省级工法-菱形网格箱型钢管混凝土柱浇筑及密实度检测施工工法.pdfVIP

菱形网格箱型钢管混凝土柱浇筑及密实度检测施工工法 1 前言 钢结构体系具有自重轻、施工效率高、抗震性能好和低碳节能环 保等优点，获得越来越广泛的工程应用。随着城市化进程的加快，人 们对于大型公共建筑造型和功能的需求也趋于多样化、复杂化，钢结 构体系的选型和构造也随之趋于复杂，造型日益新颖，钢结构的复杂 造型给施工带来越来越多的困扰。菱形网格钢结构体系由于其在整体 抗侧、节点构造和承载、美观等方面性能良好，在钢结构项目中的应 用日益增多。 菱形网格钢结构体系外框钢柱采用箱型斜柱，其包含多个X 型、 K 型节点段，斜柱混凝土浇筑过程中由于柱子倾斜引起的摩擦、斜交 节点构造复杂和节点内部隔板较多等原因，易导致斜柱内部混凝土浇 筑不密实，尤其是节点位置，极易出现空洞缝隙，加之混凝土密实度 检测时由于斜柱钢板厚度较厚，常规柱外超声波检测难以穿透、检测 效果较差，如何确定钢管内部混凝土浇灌工艺及密实度检测方案是施 工中的难点。 针对以上施工难点，在项目实际施工过程中，施工单位根据现场 实际情况，逐一进行克服，总结出菱形网格箱型钢管混凝土柱浇筑及 密实度检测施工工法，该工艺大大提高了混凝土的浇筑密实度，加快 了项目工期，节省了工程造价。 该技术已获得国家发明专利3 项：《一种箱型钢管焊接组成的DK 型空间汇交节点及应用》、《一种底部缩进的内圆外方双筒斜交网格超 - 1 - 高层结构及构成方法》、《一种底部转换的立面大菱形网格巨型斜柱超 高层结构及构成方法》，实用新型专利2 项：《一种箱型钢管焊接组成 的X 型立面汇交节点》、《一种箱型钢管焊接组成的 DK 型空间汇交节 点》，获2019 年浙江省建设科学技术奖，一等奖。 2 工法特点 2.1 试验模拟准确性高 箱型斜柱试验模型按照 1:1 的实际尺寸进行制作，模型的构件、 节点及内部隔板的几何尺寸、位置需与实际完全一致，试验模拟得到 的结果准确率高。 2.2 检测全面性强 CT 法成像检测从混凝土的平均波速、离散度、最大缺陷尺度、混 凝土合格率面积比等四个维度对 1—斜柱底部附近的横截面、2—斜 柱中间段的下横隔板下方附近、3—斜交节点下侧斜柱接头的下横隔 板下方附近、4—斜交节点的下翼缘板下方附近、5—斜交节点的上翼 缘板下方附近等 5 个典型横截面进行检测，检测维度多，覆盖面广， 数据可靠性强。 2.3 节约成本、加快工期 实际工程应用时，确保混凝土浇灌工艺与试验浇筑方案完全一致， 如此施工完成后进行混凝土完整性检测时，可采用常规超声波检测方 式进行简化处理，可节省项目造价，加快工期。 3 适用范围 - 2 - 本工法适用于箱型钢管混凝土斜柱施工的工程项目。 4 工艺原理 本工法通过设计斜柱节点构造、比选浇筑方案并制作钢管混凝土 斜柱足尺实体模型进行浇灌试验、布置实体模型横截面进行超声 CT 检测的方法，确定了混凝土浇灌工艺、密实度检测布置方案的可行性 和有效性，进而将其应用至实际工程结构中。 5 施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程 施工工艺流程见图5.1。 制作斜柱实体足尺 斜柱模型的现场安 节点设计构造 浇筑方案选择 模型 装 斜柱模型混凝土密 斜柱模型混凝土浇 操作架体搭设 实度检测 筑 图5.1 施