文档介绍：空间三维钢管混凝土结构施工工法
SZJXGF05-2006
作者:樊严生、赵金龙、王贤忠、韩涛
(中铁建工集团有限公司深圳分公司)

1 前言
随着建筑技术的不断发展,钢结构工程的应用越来越广泛,大量的应用
于机场航站楼、火车站房、展览中心、超高层建筑等。建筑师们在满足建
筑美观、经济、适用的基础上,也越来越重视建筑物造型的艺术追求,力
求奉献新颖的建筑精品。
新世界商务中心工程,为追求艺术造型和立面效果,建筑物的入口大堂
设计为橄榄球的造型,橄榄球的外形采用空间三维曲线钢管柱来实现,高
度最低点为 ,最高点为。该施工技术作为一项新技术,特形成
工法,以便将此项技术成果推广应用于其它工程,以创造更大的技术效益
和社会效益。
2 特点
橄榄球骨架的中间结构为一根φ2250mm 的直线型钢管柱;周圈为 11
根φ351×10mm 的曲线型钢管柱,通过环形通道以及水平、竖向构件的连
接,共同组成橄榄球结构。环形通道采用型钢构件组成,其作用为连接主
结构,同时兼作楼梯。
曲线型钢管柱,每根钢柱的弯曲弧度各不相同。钢管柱的制作采用电脑
程序组模,工厂内一次加工成型,因构件尺寸较长,采用特殊平板车,运
至现场,采用整体吊装,一次就位。
钢管柱的混凝土浇筑方法有底部顶升法、高抛自密式两种。通过常规验
算和研究论证,混凝土采用高抛自密式浇筑方法。
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3 适用范围:
钢管柱制作、安装适用于工业与民用建筑中钢结构工程;高抛免振混凝
土适用于各种采用钢管混凝土柱的建筑;可适用于各种空间三维曲线钢管
柱结构的施工。
4 工艺原理:
钢管柱平面定位采用全站仪(拓普康 GTS-602 全站仪)与 CAD
相结合的测量技术。
钢柱的吊装采用 KT50/50T 塔吊与汽车吊配合完成。柱身的垂直度
检查利用槽钢支撑系统,在同一水平标高利用电脑 CAD 测算出水平距离,
制作槽钢构件,在同一水平标高将 11 根钢柱分别与中间的主结构柱焊接固
定,然后检查、校正钢柱的垂直度。
钢管柱采用高抛自密式混凝土浇筑方法。由于钢柱高度较高 26~
29m,采用泵送浇捣技术,按柱高每隔 6m 分一层段,按顺序先浇筑全部钢
柱的第一个 6m,再返回来浇筑第二个 6m,以此循环完成钢柱的浇筑。柱
与柱之间采用间隔、对称式浇筑顺序施工。
5 工艺流程及操作要点
钢管混凝土柱安装工艺流程图:
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前期准备工作编制安装技术工厂电脑组模,加钢构件运输至现
(图纸审查) 方案工制作构件, 场(专业运输)
钢管柱安装后钢管柱现场吊全站仪测量定位,基现场检查构件质
柱脚临时固定装,一次到位础内预埋地脚螺栓量有无偏差。
安装临时槽钢钢管柱垂直度校正无误后,柱脚搭设内、外脚手
支撑固定钢柱校正、复核终拧固定架,安装次构件
钢管柱内浇筑钢结构质量检测, 安装水平、竖向
安装玻璃幕墙
混凝土,养护整体检查构件和斜拉支撑
钢管柱安装工艺流程图

操作要点:
钢管柱制作:
由于每根周边柱都是曲线型,弯曲弧度各不相同,三维曲线型钢柱在工
厂内采用电脑程序化组模,机械加工制作一次成型。
对于中间柱,由于截面尺寸较大,采取分段加工制作,按照每两层为一
段进行加工,运至现场后分次吊装施工。
钢管柱运输:
由于单根钢柱长度有 26 米以上,运输时采用专用的运输车将构件运至
现场,按钢柱编号、不同规格分类堆放至吊装位置。
钢管柱测量定位:
基础施工时,现场两位测量工程师对钢柱进行定位测量,采用全站仪
(拓普康 GTS-602 全站仪)与 CAD 相结合的测量技术,将钢柱的平面定位
精确度控制在±3mm 之内。通过基础内预埋地脚螺栓,将其固定牢固。
钢管柱平面定位图如下所示:
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COL10
COL9
COL11
COL8
COL1 COL7
COL2
COL6
COL3
COL5
COL4
钢柱平面定位图

吊装顺序:
严格按照施工顺序进行周边钢柱吊装。钢柱的吊装顺序如图:
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COL10
COL9
1 3
COL11
COL8
2 4
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COL1 5 COL7
10 6
COL2
7 COL6
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COL3
COL5
COL4
钢柱吊装顺序图

吊装方法:
钢柱安装采用塔吊和汽车吊相互配合