[发明专利]在钢管柱内浇筑混凝土的方法

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土浇筑技术，具体涉及一种在钢管柱内浇筑混凝土的方法。

背景技术

钢管混凝土结构是一种具有承载力高、塑性和韧性好、材料节省、施工方便等特点的新型组合结构形式。相对于一般的钢筋混凝土结构来说，钢管混凝土有诸多优点。因此，近年来已经有越来越多的建筑采用了钢管柱（矩形、圆形）混凝土组合结构。

目前钢管柱内混凝土的传统浇注方法有泵送顶升浇筑法、高位抛落免振捣法、自密实混凝土浇筑法三种。由于钢管柱（矩形、圆形）混凝土组合结构一般在钢管柱内设置有多道加强横隔板，传统施工方法浇筑混凝土难以成功，更难以保证柱内混凝土密实性。

发明内容

本发明发明人经过研究，发现采用导管法浇筑同时配合人工振捣的施工方法可以有效保证柱内混凝土的密实性，显著提高钢管柱内混凝土的浇筑质量。

简单来说，本发明的施工方法可概述为在钢管柱顶部搭设操作平台，在钢管柱内插入上端装有混凝土料斗的导管组件，自下而上一边浇筑一边提升，人工振捣配合，直到完成钢管内混凝土的浇筑。

根据本发明的一方面，提供了一种在钢管柱内浇筑混凝土的方法，其中所述钢管柱内以预定间隔设置有一个或多个加强横隔板，每个所述加强横隔板上开设有一个浇筑孔，所述方法包括：在所述钢管柱顶部搭设操作平台；将多节钢制导管顺次拼接在一起构成导管组件，并用塔吊将所述导管组件垂直吊运到所述钢管柱内，使得所述导管组件穿过所述浇筑孔且所述导管组件的下端开口离所述钢管柱底部的距离在300～400mm的范围内；将混凝土料斗装配到所述导管组件上端；将振捣器的振动棒插入所述钢管柱内并穿过所述浇筑孔，其中所述振捣器的软轴橡胶管外侧绑扎有一根钢丝绳；从所述混凝土料斗、经由所述导管组件将与待浇筑的混凝土内的砂浆成分相同的水泥砂浆以50～100mm的厚度填充在所述钢管柱底部；启动所述振捣器，并执行如下步骤：a从所述混凝土料斗、经由所述导管组件将混凝土灌入所述钢管柱内，其中控制所灌入的混凝土的体积，使得每次灌入的混凝土的高度小于等于1.5m，并且所述导管组件没入混凝土中的深度不小于1m；b以快插慢拔的方法，利用所述振动棒对所灌入的混凝土进行振捣，其中将所述振动棒垂直插入混凝土中并逐点移动、按顺序进行振捣，每次振捣的时间不少于30秒，以保证混凝土内气泡溢出，并且其中插入点沿所述钢管柱周界均匀分布，所述插入点之间的间距不大于所述振动棒的作用半径的1.5倍；c在完成所述振捣后，向上提升所述导管组件及所述振动棒，其中在向上提升所述导管组件的过程中，所述导管组件的下端开口始终埋在已浇筑的混凝土内部，并且其中当在所述加强横隔板处时，连续地浇筑混凝土，待混凝土溢出所述加强横隔板上不小于100mm时，提升所述导管组件至该加强横隔板之上以继续进行浇筑；重复步骤a-c，直至离所述钢管柱的上端开口1m处。

本发明发明人发现，人工振捣混凝土可以使柱内混凝土质量均匀，特别地使对钢管柱内的混凝土密实度的质量控制更容易；同时由于钢管本身是很好的钢筋承重骨架，免去了钢筋成型等一系列工艺过程，因此可以简化施工工艺；另外钢管本身就是很好的耐侧压模板，因此浇灌混凝土时，可节省大量的支模、拆模人工和材料。

相对于现有的三种施工方法，本发明所提供的在钢管柱内浇筑混凝土的方法具有诸多优点，或者克服了它们的既有缺点：

1．相对于泵送顶升浇筑法来说，本发明不需要在钢管柱上开进料口和设置卸压孔洞，避免削弱钢管柱的钢板的整体性，输送设备要求比较低；本发明比泵送顶升法施工准备时间短，比泵送顶升法的控制程序简单，比泵送顶升法的施工装置要简单，比泵送顶升法对混凝土原材料的要求低，节约成本；

2．相对于高抛免振捣混凝土施工方法，本发明可以采用一般的商品混凝土，对混凝土原材料的质量要求低，浇注时容易控制混凝土质量，且适用于任何高度的钢管混凝土柱，节约成本；高抛免振捣混凝土施工方法适用于管径大于350mm，高度不小于4m钢管柱混凝土柱，同时高抛免振捣混凝土需要高流动性、稳定性、抗离析性，利用浇筑时从高处下抛产生的动能来实现流动密实的混凝土，因此高抛免振捣混凝土对原材料的要求高，实际施工过程中不容易控制好质量；

3．自密实混凝土是借助于高效减水剂、流化剂、增塑剂以及掺加粉煤灰、矿渣等粉粒制成的流动性大的混凝土，因此它对混凝土原材料质量要求高，成本代价大；同时试验表明，自密实混凝土不影响混凝土干燥收缩量，但相对于本发明所述的方法而言，其影响混凝土的弹性模量。

附图说明