梁广都 周克 黄靓 孔祥武 阮蒙
目前钢管混凝土柱施工中，钢管柱一般工厂加工为成品，钢筋笼需要现场安装，在钢管混凝土柱带倾斜角度时，钢筋笼施工难度极大。查阅国内外文献资料，无相关施工方法的描述。通过采用固定环板+钢丝绳滑道施工工艺和钢筋笼变径+滑槽施工工艺，实现了钢筋笼的安全高效施工。
天津周大福金融中心项目地下4层，地上96层（不含屋面层），塔冠顶高度为530m，结构形式为框架－核心筒形式，钢结构总量约56 800t，其中外框为32个钢管混凝土柱。钢管柱截面直径范围Φ1 200～Φ2 300，钢管混凝土柱最大倾斜角度19°，最小倾斜角2.4°，钢管柱内部通长设置栓钉，钢梁节点位置设置内环板，钢柱内部设置钢筋笼[2]，如图1所示。
图1 天津周大福金融中心项目典型钢管柱效果图
埃及新行政首都CBD标志塔项目地下室2层，地上结构79层，建筑总高度为385.5m，结构形式为混凝土核心筒+钢结构外框，其中外框为16个钢管混凝土柱。工程钢结构总量约18 000t，钢管柱吨位约7 800t，钢管柱底部截面φ1 600×80，顶部截面为φ750×25，主要材质为Q345C、Q355B。钢管混凝土柱内倾斜角度约1.5°，钢管柱在与钢梁连接节点位置设置栓钉和外环板，钢柱内部设置钢筋笼[1]，如图2所示。
图2 埃及新行政首都CBD标志塔项目典型钢管柱效果图
本文通过对两个项目不同的施工方法进行对比阐述分析，为今后类似项目提供借鉴。
在进行钢管混凝土柱施工时，需要首先确定钢筋笼的安装方案，保证钢柱和钢筋笼均能够安装到位；
其次要考虑对接方案，保证钢筋笼与钢柱分别对接就位。
天津周大福金融中心项目利用钢筋笼顶部设置的固定环板及套筒，实现钢筋笼上下的对接，利用柱内设置的钢丝绳滑道，实现钢筋笼与钢柱的地面拼装和吊装。
2.1 技术措施
钢筋的连接采用绑扎搭接。钢筋笼吊装采用固定环板，以保证钢筋的位置，方便钢筋的连接。固定环板与钢筋笼使用直螺纹套筒固定，如图3所示。
图3 钢筋笼吊装固定环板
圆管柱内采用钢丝绳卡及8#钢丝绳制作钢丝绳滑道，便于钢筋笼在钢管柱内滑动，如图4所示。
图4 柱内钢筋笼滑道
分析钢结构斜柱的安装过程，初步固定是容易出现安全问题的第一个步骤，根据相关经验，在钢柱倾斜的反方向增加连接耳板。
钢柱精确校正过程中，由于钢柱重心偏心，为防止钢柱校正时滑移，影响校正效果，临时卡件对钢柱进行固定，使用灵活，且能有效保证连接刚度，如图5所示。
图5 钢柱临时固定措施
2.2 施工工艺流程
钢筋笼地面绑扎成型，与钢柱地面拼装到一起后整体吊装，到位后钢筋笼先进行对接，然后进行钢柱的对接，过程中钢筋笼顺着钢柱内部滑道上下移动，保证对接要求，如图6所示。
图6 钢管柱钢筋施工流程
钢筋笼与钢柱整体吊装至对接位置上部后，上部钢筋笼沿滑道向下移动，与下节钢筋笼搭接绑扎。钢筋笼搭接完成后钢柱继续向下移动，此时钢筋笼相对钢柱沿滑道向上移动，钢柱安装就位后采用临时连接耳板进行固定。
2.3 优缺点分析
（1）钢管柱首先吊装竖直，再将钢筋笼吊到钢柱内，增加了地面工作量，大吨位钢柱地面竖直放置对现场相关技术措施和安全措施的要求较高[3]。
（2）固定环板的使用保证了钢筋笼的竖向连续性及钢筋笼的定位准确性，但由于对接难度较大，因此单钩吊装时间较长，吊装效率较低。
（3）套筒对接过程中，吊装钢筋笼竖直与已安装就位斜向钢筋笼对接角度存在差异，因此存在一定安装难度。
埃及新行政首都CBD标志塔项目将钢筋笼对接位置设置为变径，新吊装钢筋笼将已安装钢筋笼包到柱头内部，完成对接。钢管柱水平放置，设置钢板滑槽，将钢筋笼滑移到钢柱内部，调整钢筋笼位置，焊接固定后形成吊装单元。
3.1 技术措施
每节钢管柱顶部钢筋笼做变截面，直径缩小200mm，长度为1 000mm，与上部钢管柱内钢筋笼形成搭接[4]，如图7所示。
图7 钢筋笼变截面做法
图8 钢筋笼滑槽做法
由于钢柱楼层位置存在栓钉，为保证钢筋笼穿过钢柱，设置半圆形滑槽，如图8所示。
为保证钢筋笼位于钢柱正中心位置，确保钢筋笼对接。钢筋笼地面拼装完成后，利用定位筋对钢管柱两端的钢筋笼进行固定，如图9所示。
图9 钢筋笼定位筋做法
3.2 施工工艺流程
钢筋笼地面绑扎成型，钢管柱水平放置，将钢筋笼拼装到钢柱内，焊接固定到一起后整体吊装就位。施工流程如图10所示。
图10 钢管柱钢筋施工流程
3.3 优缺点分析
（1）钢管柱与钢筋笼地面水平拼装到一起，保证施工安全的同时也提高了施工效率。
（2）尽管钢筋笼两端定位固定，保证了钢筋笼位于钢柱中心，钢柱内部钢筋笼由于重力变形存在偏心。本项目钢管柱倾斜角度不大，钢筋笼偏心较小，如倾斜角度增大，钢筋笼内部需要额外增加固定措施保证钢筋笼居中。
（3）上下节钢筋笼采用插接的方式连接，只保证了搭接长度，尽管将搭接间距做到了最小，未能将上下节钢筋笼连接到一起。根据埃及规范，钢筋之间间距小于4D，保证搭接长度情况下钢筋可以不绑扎，但一定程度上影响了钢筋竖向受力。
（4）本项目尝试将钢柱就位后，采用单独吊装钢筋笼的施工方法，虽然钢柱倾斜角度很小，但因为钢柱栓钉影响导致钢筋笼无法就位；
采用整体钢护筒虽然解决了钢筋笼的安装问题，但由于安装危险性高、安装进度慢、且塔吊占用时间长等问题最终未采用此方案。
（5）本项目钢管柱截面较小，概念设计阶段钢筋笼方案与柱内侧加劲板+通长栓钉设计方案对比，最终选定钢筋笼设计方案。
通过固定环板+钢丝绳滑道施工工艺和钢筋笼变径+滑槽施工工艺，解决了带倾斜角度圆管混凝土柱钢筋笼施工难题，可为类似项目提供借鉴。但两种施工工艺仍存在效率偏低或不能满足更大倾斜角度圆管混凝土柱钢筋笼施工的问题。随着建筑工业化的不断推进，在实现钢管柱与钢筋笼的工厂化作业后，下一步重点研究圆管混凝土柱的现场对接节点设计与施工问题。
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