高抛自密实钢管混凝土柱及施工方法

技术领域

本发明属于于建筑工程技术领域，尤其涉及一种高抛自密实钢管混凝土柱及施工方法。

背景技术

随着建筑施工技术的发展，钢管混凝土的应用也越来越广泛，目前钢管混凝土浇筑方法有高位抛落免振捣法、立式手工浇捣法和泵送顶升浇筑法3种。在钢管柱中填充混凝土，能充分发挥钢结构与混凝土结构的优点，满足高强度、高弹性模量、低收缩、低徐变、早强、后期强度有一定增长等力学性能要求，且混凝土具有良好的和易性能。与普通混凝土相比，高抛自密实钢管混凝土对混凝土的拌合物性能、力学性能及体积稳定性要求更高。高抛自密实钢管混凝土结合了“高抛自密实混凝土”、“钢管混凝土”的技术难点，用于高层建筑时往往要求混凝土强度较高，还兼具“高强混凝土”的特点，是一项相对复杂且极具挑战性的新型混凝土技术。

目前，钢管混凝土柱施工存在施工平台安全性差、施工效率低的问题；由于钢管柱内部结构复杂，横向及竖向内隔板较多，按传统做法是采用导管法浇筑，将长导管从钢柱顶端插入钢柱，混凝土从导管内自由下落至钢柱底部，利用混凝土自身的动能达到自密实免振捣的目的，但施工过程中，由于上部混凝土倾倒的侧压力及长导管自身的重力，混凝土浇筑期间导管易发生晃动、移位、下落等现象，给施工带来极大不便，严重影响柱芯混凝土浇筑质量。另外，还存在雨、雪天气时钢管柱中容易进入雨雪导致后续施工困难，钢管混凝土柱浇筑后养护困难等问题。因此亟需一种新的措施以解决这些问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种高抛自密实钢管混凝土柱及施工方法。

这种高抛自密实钢管混凝土柱施工装置，包括：抱箍钢管柱柱头滑升高周转率操作平台、钢管混凝土料斗浇筑结构、钢管柱快速封闭柱帽、钢管柱临时节段加高内注清水养护结构；

钢管柱两侧设有滑升轨道，抱箍钢管柱柱头滑升高周转率操作平台通过滑升轨道沿钢管柱滑动，底部通过抱箍托架固定；

钢管混凝土料斗浇筑结构包括：混凝土料斗和混凝土浇筑溜槽，混凝土料斗通过混凝土料斗支撑架安装在钢管柱上，混凝土浇筑溜槽出口端位于混凝土料斗上方；

钢管柱顶端选择性地安装有钢管柱快速封闭柱帽或钢管柱临时节段加高内注清水养护结构。

作为优选，抱箍钢管柱柱头滑升高周转率操作平台包括：操作平台底板，操作平台底板的四周安装有操作平台横向骨架和操作平台竖向骨架，操作平台竖向骨架的下侧位置根据施工的要求安装有一定高度的操作平台挡板。

作为优选，钢管柱上设有加劲板，钢管柱端部四周设有钢管柱吊耳，加劲板上开设有排气孔，混凝土料斗上通过挂绳和固定钉装设有下挂式测控装置，混凝土浇筑溜槽上设有溜槽控制阀，用于控制进入混凝土料斗的混凝土放料量。

作为优选，混凝土料斗包括：混凝土料斗斗体，混凝土料斗斗体外侧竖向安装有混凝土料斗外侧竖向加强连接肋，混凝土料斗斗体上端的内部安装有混凝土料斗内部加强连接杆，混凝土料斗外侧竖向加强连接肋上部分别安装有混凝土料斗吊耳用来吊装混凝土料斗。

作为优选，混凝土料斗支撑架包括：料斗支撑架竖杆和料斗支撑架横杆，通过四条料斗支撑架竖杆将四条料斗支撑架横杆焊接连接成整体，相临两个料斗支撑架竖杆和料斗支撑架横杆连接处加焊有料斗支撑架加强连接肋。

作为优选，钢管柱快速封闭柱帽包括帽体，帽体顶部通过加强连接块安装有柱帽把手；钢管柱临时节段加高内注清水养护结构包括：钢管柱加高临时节段，钢管柱加高临时节段上设有钢管柱加高临时阶段吊耳，浇筑完成一个节段的钢管柱混凝土后，钢管柱上吊装有钢管柱加高临时节段，钢管柱加高临时节段内部装有清水。

这种高抛自密实钢管混凝土柱施工的方法，包括以下步骤：

步骤一、钢管柱的制作：在钢管柱上安装两道滑升轨道，通过钢管柱吊耳将钢管柱吊装至预定位置；

步骤二、操作平台的安装：在钢管柱的端部安装抱箍钢管柱柱头滑升高周转率操作平台，在抱箍钢管柱柱头滑升高周转率操作平台的下侧安装抱箍托架固定操作平台。

步骤三、混凝土料斗的安装：通过混凝土料斗支撑架将安装有下挂式测控装置的混凝土料斗吊装至钢管柱上。

步骤四、钢管柱混凝土的浇筑：利用混凝土浇筑溜槽上的溜槽控制阀控制混凝土放料量，完成钢管柱一个节段的混凝土的浇筑。

步骤五、钢管柱混凝土的养护：在浇筑完成的钢管柱上吊装钢管柱加高临时节段，钢管柱加高临时节段内部装满清水。

作为优选，步骤五后还包括步骤六，步骤六具体为，循环步骤一至步骤五，利用滑升轨道将抱箍钢管柱柱头滑升高周转率操作平台上拉至下一个钢管柱施工点后进行钢管柱混凝土的浇筑，直至完成整个钢管混凝土柱的施工。

作为优选，在因天气原因暂停钢管柱混凝土的浇筑施工时，钢管柱顶端安装钢管柱快速封闭柱帽，对钢管柱进行封闭。

高抛自密实钢管混凝土柱，由上述任一所述方法得到的。

本发明的有益效果是：

1)本发明采用抱箍钢管柱柱头滑升高周转率操作平台，有效提高了钢管混凝土施工的安全性及施工操作平台的周转效率。

2)本发明采用钢管混凝土料斗浇筑结构，利用混凝土料斗及混凝土料斗支撑架可以稳固地搁置在钢管柱上，混凝土浇筑溜槽利用下挂式测控装置控制钢管混凝土浇筑放料量，有效解决了导管法浇筑存在的混凝土浇筑期间导管易发生晃动、移位、下落等问题，有效保证了钢管混凝土的浇筑质量。

3)本发明在钢管柱顶部安装钢管柱快速封闭柱帽，有效解决了雨、雪天气时钢管柱中容易进入雨雪导致后续施工困难的问题。

4)本发明采用钢管柱临时节段加高内注清水养护结构，浇筑完成的钢管柱上吊装钢管柱加高临时节段，解决了钢管混凝土柱浇筑后养护困难的问题。

5)本发明采用钢管混凝土柱辅助浇筑技术，通过在钢管内加劲板上开设排气孔，有效保证了钢管混凝土的浇筑密实性。

附图说明

图1是抱箍钢管柱柱头滑升高周转率操作平台结构示意图；

图2是钢管混凝土料斗浇筑结构示意图；

图3是混凝土料斗示意图；

图4是混凝土料斗支撑架结构示意图；

图5是钢管柱快速封闭柱帽结构示意图；

图6是钢管柱临时节段加高内注清水养护结构示意图；

图7是内注清水钢管柱加高临时节段吊装结构示意图。

图中：1-钢管柱，2-滑升轨道，3-抱箍托架，4-操作平台底板，5-操作平台横向骨架，6-操作平台竖向骨架，7-操作平台挡板，8-混凝土料斗斗体，9-混凝土料斗外侧竖向加强连接肋，10-混凝土料斗内部加强连接杆，11-混凝土料斗吊耳，12-料斗支撑架横杆，13-料斗支撑架加强连接肋，14-料斗支撑架竖杆，15-混凝土浇筑溜槽，16-溜槽控制阀，17-挂绳，18-固定钉，19-下挂式测控装置，20-加劲板，21-排气孔，22-钢管柱吊耳，23-钢管柱快速封闭柱帽，24-帽体，25-柱帽把手，26-加强连接块，27-混凝土，28-钢管柱加高临时节段，29-清水，30-钢管柱加高临时阶段吊耳。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

实施例一

作为一种实施例，这种高抛自密实钢管混凝土柱的主要施工过程如下：

步骤一、操作平台的安装：在钢管柱1的端部安装操作平台，在操作平台的下侧安装抱箍托架3固定操作平台。

步骤二、混凝土料斗的安装：安装完成操作平台后将安装有混凝土料斗支撑架和下挂式测控装置19的混凝土料斗吊装至安装好的钢管柱1上。

步骤三、钢管柱1混凝土27的浇筑：利用混凝土浇筑溜槽15上的溜槽控制阀16控制进入混凝土料斗的混凝土放料量完成钢管柱1混凝土27的浇筑。

步骤四、钢管柱1混凝土27的养护：浇筑完成一个节段的钢管柱1混凝土27后，在浇筑完成的钢管柱1上通过钢管柱加高临时阶段吊耳30吊装钢管柱加高临时节段28，钢管柱加高临时节段28内部装满清水29。

步骤五、利用滑升轨道2将操作平台上拉至下一个钢管柱施工点后循环上述步骤，直至完成整个钢管混凝土柱的施工。

实施例二

作为另一种实施例，实施例一中的方法，在步骤一前还存在以下步骤：

操作平台的制作：在操作平台底板4的四周安装操作平台横向骨架5和操作平台竖向骨架6，在操作平台竖向骨架6的下侧位置根据施工的要求安装一定高度的操作平台挡板7。

混凝土料斗支撑架制作：通过四条料斗支撑架竖杆14将四条料斗支撑架横杆12焊接连接成整体，并在相临两个料斗支撑架竖杆14和料斗支撑架横杆12连接处加焊料斗支撑架加强连接肋13。

混凝土料斗制作：在混凝土料斗斗体8竖向安装混凝土料斗外侧竖向加强连接肋9，在混凝土料斗斗体8上侧内部安装混凝土料斗内部加强连接杆10，混凝土料斗外侧竖向加强连接肋9上部分别安装混凝土料斗吊耳11用来吊装混凝土料斗；然后将制作好的混凝土料斗支撑架焊接至混凝土料斗下，混凝土料斗上通过挂绳17和固定钉18装设下挂式测控装置19。

钢管柱快速封闭柱帽制作：在帽体24顶部通过加强连接块26安装一个柱帽把手25，批量制作好的钢管柱快速封闭柱帽以备雨、雪天气时备用。

钢管柱临时节段加高内注清水养护装置制作：钢管柱加高临时节段28上下两侧安装钢管柱加高临时阶段吊耳30，钢管柱加高临时节段28内部装满清水29，批量制作好备用。

钢管柱1的制作：在钢管柱1上安装两道滑升轨道2，在钢管柱1的两侧分别安装钢管柱吊耳22，在钢管内加劲板20上开设排气孔21，可有效保证钢管混凝土的浇筑密实性。

钢管柱1的安装：通过钢管柱吊耳22将加劲板20上开设排气孔21且安装有滑升轨道2的钢管柱1吊装至预定位置。

需要说明的，本实施例中与实施例一相同或相似的部分可相互参考，在本申请中不再赘述。

实施例三

作为另一种实施例，实施例一和二中的高抛自密实钢管混凝土柱施工装置，如图1至图7所示，包括：抱箍钢管柱柱头滑升高周转率操作平台、钢管混凝土料斗浇筑结构、钢管柱快速封闭柱帽、钢管柱临时节段加高内注清水养护结构。

所述的抱箍钢管柱柱头滑升高周转率操作平台，包括：将安装有两道滑升轨道2的钢管柱1吊装至预定位置，在钢管柱1的端部安装操作平台，在操作平台的下侧安装抱箍托架3固定操作平台，然后在操作平台上进行钢管混凝土料斗的吊装、钢管混凝土的浇筑等后续施工，然后利用滑升轨道2将操作平台上拉至下一个钢管柱施工点进行后续施工。

所述的操作平台，包括：在操作平台底板4的四周安装操作平台横向骨架5和操作平台竖向骨架6，在操作平台竖向骨架6的下侧位置根据施工的要求安装一定高度的操作平台挡板7。

所述的钢管混凝土料斗浇筑结构，包括：通过钢管柱吊耳22将加劲板20上开设排气孔21的钢管柱1吊装至预定位置，安装完成操作平台后将安装有混凝土料斗支撑架和下挂式测控装置19的混凝土料斗吊装至安装好的钢管柱1上，混凝土料斗上通过挂绳17和固定钉18装设下挂式测控装置19，然后利用混凝土浇筑溜槽15上的溜槽控制阀16控制进入混凝土料斗的混凝土放料量完成钢管柱1混凝土27的浇筑。

所述的混凝土料斗，包括：在混凝土料斗斗体8竖向安装混凝土料斗外侧竖向加强连接肋9，在混凝土料斗斗体8上侧内部安装混凝土料斗内部加强连接杆10，混凝土料斗外侧竖向加强连接肋9上部分别安装混凝土料斗吊耳11用来吊装混凝土料斗。

所述的混凝土料斗支撑架，包括：通过四条料斗支撑架竖杆14将四条料斗支撑架横杆12焊接连接成整体，并在相临两个料斗支撑架竖杆14和料斗支撑架横杆12连接处加焊料斗支撑架加强连接肋13。

所述的钢管柱快速封闭柱帽23，包括：在帽体24顶部通过加强连接块26安装一个柱帽把手25。

所述的钢管柱临时节段加高内注清水养护结构，包括：浇筑完成一个节段的钢管柱1混凝土27后，在浇筑完成的钢管柱1上通过钢管柱加高临时阶段吊耳30吊装钢管柱加高临时节段28，钢管柱加高临时节段28内部装满清水29。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。