合：梁的大部分纵筋直接贯通叠合柱的核心区，置于核心区内的长度（从叠合柱柱面算起）≮20d（d为纵向钢筋的直径）；梁的纵向钢筋宜采用高强度品种和直径大的钢筋，尽量减少钢筋根数；梁的纵向钢筋接头不宜设置在核心区内；同一叠合柱的梁-柱连接方式宜相同。

应选用满足钢管刚度，梁、柱结合好，方便施工，且便于保证施工质量的梁柱节点转换方式。如：梁、柱节点处钢管转换设置成双梁形式，钢管贯通连接，方便施工，刚度也不会削弱；或在满足钢管的刚度时，在梁筋的位置开圆孔，将梁筋伸入钢管内锚固，增加梁柱的结合力，不同期和同期施工的叠合柱，钢管管壁开孔的截面损伤率分别≯30%和≯50%，超过时，宜在孔侧和孔间加焊竖向肋板或钢筋补强，应在核心区的钢管外壁焊接不少于两道闭合的钢筋环箍。

3 材质控制

按设计要求采购合格的钢筋、钢管。

钢筋：采用延性、韧性和可焊性好的钢筋，对于抗震等级为一、二级的框架结构，钢筋的抗拉强度实测值/屈服强度实测值≮1.25，且钢筋的屈服强度实测值/强度标准值≯1.3。

钢管：如采用无缝钢管，检查钢管质量保证资料，并抽检合格即可；如购买钢板加工，则需检查购进钢板的质量保证书，合格证；对进购的钢板抽样复检，合格后才进行钢管加工。

4 施工质量控制

4.1 钢管加工质量控制

审查钢管加工厂家资质及业绩、加工设备，查验焊工考试合格证，并进行班前焊接和工艺焊接检验，符合要求时才准其加工。

审查钢管加工工艺方案、施工详图；审查钢管制作时弹性压缩量的预留值；钢管加工圆度控制措施和控制质量；焊缝不能清根（当钢管管径小）时保证焊接质量的控制措施（是否加衬管施焊，以保证焊缝质量及现场钢管临时定位）；审查现场安装方案。

检查钢管的圆度（允许偏差f/d≦3/3000；f-不圆度；d-钢管直径）、纵向弯曲度（f=l/1000；f=10mm 取较小值；l-管段长；f-纵向弯曲度）和管端不平度（f/d=1/500；f=3mm取较小值）及按要求对焊缝进行探伤检测，加工车间钢管节点组装质量，经检查合格，且生产厂家提供出厂质量合格证、焊接探伤检测合格报告后才运往现场安装焊接。

4.2 钢管安装质量控制

安装垂直度、轴线控制。

对运到现场的钢管在吊装前应对其内壁除锈，验算并设置吊点，检查现场临时固定钢管架子的稳定性，满足要求后，用塔吊通过扣在吊点上的钢丝绳垂吊钢管（并包封其上口，防止异物落入管内），钢管自然垂直、错缝对位对接，在相互垂直的两个面同时用两台经纬仪校正钢管垂直度。

临时固定：小直径钢管，采用点焊定位；大直径钢管，附加间距≯300mm钢筋焊于钢管外壁作临时固定；超大直径的钢管，在稳定的架子上锁钢管固定。

焊接质量控制：（1）当钢筋混凝土梁与叠合柱采用钢管贯通型连接时，施工现场钢管的对接焊缝必须采用坡口焊，管内加内衬管，保证焊缝质量和便于钢管临时稳固，在钢管的垂直度校正合格后，对称、分段反向施焊，把焊接变形减少到最小。（2）当上下层钢管采用钢板翅片转换型连接时，在钢管上、下端事先切割4个安装槽，将钢板翅片与核心小直径厚壁钢管焊接，再将翅片插入钢管上端的安装槽内校正并与钢管焊接，吊装上段钢管，使下层钢管柱的翅片插入上段的安装槽内，然后校正焊接。（3）按要求对现场钢管的焊缝进行探伤检测，符合要求后浇筑混凝土，否则进行返工焊接，检测合格后才进行下道工序，不合格时更换合格钢管再焊接检测，直至合格。