38钢管柱砼施工方案

中国建筑第八工程局14.5.11钢管柱砼施工方案4.5.11.1钢管混凝土浇筑方案`本工程主楼采用了钢管混凝土圆柱，各层均有2%-3%的斜率，设计在主楼主人口处采用了人字形斜柱(如图4.5.11.1-1)。主楼部分的钢管混凝土柱，在地下室时有17根，在地上1-3层有19根，在4层以上有18根。图4.5.11.1-1人字型柱示意图钢管柱直径与壁厚如表4.5.11.1-1序号楼层标高(m)钢管直径(mm)钢管壁厚(mm)1地下4层—29层15.85至117.2140025230层—49层117.2至192.5130022350层-57层192.5至223.4120020458层-68层223.4至267.2100018钢管内混凝土强度等级如表4.5.11.1-2。楼层标高(m)混凝土强度等级地下4层—27层-15.85至109.8C6028层—45层109.8至177.7C5046层—68层177.7至267.2C401施工方法选择作为较为成熟的施工技术，钢管混凝土浇灌方法可分为以下三种：1)泵送顶升浇灌法；2)立式手工浇捣法；3)立式高位抛落无振捣法。三种方法的适用范围及优缺点各不相同，对比分析见表4.5.11.1-3：序号浇筑方法原理优点缺点1立式手工浇捣法混凝土自钢管上口灌入，一次浇灌高度不宜大于2m。传统作业施工效率较低，质量受振捣操作人员影响，无保证；占用塔吊22高位抛+辅助性振捣法利用混凝土从高位顺钢管下落时产生的动能达到振实混凝土施工效率较高无振动无噪音占用塔吊，与钢结构吊装作业冲突3泵送顶升筑法在钢管接近地面或某楼层板处安装一个带闸门的进料管，直接与泵的输送管连接，由泵车将混凝土连续不断地自下而上灌入钢管。质量有保障，占用塔吊如结构高，则需要较高的泵送压力。需要在钢管壁上开洞，影响结构的外观质量，但可在装饰施工阶段进行弥补。本工程钢管混凝土泵送高度为-15.85米到267.2米，为保证混凝土的浇注质量，我们将根据混凝土浇筑位置不同分别采用泵送顶升浇筑法和高位抛落+辅助性振捣法二种方法进行浇筑，浇筑方法选择详见表4.5.11.1-4。表4.5.11.1-4钢管混凝土浇筑方法序号楼层标高(m)的混凝土浇筑方法1地上1层—68层±0.00至267.2送顶升浇筑法2地下4层—地下1层-15.85至±0.00高位抛落无振捣法钢柱混凝土不论采用泵送顶升浇筑法，还是高位抛落+辅助性振捣法，均分节进行浇筑，分节情况同钢管柱的吊装节，每节高约10米左右，分节情况详见表4.5.11.1-6。2施工机械配置1）本工程主楼地下4层—地下1层钢管柱混凝土采用高位抛落+辅助性振捣法施工，混凝土通过输送泵直接进入位于钢管柱上部的受料斗内，混凝土输送泵采用三一重工产HBT60C-1816型或混凝土泵车。2）地上1层到64层采用泵送顶升浇筑法施工，混土输送泵采用三一重工产HBT60C-1816型和HBT90CH-2122D型混凝土输送泵，主楼核心筒施工至39层前，混凝土泵选用HBT60C-1816型；施工至39层后，混凝土泵改用HBT90CH-2122D型，此时钢管混凝土施工至32层(128.3米)，详见表4.5.11.1-5。表4.5.11.1-5泵送顶升混凝土泵选择序号楼层标高(m)混凝土泵选择1地上33层—68层128.3至267.2HBT90CH-2122D2地上1层—32层±0.00至128.3HBT60C-18163地下4层—地下1层-15.85至±0.00HBT60C-1816混凝土HBT60C-1816型和HBT90CH-2122D型参数详见详见第4.5.13.4节。表4.5.11.1-6钢管柱混凝土分节情况表中国建筑第八工程局2楼层楼层标高(m)层高(m)钢管节数号钢管直径(m)每节钢管顶标高(m)每节钢管混凝土顶升高度(m)每节混凝土量(m3)每层混凝土量(m3)R266.25261.0267.2009.0007.07134.2468261.23.967257.33.925258.2007.8006.12116.3466253.43.965249.53.924250.40011.3008.87168.5464245.63.763241.93.762238.23.723239.10011.1008.71165.5661234.53.760230.83.759227.13.722228.00011.1008.71165.5658223.43.757219.73.71.256216.03.721216.90012.40014.02266.3255212.33.754208.63.753203.6520204.50011.10012.55238.4052199.93.751196.23.750192.53.719193.40011.10012.55238.4049188.43.71.31.348185.13.747181.43.718182.30011.10014.73279.7946177.73.745174.03.744170.33.717171.20011.10014.73279.7943166.63.742162.93.741159.23.716160.10011.10014.73279.7940155.53.739151.83.738148.13.715149.00012.40016.45312.5637141.1536139.43.735135.73.714136.60011.10014.73279.7934132.03.733128.33.7楼层楼层标高(m)层高(m)钢管节数号钢管直径(m)每节钢管顶标高(m)每节钢管混凝土顶升高度(m)每节混凝土量(m3)每层混凝土量(m3)32124.63.713125.50011.10014.73279.7931120.93.730117.23.729113.53.7121.4114.40011.10017.08324.4928109.83.727106.13.726102.43.711103.30011.10017.08324.492598.73.72495.03.72391.33.71092.20012.40019.08362.492287.63.72182.65.02078.93.7979.80011.10017.08324.491975.23.71871.53.71767.83.7868.70011.10017.08324.491664.13.71560.43.71456.73.7757.60011.10017.08324.491353.03.71249.33.71145.63.7646.50011.10017.08324.491041.93.7938.23.7834.53.7535.40011.10017.08324.49730.83.7627.13.7523.43.7424.30012.00018.46350.80417.46311.46312.30011.40017.54298.1826.005.41±0.00620.9007.40011.39193.56-1-4.54.5中国建筑第八工程局3楼层楼层标高(m)层高(m)钢管节数号钢管直径(m)每节钢管顶标高(m)每节钢管混凝土顶升高度(m)每节混凝土量(m3)每层混凝土量(m3)-2-8.23.7-3-11.93.71-6.5009.35014.39244.56-4-15.853.853原材料要求本工程钢管混凝土均采用大流态自密实混凝土，坍落度按自密实混凝土Ⅱ级控制，其坍落扩展度为550~650mm。混凝土扩展度检测见图4.5.11.1-1，混凝土坍落度检测见图4.5.11.1-2。图4.5.11.1-1混凝土扩展度的检测图4.5.11.1-2混凝土坍落度的检测中国建筑第八工程局4大流态自密实混凝土要求拌和物具有较好的流动性、稳定性，具有较低的粘度。这要求选用合适的外加剂、粗细骨料、掺和物，并进行特殊混凝土配合比设计。选择适当的外加剂对控制坍落度损失，减少混凝土离析，增强混凝土的流动性、稳定性至关重要。选择萘系或共聚羧酸系，在实验室试配，以检测外加剂与水泥等各种材料的相容性，掺量的最合理比例。配置大流态混凝土，除粗骨料减小粒径尺寸，去掉大粒径骨料外，通过级配改善材料的匀质性。拟采用三组分颗粒骨架原理，增加骨料装填体密度。细骨料的细度模数和0.315筛号的分计筛余量应与粗骨料相匹配。采用Ⅰ级磨细粉煤灰，其丰富的玻璃珠含量，产生滚珠摩擦效应，可以改善混凝土的流动性，且Ⅰ级磨细粉煤灰需水量小，在水胶比不变的情况下，增加了混凝土的坍落度，提高混凝土的可泵性。为保证大流态混凝土满足施工性能与强度等级要求，混凝土应先根据以上原则与混凝土搅拌站在实验室进行反复试配，寻找最合适的混凝土配合比，并在现场做试配试件，检测混凝土坍落度经时损失、流动性、离析度，强度值等各项指标，最终形成最优配合比。4高位抛落+辅助性振捣法本工程主楼钢管混凝土地下4层到地下1层(-15.85米至±0.00)采用高位抛落+辅助性振捣法，混凝土由料斗一次直接抛落到钢管内，不准分散抛落，混凝土一次浇灌量不宜超过0.7m3，且钢管内混凝土高度不超过45cm。管内混凝土浇灌工作应连续进行，中途不留施工缝，在有节点板和钢筋的范围插入加长振捣棒辅助振捣，插入深度应超过已浇筑混凝土高度的50～100mm，振动时间以无气泡泛出，混凝土面不再明显下降为准，设专人监控。同时为避免钢管混凝土底部出现蜂窝，在每次混凝土浇灌前，每次先浇灌一层水泥砂浆(配比采用混凝土的水泥与砂的配比)厚度约为10～15cm。料斗的下口应比钢管的内径至少小100--200mm，以便混凝土下落时管内空气能够排出。高位抛落法示意图见图4.5.11.1-3图4.5.11.1-3高位抛落法示意图钢管内混凝土终凝后，在其表面凿毛，处理干净。上节钢管柱吊装完后，在其上口覆盖，以免杂物进入。基础节混凝土浇注：钢结构安装形成稳定的结构单元后，进行钢管柱内混凝土的浇注，在钢管柱上口搭设施工操作架，提供混凝土施工操作面。混凝土通过泵送从钢管上口由上往下进入钢管内。分层振捣密实，分层厚度300~500mm，保证混凝土密实。5泵送顶升浇灌法本工程主楼钢管混凝土地上1层至顶层(±0.00至267.2米)采用泵送顶升浇灌法。1)施工方法①做好浇注前的准备工作，包括混凝土压入量的计算、混凝土输送管的布置及输送管与钢管柱入口的连接装置见图4.5.11.1-4。混凝土卸料管钢管柱第5页共9页图4.5.11.1-4钢管柱入口的连接装置②在柱上部通过检查孔将钢管柱内表面浇水润湿。③用0.5——1.0m3同配合比的砂，先行压入泵管湿润，在柱入口处拆管流入预埋的砂浆盆内，流完后立即恢复连接，即作泵压。④控制泵压入速度和压力，防止压力过大，对钢柱产生破坏，压入要连续进行，安排好搅拌车，采用一台车卸料，另一台等待。⑤柱上端安排专人观察压入混凝土的升高，并与泵车操作人员及时联络，防止混凝土压入超量。⑥当混凝土砂浆从钢柱上部检察孔溢出时，立即停止泵送，并迅速将压入装置的阀门关闭。此装置在混凝土压送完毕1小时后方可拆除。⑦混凝土压送完毕后，及时回收泵送管道内的混凝土。。⑧当钢管混凝土终凝后，关闭闸板阀，拆除其外侧的泵管。7质量控制钢管混凝土柱是由钢管和混凝土共同作用的受力构件，要求混凝土具有很好的填充性能，确保充满钢管内的每个部位，混凝土要有良好的流动性、体积稳定性，加上钢管不象木模板一样有一定的吸水性，所以混凝土还要有良好的保水性能，不得有离析、泌水现象。本工程钢管柱内混凝土采用免振捣自密实混凝土，所以混凝土的质量直接关系到施工的质量，所以控制必须严格。经多年的施工经验，我们决定采取以下措法兰连接盘与钢管柱预留孔焊接钢管壁上开预留孔止回闸筏埋入钢管内，开口位于钢管柱中心与输送管卡接第6页共9页施来保证混凝土的质量：1)及时测定砂石料的含水率，相应调整用水量。2)严格控制计量管理，定时检察重量感应器的精度。其误差标准的限值为：水泥、水±1