鋼管柱柱芯混凝土頂升施工工法

1、鋼管柱柱芯混凝土頂升施工工法完成單位：中建七局三公司鋼管混凝土柱柱芯混凝土頂升施工工藝是利用混凝土輸送泵的泵送壓力將自密實(shí)混凝土從鋼管柱底部灌入，直至注滿整根鋼管柱的一種混凝土免振搗施工方法。通過工程施工實(shí)踐，總結(jié)形成本工法。1特點(diǎn)1.1 本工藝能一次性將鋼管混凝土柱內(nèi)的混凝土頂升至所需高度，可減少工序環(huán)節(jié)，降低勞動強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度。1.2 本工藝與高位拋落免振搗法相比，可有效避免鋼管柱內(nèi)混凝土不密實(shí)、離析等缺陷，確保混凝土質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。2適用范圍本工法適用于混凝土強(qiáng)度等級C50以下、頂升高度35m以下、直徑800以下鋼管柱的泵送頂升。3工藝原理在鋼管混凝土柱底部適當(dāng)位置開孔并焊接帶單向

2、閥的混凝土輸送管，利用混凝土泵的壓力將自密實(shí)混凝土自下而上擠壓頂升灌入鋼管內(nèi)，直至注滿整根鋼管混凝土柱。頂升自密實(shí)混凝土制作單向閥及截止閥澆筑結(jié)束?；炷帘眠M(jìn)行回抽，判斷單向閥是否關(guān)閉拆除混凝土輸送管及截止閥關(guān)閉截止閥，拆除截止閥后靠近混凝土泵端的輸送管混凝土養(yǎng)護(hù)，7天后割去澆筑口外露部分輸送管焊接封口鋼板否試配自密實(shí)混凝土柱底部開孔、焊接單向閥單向閥后連接截止閥及混凝土輸送管澆筑單根鋼管柱的混凝土全部運(yùn)至現(xiàn)場全部運(yùn)至現(xiàn)場現(xiàn)場混凝土坍落度及坍落擴(kuò)展度的檢測混凝土試塊制作4工藝流程 是 圖1 流程圖 5施工操作要點(diǎn)5.1 現(xiàn)場加工制作單向閥及截止閥。單向閥由145mm，5mm厚的混凝土輸送彎管（

3、R=500mm）及8mm厚的Q345鋼板共同加工而成，具體加工方法和尺寸如圖2所示。圖2 單向閥加工大樣截止閥采用20厚的Q345鋼板及18的螺栓加工制作，具體加工方法和尺寸如圖3所示。圖3 截止閥加工大樣 5.2 在距鋼管混凝土柱底部300mm500mm開一145mm圓孔，以清除柱內(nèi)積水、雜物及焊接單向閥。5.3 焊接單向閥（如圖4），單向閥伸進(jìn)鋼管混凝土柱內(nèi)的位置見圖中所示。單向閥的蓋板與水平方向的夾角宜為600700，可通過伸出鉸鏈背后的鋼板調(diào)節(jié)固定。圖4 單向閥5.4 用套箍連接截止閥（如圖5），在截止閥與混凝土泵間布置混凝土輸送管。若單向閥在澆筑完畢后能正常啟閉，可重復(fù)利用截止閥。圖

4、5 截止閥5.5 澆筑前，要計(jì)算好單根柱混凝土量，待所需混凝土運(yùn)送到施工現(xiàn)場后方可進(jìn)行頂升（從混凝土拌合至開始頂升的時間應(yīng)控制在混凝土初凝前），防止混凝土在運(yùn)輸過程中耽擱造成頂升中斷。同時，及時做好混凝土坍落度及坍落擴(kuò)展度的檢測。5.6 在混凝土輸送管與截止閥連接前，泵送砂漿用以潤滑輸送管道，并把該部分砂漿清除干凈后再進(jìn)行柱芯混凝土的澆筑。5.7 混凝土頂升至柱頂后，應(yīng)及時停泵，并進(jìn)行數(shù)次回抽，若柱頂混凝土面無明顯回落，方可拆除混凝土輸送管。5.8在拆除混凝土輸送管過程中，隨時做好關(guān)閉截止閥的準(zhǔn)備，并應(yīng)注意拆管順序，必須先拆除截止閥后靠近混凝土泵端的輸送管，再拆除截止閥前的套箍及截止閥。若拆管

5、過程中混凝土有涌出現(xiàn)象，應(yīng)立即關(guān)閉截止閥，待混凝土終凝后再拆除截止閥。5.9 澆筑完畢30min后，觀察柱頂混凝土有無回落下沉，若有下沉，則用人工補(bǔ)澆柱頂混凝土。5.10 混凝土養(yǎng)護(hù)7天后，將柱底單向閥外露部分割去，并焊接封口鋼板。6材料及機(jī)具設(shè)備6.1 制作單向閥和截止閥的鋼材均為8mm厚及20mm厚的Q345鋼板。6.2 泵送混凝土的配合比設(shè)計(jì)，應(yīng)符合混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50204-2002）、混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程（JGJ/T10-95）、自密實(shí)高性能混凝土技術(shù)規(guī)程（DBJ13-55-2004）和預(yù)拌混凝土生產(chǎn)施工技術(shù)規(guī)程（DBJ13-42-2002）的規(guī)定，并應(yīng)根據(jù)混凝

6、土原材料、運(yùn)輸距離、混凝土泵送性能與輸送管徑、泵送距離及氣溫等進(jìn)行試配。配合比實(shí)例見表6.2。表6.2 自密實(shí)混凝土（C50）配合比（kg/m3）水粗骨料細(xì)骨料水泥礦渣粉粉煤灰TW-7RAEA1759507133801106311.0638自來水525mm的連續(xù)級配碎石細(xì)度模數(shù)為2.62.8的中砂P.0.42.5磨細(xì)高爐礦渣粉級高效泵送劑膨脹劑注：配合比中水膠比為0.32，坍落度為190220mm。6.3 所需機(jī)具設(shè)備有：混凝土攪拌運(yùn)輸車、混凝土輸送泵（HBT80C-1818D,理論最大輸出壓力為18Mpa）、輸送管、單向閥、截止閥、鐵鍬、試件制作器具、電焊機(jī)、對講機(jī)等。7勞動組織勞動組織根據(jù)

7、每班澆筑的鋼管柱數(shù)量、混凝土量以及商品混凝土的運(yùn)輸距離確定。以一個臺班澆筑10根鋼管柱混凝土，每根10m3混凝土，商品混凝土運(yùn)輸距離8KM為例。具體見表7。表7各工種人員配備和工作任務(wù)序號工種人數(shù)工作任務(wù)1混凝土輸送車司機(jī)46將商品混凝土從攪拌站運(yùn)至工地2泵機(jī)操作工2泵機(jī)操作及保養(yǎng)3接管工4布管、安拆管、安裝及關(guān)閉截止閥等4電焊工2柱底開孔，焊接單向閥、封頭鋼板等5指揮人員2組織指揮、統(tǒng)籌規(guī)劃、調(diào)度6混凝土工2澆搗、清理、養(yǎng)護(hù)7試驗(yàn)員1混凝土坍落度及擴(kuò)展度的檢測、試塊制作等8質(zhì)量控制8.1 自密實(shí)混凝土應(yīng)嚴(yán)格按混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50204-2002）、自密實(shí)高性能混凝土技術(shù)規(guī)

8、程（DBJ13-55-2004）、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（DBJ13-51-2003）的規(guī)定進(jìn)行試配及施工?；炷猎牧蠎?yīng)符合其質(zhì)量要求及嚴(yán)格控制原材料的計(jì)量，嚴(yán)格控制好混凝土的坍落度和坍落擴(kuò)展度。8.2 自密實(shí)混凝土開盤鑒定的指標(biāo)，除應(yīng)滿足福建省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)預(yù)拌混凝土生產(chǎn)施工技術(shù)規(guī)程（DBJ13-43-2002）有關(guān)要求外，尚應(yīng)滿足自密實(shí)混凝土的工作要求，同時宜對自密實(shí)混凝土的表觀密度進(jìn)行測試，使自密實(shí)混凝土的表觀密度在正常范圍內(nèi)。8.3 混凝土攪拌車在裝料及運(yùn)輸過程中，應(yīng)保持運(yùn)輸車滾筒按36r/min低速轉(zhuǎn)動，保持混凝土拌合物的均勻性，不產(chǎn)生分層、離析現(xiàn)象，嚴(yán)禁在運(yùn)輸和等待卸料過程中加

9、水。8.4 澆筑前，要計(jì)算好單根柱混凝土量，待所需混凝土運(yùn)送到施工現(xiàn)場后方可進(jìn)行頂升，防止混凝土在運(yùn)輸過程中耽擱造成頂升中斷。8.5 混凝土澆筑完畢后，應(yīng)及時覆蓋養(yǎng)護(hù)，澆水養(yǎng)護(hù)的時間，不得少于7天，澆水次數(shù)應(yīng)能保持柱頂混凝土始終處于濕潤狀態(tài)。8.6 加工制作單向閥及截止閥使用的鋼材、焊接材料和緊固件等應(yīng)具有質(zhì)量證明書，并符合鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50205-2001）的規(guī)定。8.7 單向閥及截止閥應(yīng)嚴(yán)格按照圖2及圖3要求加工制作，開啟、關(guān)閉靈活。焊接質(zhì)量應(yīng)符合建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程(JGJ81-2002)。9安全措施及環(huán)保要求 采用本工法施工時，除應(yīng)執(zhí)行有關(guān)安全施工及環(huán)保措施規(guī)定外，

10、尚應(yīng)遵守注意下列事項(xiàng)：9.1 施工作業(yè)人員必須了解和掌握本工藝的技術(shù)操作要領(lǐng)，特殊工種（如輸送泵操作人員、電焊工等）應(yīng)持證上崗。9.2 混凝土澆筑前，應(yīng)對單向閥、截止閥、輸送管的布管及接頭等進(jìn)行檢查，混凝土輸送泵進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)正常后方可開機(jī)工作。 9.3 在混凝土澆筑過程中，截止閥旁嚴(yán)禁站人。9.4 要制定混凝土輸送泵、混凝土運(yùn)輸車的噪聲控制措施，現(xiàn)場道路要平整暢通，保證混凝土輸送泵、混凝土運(yùn)輸車平穩(wěn)運(yùn)行。9.5 混凝土運(yùn)輸車出場前應(yīng)清理下料斗，防止混凝土滴灑，經(jīng)洗車臺洗車后方可離場。9.6 混凝土輸送泵的冷卻水及清洗運(yùn)輸車的污水應(yīng)經(jīng)集水坑和沉淀池后，方可排入市政污水管線或回收用于灑水降塵。10效

11、益分析101 可解決鋼管混凝土柱內(nèi)混凝土密實(shí)度不足、離析等缺陷，確保施工質(zhì)量。10.2 采用本工法，減少了施工工序，避免多工種交叉施工，有利于安全管理工作?？山M織流水施工，加快施工進(jìn)度。10.3 本工藝與傳統(tǒng)逐段澆搗法相比，具有良好的綜合效益。 以福州萬象商業(yè)廣場為例，效益分析如下： 1）按總共164根鋼管柱計(jì)算，每根柱平均10立方混凝土計(jì)；采用傳統(tǒng)逐段澆搗法和采用頂升施工法，費(fèi)用分析如下：a. 傳統(tǒng)逐段澆搗法費(fèi)用： 混凝土振搗費(fèi)用30元/m3，計(jì)：164×10×3049200元。 每根柱都需開至少4個振搗孔，開孔及封堵費(fèi)用計(jì)50元/個：164×4×50

12、32800元。b. 頂升施工法費(fèi)用：頂升法施工增加閥門的費(fèi)用，截止閥每個80元，單向閥每個25元，單向閥共164個，截止閥2個，閥門費(fèi)用為：164×252×804260元。頂升法施工采用自密實(shí)混凝土，其添加外加劑和礦渣粉每立方混凝土成本增加15元：164×10×1524600元。開孔、焊接單向閥及焊接封口鋼板等的費(fèi)用計(jì)60元/個：164×609840元。c.總共節(jié)省費(fèi)用為：4920032800426024600984043300元。2）采用頂升施工法，相比逐段澆搗法，工期縮短約10天。11工程實(shí)例福州萬象商業(yè)廣場總建筑面積為100633m2，地下一層，地上四層。上部結(jié)構(gòu)為鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)。鋼管柱按截面分為圓形和箱形，圓管柱計(jì)116根，規(guī)格為720；箱形柱計(jì)48根，最大截面為640×640；柱的標(biāo)高從-5.5