1、154820238Building ConstructionSTRUCTUREDNSIRUCTIUN结施构RC柱与钢管混凝土柱的过渡段结构施工技术黄后玉张媛媛梁冬瑶陈远黄海标广西路建集团建筑工程有限公司广西南宁530022摘要：在RC柱与钢管混凝土柱的过渡段转换节点施工过程中，由于处于密闭钢管柱内焊接施工，柱内光线不足、空气不流通，焊接废气难以排出，极易造成工人中毒；且焊接温度非常高，存在工人容易中暑等问题。对该转换节点施工工艺进行了研究，通过预埋型钢、预留杯型通风口后浇混凝土等措施，解决了钢管混凝土柱内光线不足、空气不流通以及温度过高等问题，改善了钢管混凝土柱内操作空间环境，保证了操作工人的
2、安全，提高了施工效率和工程质量。关键词：过渡段结构；钢管混凝土柱；杯型通风透气口；预埋型钢中图分类号：TU758文献标志码：A文章编号：1 0 0 4-1 0 0 1(2 0 2 3)0 8-1 548-0 3DOl:10.14144/ki.jzsg.2023.08.013Construction Technologyof Transition Section Structure Between RC ColumnsandConcrete-flledSteelTubeColumnsHUANG Houyu ZHANG Yuanyuan LIANG Dongyao CHEN Yuan HUANG
3、HaibiaoGuangxi Road Construction Group Construction Engineering Co.,Ltd.,Nanning 530022,Guangxi,ChinaAbstract:During the construction process of the transition nodes in transition section between RC columns and concrete-flled steel tube columns,due to the welding construction inside the closed steel
4、 tube column,the light inside the columnis insufficient,the air is not circulated,and the welding waste gas is difficult to be discharged,which is prone to poisoningfor workers.Moreover,the welding temperature is very high,and there are problems such as heatstroke for workers.Theconstruction process
5、 of transition nodes is studied,and the measures such as pre-embedded section steel and reservingcup shaped vents before pouring concrete are taken to solve the problems of insufficient light,lack of air circulation,and hightemperature inside the concrete-filled steel tube column.The operating space
6、 environment inside the concrete-flled steel tubecolumn is improved.It ensures the safety of operators and can improve construction efficiency and ensure project quality.Keywords:transition section structure;concrete-flled steel tube column;cup shaped ventilation vent;pre-embedded section steel随着我国经
7、济多元化、文化多元化的发展，我国建筑结构也向着多元化方向发展。钢混结构越来越常见，钢混结构可达到既节约资源又实现超大使用空间的目的。大部分建筑物地下室一般为停车场，无需使用大跨度结构，且钢结构防火性能相比混凝土结构较差，故地下室结构柱一般采用混凝土结构，但地面上需使用超大空间的建筑物，如大型交通枢纽、大型商场等一般都会采用钢管混凝土柱结构，这样就存在下层为钢筋混凝土柱与上层为钢管混凝土柱过渡段施工的一个关键节点（图1），该转换节点施工质量的好坏直接影响到整个结构的安全。然而该转换节点在钢管柱内焊接施工，处于密闭空间施工，施工难度大，存在较大的安全隐患，影响施工进度。已有工程往往将钢管下插至混凝
8、土柱中，下插深度为一层楼的高度。该做法尽管可保证结构安全性，但过于保作者简介：黄后玉（1 9 8 7 一），女，本科，工程师。通信地址：广西南宁市青秀区凤翔路1 9 号信达大厦6 层(530022)。电子邮箱：1 0 47 50 41 0 8 收稿日期：2 0 2 3-0 5-0 8钢管混凝土柱混凝土梁下节钢筋混凝土柱图1钢筋混凝土柱与钢管混凝土柱过渡段示意守，对钢材的浪费较为严重，且施工烦琐困难。为保证该过渡段施工质量，在受力性能好、结构简单且安全可靠的基础上，寻求一种施工既安全又快速的施工方法，势在必行。1工程概况某大型交通枢纽项目总建筑高度2 0.5m，地下2 层地下建筑施工第45卷第8
9、 期1549黄后玉、引张媛媛、梁冬瑶、陈远、黄海标：RC柱与钢管混凝土柱的过渡段结构施工技术室为停车场，停车场2 58 根结构柱均为钢筋混凝土结构柱；地面层为大跨度结构，结构柱数量由地下室的2 58 根缩减至1 1 0 根，结构形式也由钢筋混凝土柱变为钢管混凝土柱。目前，钢筋混凝土柱与钢管混凝土柱过渡段施工的常规方法为浇筑完下节钢筋混凝土柱和梁板处混凝土后，再将上节钢管混凝土柱暂时固定在楼板处后进行交接处的钢筋及锚钉焊接，焊接完毕后浇筑上节钢管混凝土柱内混凝土 2 ，如图2 所示。每节钢管混凝土柱出厂长度与楼层层高相等，地面首层层高为5.1 m，钢柱安装长度超过5m，钢管直径为1 m，属于狭长
10、结构，钢管柱临时固定在已浇筑的楼板面上，工人通过搭设支架，爬至钢管顶部，从钢管顶部管口进入管内，再爬至管底将下节钢筋混凝土柱预留的钢筋与上节钢管柱一一焊接起来。焊接段钢管混接段凝王柱焊接段009焊钢筋混凝土柱纵筋伸3接段至钢管混凝土柱内焊接段过渡段附加钢筋焊钢带定位环梁面标高钢筋混钢筋混凝土柱凝土梁图2传统施工方法示意2工程重难点2.1重难点分析1）上节钢管混凝土柱难以与已浇筑好的混凝土楼面临时固定，单靠四周增加临时斜撑固定，不够可靠，在施工过程中，钢管容易发生侧翻及位移。2）上节钢管柱为狭长空间，钢管柱内的光照不足，给焊接工人施工造成不便；钢管柱内的空气不流通，焊接产生的废气难以排出，极易造
11、成工人中毒；在钢管柱内进行焊接的温度非常高，工人容易中暑。3）下节混凝土柱预埋钢筋在施工过程中或多或少会发生一些位移，而钢筋直径较大，一旦发生偏移的情况，若在上节钢管柱与下部大直径钢筋焊接前将下面混凝土全部浇筑完毕，存在位移的钢筋将难以调整位置而无法与钢管柱焊接，从而影响工程质量。2.2应对措施1）为防止上节钢管柱临时固定时易侧翻及位移，在梁钢筋绑扎时，在需安装钢管柱的梁端与钢管柱交接处预埋工字钢，工字钢顶标高与楼面同一标高，在安装钢管柱时，将钢管柱下端与预埋的工字钢焊接固定，再在柱身处增加斜撑，增强钢管的稳定性。2）在上节钢管柱未吊装前，先在楼面处预留通风透气口，即下节混凝土柱及梁板浇筑混凝
12、土时，在混凝土柱上表面四周板面各留50 0 mm宽的通风透气口，待上节钢管柱内钢筋焊接完毕再进行浇筑。预留的通风透气口，在提供钢管柱内充足光线的同时，又解决了空气流通的问题，从而将焊接产生的废气及热量及时排出，相对降低钢管柱内的温度。后浇混凝土另一个优点在于更易纠正钢筋在施工中的偏位，预留通风透气口的同时，下节钢筋混凝土柱预埋钢筋上部自由长度变长，利于偏位钢筋的纠正。3施工工艺要点3.1结构深化设计根据设计图纸，利用AutoCAD、探索者TSSD、T e k l aStructures和Revit等软件，对设计图纸按照1：1 放样、建模及计算，模拟施工流程。详细观察模拟施工过程中，钢筋混凝土柱
13、与钢管混凝土柱过渡段情况，如钢筋位置与工字钢位置是否冲突，混凝土具体浇筑到什么位置合适，将设想的预留通风口尺寸、预埋工字钢尺寸等假设条件进行预先优化排布并组合计算，再选择优化方案。3.2工字钢加工制作每根钢管柱需预埋4个工字钢，工字钢在工厂统一加工制作，工字钢选用1 0 号工字钢，加工高度为“梁截面高h一梁钢筋保护层厚度d”，出厂时注意检查工字钢加工质量及相关尺寸是否符合要求。3.3下节钢筋混凝土柱及梁板钢筋绑扎、工字钢预埋按照设计图纸要求绑扎下节钢筋混凝土柱钢筋及首层梁板钢筋，在绑扎下节钢筋混凝土柱、梁板钢筋绑扎的同时，在靠近钢管柱的梁端头位置，按照设计标高和平面位置精确埋置4个工字钢，如图
14、3 所示。工字钢底部搁置在梁下部纵筋上并与底部钢筋点焊固定，四周亦与相邻钢筋焊接固定。在工字钢下方箍筋下放置4个保护层垫块，防止浇筑混凝土工字钢发生位移。工字钢上表面应外露（需与上节钢管柱焊接固定），标高与楼板标高一致。3.4定位环放置定位环为5cm宽、1 mm厚环形钢带。在下节混凝土柱筋绑扎完毕后，将纵筋定位环套至柱内钢筋，第1 道定位环位置布设在距离楼面2 0 0 mm处，往上每2 0 0 mm一道，共设置3 道定位环，如图4所示。定位环与周边钢筋点焊固定。3.5下节钢筋混凝土柱及梁板混凝土浇筑施工时该梁柱节点核心区混凝土需要分2 次浇筑，先浇155020238Building Const
15、ruction黄后玉、张媛媛、梁冬瑶、陈远、黄海标：FRC柱与钢管混凝土柱的过渡段结构施工技术过渡段附加钢筋钢筋混凝土柱纵筋伸预埋型钢至钢管混凝土柱内梁面标高混凝土梁下节钢筋混凝土柱图3工字钢预埋示意钢带定位环过渡段附加钢筋钢筋混凝土柱纵筋伸预埋型钢至钢管混凝土柱内梁面标高混凝土梁下节钢筋混凝土柱图4钢筋定位环设置筑钢筋混凝土柱内混凝土，再浇筑梁板混凝土，浇筑时按照深化设计图预留杯型通风透气口，如图5、图6 所示。在框架梁上距柱边50 0 mm的位置绑扎快易收口网（采用钢丝网十焊接钢筋头），快易收口网向柱外侧倾斜45设置，快易收口网采用扎丝临时固定。快易收口网主要用于拦截混凝土，保证通风透气口
16、的预留。过渡段附加钢筋钢带定位环钢筋混凝土柱纵筋伸至钢管混凝土柱内快易收口网预埋型钢预留通风透气口50 0梁面标高混凝土梁下节钢筋混凝土柱图5通风透气口设置纵剖面预留通风透气口.500500浇筑混凝土预留通风透气口混凝土梁预留通风透气口150011500预留通风透气口图6通风透气口设置横剖面3.6上节钢管柱吊装（与预埋工字钢焊接）待梁板混凝土达到7 5%抗压强度后进行上节钢管柱吊装。吊装前充分考虑设备的起吊能力、吊点位置等。选择合理的吊装设备将钢管柱吊装至相应位置后 3，将钢管柱下端口与预埋工字钢焊接，柱身距离楼面2 m处设置1 道扣件式钢管斜撑，以增强钢管的稳定性（图7）。焊接段导焊接段钢管混凝土柱焊接段009钢筋混凝土柱纵筋伸焊接段3至钢管混凝土柱内过渡段焊接段附加钢筋钢带定位环焊1预埋型钢预留通风梁面标高透气日口钢筋混凝土柱已浇筑混凝土图7 上节钢管柱吊装示意3.7下节混凝土柱预埋纵筋与上节钢管柱焊接钢管柱与预埋工字钢焊接固定后，将下节钢筋混凝土柱预埋纵筋与上节钢管柱内壁焊接。预埋纵筋伸出长度为3 50 0 mm，与钢管柱焊接段分为3 段，每段焊接长度为400mm，采用双面焊。焊