钢管束外包自密实混凝土施工技术

梁 兵

广西建工第一建筑工程集团有限公司 广西 南宁 530001

1 工程概况

南宁轨道·壹号城3号楼、5号楼及地下室工程采用钢管混凝土束结构体系，是广西首个采用装配式钢管束体系的高层商品房住宅，装配率达48%。

钢管束剪力墙截面有一字形、L形、Z形、U形和T形，截面宽度有130 mm和150 mm；H型钢梁有普通焊接H型钢梁、高频焊接H型钢梁；基础形式为伐板基础，3号楼、5号楼地下室2层墙柱采用钢管束墙（钢管混凝土柱）外包混凝土的做法，钢管束外包自密实混凝土的外包厚度有100 mm和200 mm这2种。

2 施工重、难点分析

1）应用TCT7520大型塔吊，通过钢管束顶部设置焊接吊耳进行钢管束吊装，确保吊装安全高效。

2）运用Revit软件建立构件场地堆放及吊装三维模型，应用AutoCAD，精准定位螺杆焊接点及模板开孔加固点间距，每一块模板要进行编号。

3）螺杆不能够弯折，需要通过焊接的方式制作七字形螺杆。

4）根据钢管束面的焊接点，将七字形螺杆准确焊接至各焊接点，同时按一定间距焊接内支撑钢筋。

5）隐蔽验收合格后，进行模板准确拼装，通过内支撑钢筋及螺杆确保模板加固稳定。

6）采用串筒或溜槽接引装置，将自密实混凝土引流至已完成加固的模板内，分层浇筑。

3 施工过程控制要点

3.1 工艺流程

钢管束精准吊装→精准定位钢管束面螺杆焊接点及模板开孔点间距→特制七字形螺杆→钢管束外包钢筋绑扎→钢管束面精准焊接内支撑钢筋及七字形螺杆→隐蔽验收→模板准确拼装并加固→灌注自密实混凝土→养护[1-5]

3.2 施工要点

3.2.1 钢管束精准吊装

1）现场采用TCT7520塔吊进行钢管束的吊装。根据复测实际基础面标高制作钢板垫板，高度应符合设计要求或预留5～10 mm的误差调整值，钢柱起吊前，重新核查构件编号与柱基轴线对应编号，并在柱脚及柱子面上弹画出安装轴线及标高线。将钢管束顶部的焊接吊耳作为吊点，钢管束为竖直构件，吊点通过钢管束重心位置，易于起吊、对线、校正。起吊时钢管束必须垂直，尽量做到回转扶直，根部不拖。起吊回转过程中应注意避免同其他已吊好的构件相碰撞，吊索应有一定的有效高度。

2）本工程钢管束形式主要是一字形、T形、L形、Z形、U形，有的钢管束端部还和箱形钢柱组合在一起，吊装前尽量在地上进行拼装后再整体吊装，减少高空安装的时间。

3）第一节钢管束安装在基础底板上，钢管束安装前应将登高爬梯和挂篮、缆风绳等挂设在钢管束预定位置并绑扎牢固，安全防坠器挂在吊钩上。起吊就位后加设固定耳板，校正垂直度。钢管束两侧装有临时固定用的连接板，上节钢管束对准下节钢管束柱顶中心线后，即用螺栓固定连接板做临时固定。

4）钢管束安装就位后，为避免钢管束倾斜，应将缆风绳固定在适当位置。缆风绳的端部应加设拉力为2 t以上的葫芦，以便于调节缆风绳的松紧度。

5）必须等连接板、缆风绳固定后才能松开吊索。松吊索时，安全防坠器的挂钩应与操作人员所佩戴的安全带有效连接。吊索松动完成，操作人员安全返回地面后，方可解开安全防坠器挂钩。

3.2.2 精准定位钢管束面七字形螺杆焊接点及模板加固点间距

1）钢管束按照各自编号吊装完成并校正定位固定后，通过实地量取不同编号钢管束面具体尺寸，将尺寸导入AutoCAD中，然后根据每一副钢管束墙的实际尺寸，定位出适合各副钢管束面螺杆焊接点的排布方式。在距离钢管束墙面转折或端部100 mm处，设置七字形螺杆焊接点；钢管束端部也须设置七字形螺杆焊接点。外包厚100 mm混凝土的地下室钢管束墙，七字形螺杆焊接点间距为600 mm；外包厚200 mm混凝土的地下室钢管束墙，七字形螺杆焊接点间距为400 mm。

2）根据螺杆焊接点间距精准定位模板开洞尺寸，模板开洞位置须以整体钢管束面的加固模板进行编号。根据螺杆焊接点间距布置确定不同编号模板的开洞位置，确保不同编号模板的加固点间距与钢管束面螺杆焊接点的间距一致。模板的开洞尺寸要比螺杆直径大3 mm 。

3.2.3 特制七字形螺杆

1）七字形螺杆平直段为M14对拉螺栓，弯折段为直径14 mm三级钢，所选材料均应符合现行国家标准，要有产品质量合格证、质量检验报告。

2）外包混凝土的厚度有2种规格，分别为100、200 mm。根据外包混凝土厚度的不同，七字形螺杆长度有2种规格，分别为250、350 mm。

3）七字形螺杆平直段与弯折段采用焊接的方式进行连接，焊接段长度为10倍钢筋直径。特别注意弯折段的弯折圆弧须与平直段螺杆端部满焊，不能留有空隙。

3.2.4 钢管束外包钢筋绑扎

严格按照图纸进行钢管束外包钢筋的绑扎，钢筋绑扎安装必须符合相关规范要求，钢筋应100%绑扎，不得有缺扣、松扣现象。

3.2.5 钢管束面精准焊接内支撑钢筋及七字形螺杆

1）地下室钢管束墙外包厚100、200 mm混凝土的钢筋保护层厚度分别为15、50 mm。内支撑钢筋主要作用为保证钢管束面外包钢筋的保护层厚度，地下室钢管束墙外包厚100、200 mm混凝土采用的内支撑钢筋分别为直径10、14 mm三级钢。

2）在距离钢管束墙面转折或端部50 mm处，设置内支撑钢筋。内支撑钢筋通过点焊固定在钢管束面上，水平间距及竖向间距均为400 mm。若内支撑钢筋不能按400 mm间距设置，则按小于400 mm进行设置。钢管束端部也须设置内支撑钢筋，按端部的居中位置，竖向间距400 mm进行布置。内支撑钢筋必须与钢管束面垂直。

3）外包厚100 mm混凝土的地下室钢管束墙，其模板加固点间距为600 mm；外包厚200 mm混凝土的地下室钢管束墙，其模板加固点间距为400 mm。

4）根据加固点的排布，将七字形螺杆焊接至钢管束面上，七字形螺杆与钢管束面焊接长度为10倍钢筋直径。七字形螺杆弯折段必须全部与钢管束面焊接牢固，不得留有空隙。

3.2.6 模板准确拼装并加固

1）根据每一副钢管束面的尺寸，将模板在平面上预先排布，计算需要的模板数量以及补板尺寸，而后将每一块模板进行编号。根据已编号模板所处位置的七字形螺杆分布情况，精确标记出每一块已编号模板预开洞的位置。

2）在模板标记开洞位置进行钻孔，钻孔垂直度要严格把控，钻孔直径控制为17 mm。

3）将已开洞的模板安放在对应的钢管束上，模板一定要严格按已编号的顺序进行排布，方能将钢管束面上的七字形螺杆穿过对应已开洞的模板，确保模板精准拼装，保证模板拼缝及施工进度。

4）模板拼装的过程中，相邻两块模板之间钉上小块板进行临时固定。在整副钢管束面的模板拼装完成后，采用传统的模板加固方式进行加固，即通过已固定的七字形螺杆，以钢管为次楞，双钢管为主楞，用蝴蝶扣将主次楞锁紧在七字形螺杆上。

5）模板加固过程中，通过已设置的内支撑钢筋要确保整体模板拼装的平整度。

6）根据上述方法，将地下2层的所有钢管束外包混凝土的模板加固完毕。

7）在地下2层钢管束外包混凝土的模板拼装加固的过程中，同时进行地下1层梁板模板的安装，在浇筑钢管束外包自密实混凝土前完成地下1层梁板模板的安装。

3.2.7 灌注自密实混凝土

1）钢管束外包自密实混凝土浇筑在地下1层已安装完成的梁板模板上进行。采用臂长49 m的混凝土输送泵进行自密实混凝土浇筑。

2）为了不影响后续地下1层梁板钢筋的绑扎，在各副钢管束外包自密实混凝土浇筑的部位设置相应的挡板，从而避免在浇筑混凝土的过程中污染已安装完成的地下1层梁板模板。

3）在浇筑钢管束外包自密实混凝土之前，先在底部均匀浇筑厚50 mm、与墙体混凝土配合比相同的水泥砂浆，须用串筒或溜槽入模，不得直接泵入模内。每一副钢管束的外包自密实混凝土应连续分层浇筑，浇筑的间隔时间不应超过4 h，每层自密实混凝土的浇筑厚度控制在500 mm左右。

4）钢管束外包自密实混凝土浇筑平面应位于地下一层模板面往下300 mm处。外包自密实混凝土浇筑完成后的顶部表面浮浆须清理，随后进行拉毛处理。

4 质量控制

1）施工前应编制专项的施工方案，并对有关人员进行专项技术交底和岗前培训，施工技术人员现场随时监控施工过程。同时，根据设计及专项施工方案要求，做好施工前的其他各项准备工作。

2）钢筋焊接前必须编制合理的焊接工艺和焊接顺序，严格按焊接工艺进行焊接。焊接前，钢筋宜预弯，以保证两钢筋的轴线在同一直线上，使接头受力性能良好。单面焊焊接长度为10倍钢筋直径，钢筋焊接时接头两边的焊缝长度应相等。

3）本工程钢筋绑扎及节点做法必须满足规范要求。钢筋工程绑扎前应先熟悉施工图及规范，核对钢筋配料表和料牌。钢筋采用22号钢丝绑扎，所有钢筋交错点均绑扎，且必须牢固。

4）钢管束外包自密实混凝土在浇筑至标准要求高度后，必须及时剔除表面浮浆，由现场监理工程师逐一检查，签字验收。

5）浇筑过程中质量管理人员和监理应旁站监督，按照规范和相关标准留置标养、同养试块，并按时送检。

6）混凝土浇筑宜连续进行，当浇筑未完成或需间歇浇筑时，间隔时间不得超过混凝土的初凝时间，应将浇筑口覆盖，防止异物落入。

7）拆模板前先进行针对性的安全技术交底，并做好记录，交底双方履行签字手续。模板拆除前必须办理拆除模板审批手续，经技术负责人、监理审批签字后，方可对模板进行拆除。

8）模板拆除前必须有混凝土强度报告，强度达到规定要求后方可拆模。

9）混凝土浇筑完成后，要采取养护措施，将塑料薄膜封闭在钢管束外包混凝土表面进行养护。

5 结语

本工程现场采用钢管束外包自密实混凝土施工工艺进行控制，施工全过程处于安全、优质、快速的可控状态。钢管束外包混凝土施工完成后，经现场检测，构件施工质量可靠，满足设计要求。在确保施工质量的前提下，提高了施工工效，缩短了施工工期，大大降低了施工成本，赢得了各方的好评，取得了良好的社会效益和经济效益，具有较高的应用推广价值。

[1] 唐永鹏,张双艳,陈开平.钢管束剪力墙C50自密实微膨胀混凝土的配制及应用[J].混凝土世界,2018(3):90-93.

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