外斜柱施工方法研究

［摘要］近年来，随着建筑业的不断发展，为了满足图书馆、艺术中心、体育馆等特殊造型建筑物施工的需要，混凝土外斜柱作为主要的结构受力构件被大量使用，而混凝土外斜柱的施工技术却是混凝土施工中的一个难点，本文作者结合自己参与的实际工程，详细介绍了混凝土外斜柱的施工技术以及施工中应注意的事项，以供同行参考。

［关键词］混凝土 外斜柱 施工技术

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

第一节、工程概况

1、四川农业大学成都温江校区二期建设项目工程图书馆位于成都市温江区公平街道办，层数5层，局部地下室一层，总高度25.8米，建筑面积为16363平方米，框架结构。

2、根据施工图，在1轴交D-H轴部位有斜柱五根，截面尺寸为500*500，与水平面夹角约为73.89°，斜柱强度等级为C30。与之并排的框架柱（立柱）截面尺寸为600*600，强度等级为C30,受力钢筋为12B20(B为二级钢代号)，该部位层高为4.5m，每层之间设有框架梁。1轴交C轴处设有斜柱一根，截面尺寸为600*600，与水平面夹角约为73.89°，斜柱强度等级为C30。与之并排的两根框架柱（立柱）截面尺寸均为600*900，强度等级为C40，受力钢筋为32B28，该部位层高为4.5m，每层之间无框架梁连接。斜柱高度从4.45m-25.5m,该部位立面图如下。

本论文主要要阐明斜柱的施工方法、施工过程中的注意事项。

第二节、施工方案的选择

通常对于往外倾斜的柱子施工有如下方法可以选择：

第三节、施工方案介绍

通过上面分析，该斜柱部位可以采用方法3进行施工。由于该工程工期不紧张，因而其施工周期较长的缺点能够克服。在施工该部位时，本项目部将斜柱与旁边的立柱用钢管拉结在一起，浇注混凝土时，立柱先进行浇注，待立柱浇注3天后，再浇注斜柱，最后浇注该层梁、板，各层按此顺序交替施工。在1轴及2轴适当位置留设竖向施工缝，竖向施工缝到斜柱范围内按照上述方法进行施工，其余部位按梁、板、柱同时浇注的方案施工。斜柱与框架立柱的拉结措施如下图。

第四节、相关计算

1、对D-H轴斜柱拉结体系的计算

根据以上计算, 对每层立柱在1.5m及3m处用钢管与斜柱进行拉结，可以得到如下计算模型：

经结构力学求解器计算，得到如下计算结果：

弯矩图

剪力图

有上图可知，D-H轴斜柱所受最大弯矩为6.07KN·m，最大剪力为15.62KN

对与之相连的立柱，可以建立如下计算模型：

经结构力学求解器计算，得到如下计算结果：

有上图可知，立柱所受最大弯矩在柱根部，为52.59KN·m

查结构施工图，立柱强度等级为C30，受拉区钢筋为4B20,AS=1256mm2,受压区钢筋为4B20,AS’=1256mm2，柱保护层厚度为30mm。

验算柱混凝土强度的平均气温为15.00℃，查温度、龄期对混凝土强度影响曲线得到3天后混凝土强度达到32.97%，C30.0混凝土强度近似等效为C9.9，混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=7.20N/mm2。

通过上面计算，知道3天后立柱的抗弯承载力满足要求，斜柱对立柱的拉力不会对立柱造成影响。

斜柱与立柱的拉结按下图处理。

2、对C轴斜柱拉结体系的计算

根据以上计算, 对立柱每隔1.5m用钢管与斜柱进行拉结，可以得到如下计算模型：

经结构力学求解器计算，得到如下计算结果：

弯矩图

剪力图

有上图可知，C轴斜柱所受最大弯矩为2.71KN·m，最大剪力为10.64KN

经计算，与之相连的立柱在柱根部所受弯矩最大，为711.64 KN·m

查结构施工图，立柱强度等级为C40，受拉区钢筋为8B28,AS=4932mm2,受压区钢筋为8B28,AS’=4932mm2，柱保护层厚度为30mm。

验算柱混凝土强度的平均气温为15.00℃，查温度、龄期对混凝土强度影响曲线得到3天后混凝土强度达到32.97%，C40混凝土强度近似等效为C13.2，混凝土弯曲抗压强度设计值为fcm=7.20N/mm2。

通过上面计算，知道3天后立柱的抗弯承载力满足要求，斜柱对立柱的拉力不会对立柱造成影响。

但为以防万一，将立柱与旁边的立柱用6*19 16mm钢丝绳拉结在一起，钢丝绳应设置KCOD型M16花篮螺栓，并设置相应绳卡。

第五节、施工经验总结

1、该施工方案中的大量计算由结构力学求解器（由清华大学土木系结构力学教研室研制）完成，是结构力学求解器在工程实例中的成功应用。

2、该工程D-H轴也可以采用在楼面上预埋钢筋拉环，斜柱用钢丝绳与拉环连接，斜柱与框架柱、梁、板一起浇注的方法进行施工，这种施工方法将有效缩短施工时间。

3、由于斜柱拉结在立柱上，因而必须对立柱的承载力进行计算，保证该施工方案不会对立柱的施工质量造成影响。如果经计算立柱的承载力不能满足要求，那么可以将该立柱与旁边的立柱进行拉结，应计算旁边立柱的承载力是否满足要求，其中还涉及拉结钢丝绳、花篮螺栓、配套绳卡的选型设计。如果经计算立柱的三天承载力不能满足要求，那么可以将立柱的养护时间适当延长或者提高立柱的强度等级，以期尽快使立柱的承载能力符合要求。

4、必须待斜柱强度达到100%才能拆除斜柱与立柱之间的拉结体系。

5、拉杆接长必须采用搭接，严禁用对接接头施工。