钢管混凝土柱现场吊装施工技术

钢管混凝土柱现场吊装施工技术

赵欢石鹏陈波林温国东林志

（中国建筑第八工程局有限公司西南分公司，四川成都610041）

[摘要]混凝土的抗压强度高，但抗弯能力很弱；钢材的抗弯能力强，具有良好的弹塑性，但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力，而钢管混凝土柱在结构上能够将二者的优点结合在一起，共同发挥作用，从而大大地提高了承载能力，被广泛使用于框架结构中。本文将结合天府国际机场一标段工程实例，探讨钢管混凝土柱的现场吊装技术。

[关键词]钢管混凝土柱钢柱吊装钢管柱测控质量控制措施

1工程概况

本工程T1航站楼钢管柱共计164根，其中A指廊钢管柱为32根，B指廊钢管柱为24根，C指廊钢管柱为32根，D区大厅钢管柱为76根。钢管柱分为变截面柱和等截面柱两类，变截面柱共146根，最大截面尺寸为Φ1200～2200～1000×55；等截面柱18根，最大截面尺寸为Φ2300×55。

2主要施工方法

2.1钢管柱安装工艺流程

钢柱安装工艺流程如下：

构件进场→吊装机具准备→安装轴线检验合格→钢柱临时固定→测量校正→搭设操作平台→首节钢柱安装（连接板临时固定）→测量校正→焊接→测量复测→焊缝检测→下节钢柱安装→超声波检验报告

2.2施工方法

2.2.1钢管柱测控

1）直钢管柱垂直度、标高测控

垂直度测校在构件平面轴线位置及水准标高核验合格后，排尺放线，钢管柱吊装就位后即可用经纬仪检查垂直度，方法是在柱身相互垂直的两个方向用经纬仪照准顶处侧面中心点，然后比较该中心点的投影与柱底侧面中心点的差值，即为钢管柱此方向的偏差值，本工程钢管柱均结合规范要求规定，H/1000且绝对偏差≤10mm，故单节钢管柱垂直度经校正后偏差值δ应不大于10mm。当视线不通时，可将仪器偏离其所在的轴线，但偏离的角度应不大于15度。

2）斜钢管柱垂直度测控

（1）垂直度偏差的控制和调正：预先在三维CAD测算测量钢管柱数据信息，再利用钢管柱内控的四个控制点进行复核。以下层定位轴线坐标为基准，向钢管柱倾斜方向根据倾斜度侧移测量设备，采用全站仪测其投影位移，四个控制点同时校核，准确定位。

（2）钢管柱整体校正采用“全站仪+激光反射片”的方法对所有钢管柱进行一次整体测量，校正时先调校轴线偏差大的钢管柱，调校工具采用倒链和千斤顶。

2.2.2钢柱临时固定

本工程室内钢柱为竖直变截面钢柱，钢柱分段吊装时，需通过夹板、螺栓与耳板进行连接，作为钢柱的临时固定措施。

室外钢柱为带倾斜角度的钢柱，倾斜角度为8°、10°或14°，由钢柱分段信息统计可知，重量最大的斜柱约36吨，根据吊车起重性能对斜柱进行分段安装。采用“双夹板对接自平衡”技术进行稳固和校正，即在斜柱现场对接处采用专门设计的螺栓、双夹板和连接耳板固定并组合受力，共同承受构件自重恒载、风荷载、施工荷载产生的重力和弯矩。不必拉设缆风绳和架设临时钢支承，能有效缩短工期，减少交叉作业，提高施工安全性。

2.2.3搭设操作平台

钢管柱对接处的操作平台高度为对接焊缝标高减1.2m，柱顶处为柱顶标高减1.2m。在焊接作业时，另需在平台上搭设防风棚保证焊接质量。垂直施工通道采用钢爬梯。航站楼区域钢柱分为两种：直柱及斜柱。吊装时，为方便安装校正钢管柱和保证操作人员的安全，采用标准化操作平台。

2.2.4钢管柱安装

1）本工程钢柱施工分为室内管廊区钢柱吊装、室内非管廊区钢柱吊装、室外钢柱吊装和四层楼面以上钢柱吊装。室内管廊区基坑较深，放坡面较大，采用1台150吨汽车吊在管廊基坑外侧进行吊装；室内非管廊区钢柱吊装半径相对较小，采用1台100吨汽车吊进行吊装；室外钢柱较为分散，土建施工情况较为稳定，采用1台100吨履带吊进行吊装；四层楼面钢柱分段重量和吊装半径较小，采用1台70吨汽车吊进行吊装。

2）钢柱分段分节

（1）钢柱分段原则

①充分考虑汽车吊、履带吊的吊装范围及起重性能；

②对接位置便于焊接施工和搭设操作平台，一般以高出楼面板1.2m左右为宜；

③构件便于运输，不超长、超重；

④在满足以上要求的同时尽量减少分段数量。

（2）钢柱吊装分析

D区大厅钢柱施工时，将钢柱分为室内管廊区钢柱吊装、室内非管廊区钢柱吊装、室外钢柱吊装和四层楼面以上钢柱吊装。

①室内管廊区钢柱吊装分析

室内管廊区钢柱施工时，采用1台150吨汽车吊站在管廊基坑外侧进行吊装，部分无法在基坑外吊装的钢柱需预留施工道路，采用汽车吊下基坑吊装。

②室内非管廊区钢柱吊装分析

室内非管廊区钢柱施工时，因现场承台数量较多，分布较为复杂，需合理规划行车路线，并提前预留。

③室外钢柱吊装分析

室外钢柱施工时，沿室外钢柱外侧设置临时施工道路，采用100吨履带吊沿规划道路依次完成所有室外钢柱吊装。

④四层楼面钢柱吊装

四层楼面钢柱施工前，需用400吨履带吊将汽车吊运至四层楼面。四层楼面钢柱采用70吨汽车吊上楼板进行吊装，并配备一辆平板车（平板车重量小于汽车吊重量）进行钢柱运输。汽车吊在楼面吊装施工时，需合理规划汽车吊行走路线和吊装站位，并经计算复核，确保施工安全。

3钢管柱安装质量控制措施

1）测量及变形检测质量保证措施

（1）钢管柱施工安装过程中，通过对结构沉降、位移变形等进行动态监测，及时了解结构、临时支撑措施的稳定性、安全性。

（2）对结构构件、节点、支撑的破坏进行监测。

（3）对结构的变形状态和整体位移进行实测。

2）钢管柱焊接质量保证措施

（1）对焊接材料、焊接方法、焊后热处理和不同品种的钢材之间的焊接等，应进行焊接工艺评定，并应根据评定报告确定焊接工艺。

（2）对于30mm及以上厚板的焊件，焊接前对母材焊道中心线两侧各2倍厚板加30mm的区域进行超声波探伤检查。母材中不得有裂纹、夹层及分层等缺陷存在。

（3）首次采用的钢种、焊接材料、接头形式、坡口形式及工艺方法，应进行焊接工艺评定，其评定结果应符合设计要求。

（4）焊接工作在焊接工程师指导下进行，编织焊接工艺文件，并采取相应措施使将结构的焊接变形和残余应力减到最小。厚板焊接时，应注意严格控制焊接顺序，防止产生厚度方向上的层状撕裂。在施工中严格按照工艺文件中规定的焊接方法、施焊顺序等进行。

（5）引弧板、引出板、垫板的固定焊缝应焊在接头焊接坡口内和垫板上，不应在焊缝以外的母材上焊接定位焊缝。焊接完成后应割除全部长度的垫板及引弧板、引出板，打磨消除未融合或夹渣等缺陷后，再封底焊成平缓过渡形状。

4结语

本工程平面尺寸大、南北跨度大，钢管混凝土柱多、高度高，施工难度大。项目部通过不断总结和改进施工技术，如期的完成了钢管柱的吊装施工，并很好的控制了质量，为类似工程施工提供了宝贵经验。

参考文献

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