浅谈钢管混凝土的应用-论文发表__墨水学术,论文发表,发表论文,职(2)
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2.2施工方便,工期缩短,节能减排
钢管混凝土柱的零件较少,焊缝少,构造简单,柱脚常采用在混凝土基础上预留杯口的插人式柱脚,因而工厂制造比较简单,同时构件自重较小,运输和吊装也较易,施工很简便,而且钢管混凝土柱采用板材卷制,板材厚度都不大,一般在40m以内,无论工厂焊接和现场进行对接,都没有什么困难。同时,与钢筋混凝土柱相比,钢管混凝土柱的外皮钢管具有钢筋的功能,兼有纵向钢筋和横向箍筋的作用,所以管内没钢筋,省了钢筋下料和绑扎钢筋等一系列工艺,又由于柱外皮钢管本身就是耐侧压的模板,同时也省了支模和拆模等工序及支模、拆模的材料和人工费用。钢管混凝土结构施工时,钢管可以做为劲性骨架承担施工阶段的施工荷载和结构重量,施工不受混凝土养护时间的影响,大大节省了时间。
管内混凝土可采用泵送顶升浇灌、导管输入法、手工逐段浇捣及高位抛落免振捣法。其中以泵送顶升浇灌法的质量最易控制。随着施工技术的发展,在工程实践中钢管混凝土施工的工艺将会有所不同,但无论采用哪种工艺,都不仅要保证混凝土强度,还要保证混凝土的密实度。
2.2.1泵送顶升浇灌法:在钢管柱适当的位置安装一个带有防回流装置的进料支管,直接与泵车的输送管相连,将混凝土连续不断地自下而上灌入钢管,无需振捣。钢管的尺寸宜大于或等于进料支管的两倍。对泵送顶升浇灌的柱下部入口处的管壁应进行强度验算。泵送混凝土前应用清水冲洗钢管内壁。
2.2.2导管输入法:在钢管内插入上端装有混凝土料斗的钢制导管,自下而上边退边完成混凝土的浇筑。浇筑前导管下口离底部的垂直距离不宜小于300mm,浇筑过程中导管下口宜置于混凝土中1m。导管与柱内水平隔板浇灌孔的侧隙不易小于50mm,以便插入振动捧振捣。当钢管最小边长小于400mm时,可采用附着式振动器在钢管外部振捣。为了减轻劳动强度,混凝土浇筑过程中应尽可能采用机械提升导管的方法。
2.2.3手工逐段浇捣法:混凝土自钢管上口灌入,用振捣器捣实,管截面最小边长或管径大于350mm时,采用内部振捣器进行振捣,每次振捣时间不少于30秒,一次浇灌高度不宜大于1.5m。当管截面最小边长或管径小于350mm时,可采用附着在钢管外部的振捣器进行振捣,外部振捣的位置应随混凝土浇灌进展加以调整。手工逐段浇捣法一次浇灌的高度不应大于振捣器的有效工作范围和2~3m柱长。
2.2.4高位抛落免振捣法:利用混凝土下落时产生的动能达到振实混凝土的目的,适用于管截面最小边长或管径大于350mm,高度不小于4m的情况。对于抛落高度低于4m的区段,应用内部振捣器振实,一次抛落的混凝土量宜在0.7m3左右,用料斗装填,料斗的下口尺寸应比钢管截面最小边长或管径小100~200mm,以便于管内空气的排出,应保证混凝土无泌水和离析现象。
近年来,泵送混凝土相当普遍,现场浇灌并无困难,简化了现场灌混凝土的工序,简便了施工。在浇筑后,钢管内处于相当稳定的湿度条件,水分不易蒸发,省去浇水养护工序,简化了混凝土的养护工艺。
2.3有利于钢管的抗火和防火
由于钢管内填有混凝土,能吸收大量的热能,因此遭受火灾时管柱截面温度场的分布很不均匀,增加了柱子的耐火时间,减慢钢柱的升温速度,并且一旦钢柱屈服,混凝土可以承受大部分的轴向荷载,防止结构倒塌。经实验统计数据表明:达到一级耐火3小时要求和钢柱相比可节约防火涂料1/3一2/3甚至更多,随着钢管直径增大,节约涂料也越多。
2.4耐腐蚀性能优于钢结构
钢管中浇注混凝土使钢管的外露面积减少,受外界气体腐蚀面积比钢结构少得多,抗腐和防腐所需费用也比钢结构节省。钢管混凝土构件的截面形式对钢管混凝土结构的受力性能、施工难易程度、施工工期和工程造价都有很大的影响。圆钢管混凝土受