钢管砼柱砼施工质量在南京国际金融中心项目上的探讨.doc

钢管砼柱砼施工质量在招商局南京国际金融中心项目上的探讨孙兆科【内容摘要】文章从招商局南京国际金融中心续建工程特殊的结构形式（钢管砼框筒体系）着手，就钢管柱内砼浇铸的工艺以及砼强度的控制进行了简要的介绍。【关 键 词】高强砼 柱内砼浇注 塌落度 振捣密实混凝土也称砼，是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶结材料，骨料和水按一定比例配制，经搅拌振捣成型，在一定条件下养护而成的人造石材。混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大；同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽，使其使用范围出十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，就是造船业，机械工业，海洋的开发，地热工程等，混凝土也是重要的材料。但在不同的工程中，对砼强度的控制也各不相同。一、 工程概况招商局南京国际金融中心工程位于南京新街口中心广场西南侧，楼盘占地2.1万m2，工程总建筑面积约19万m2。其中主、副楼的建筑高度分别为104.8m和220.8m，主楼为一超限高层写字楼。工程从1995年底破土动工至2000年12月，历经桩基、基础、裙楼、副楼的开发后项目建设暂停，2004年11月楼盘的主楼区开始续建。主楼工程结构类型为钢管砼框筒体系。主体结构的安全等级为一级，设计使用年限为50年，抗震设防烈度为7度，抗震等级框架为一级、核心筒为特级。二、 本工程钢管砼框筒体系的结构特征及钢管砼柱的受力特征根据设计要求，本工程主塔楼主体结构采用钢管砼框筒体系，其平面布置如：图1图1 南京国际金融中心工程主楼区钢管柱的分布其特征：（一）主楼各层平面为一轴对称的城门洞形，中心部位为筒体，周边对称设置二十根外径1.1m，且随楼层增高壁厚按25、18、14mm逐步递减的钢管砼柱。（二）核心筒剪力墙体内设置型钢梁、型钢柱。核心筒与钢管柱间，钢管柱与钢管柱间分别设置断面不一的型钢砼梁。（三）由于主楼层数多（五十一层）核心筒的高宽比大，故在核心筒墙体转角处、框墙交接处均布置型钢暗柱，以提高核心筒的抗弯能力。本工程在核心筒外对称设置的二十根钢管砼柱为小偏心受压构件，在钢管砼框筒体系中，钢管砼柱承受其从属面积内的竖向荷载和部分水平荷载。根据国外有关研究资料证明，钢管砼在轴向压缩荷载作用下，由于钢管与砼的相互作用，钢管内冲填的砼受钢管的紧箍作用，砼处于三向受压的状态。因此延缓了砼受压时纵向开裂的出现，而钢管本身则由于内填砼提供的侧向支撑作用，推迟了管壁受压弯曲，增强了钢管的受压稳定性。据资料统计，在受压状态下，钢管砼柱的抗压能力可达钢管与砼单体承压能力之和的1.72.0倍。同样在受弯和受剪的状态下，圆形钢管砼柱表现出较强的塑性性能。在反复水平动荷载作用下，钢管砼柱又表现出较强的耐震性和延性。由于钢管砼柱具有良好的静动力学性能，因此施工阶段保证钢管砼柱内砼的灌注质量，使钢管与砼之间相互作用充分发挥，确保钢管砼柱具有良好的静动力学性能就显得非常重要了。三、 钢管砼柱砼施工质量控制的要点根据设计要求，本工程钢管砼柱内砼强度等级为C60，属于高强砼。施工中我们对钢管砼柱内C60高强砼的控制包括下列内容：（一）根据砼的设计规范，审查砼的配合比；控制钢管砼柱内砼的施工质量，首先控制砼的配合比。为此要求砼的制备厂，根据本工程的设计要求，在砼施工前提供C60砼的水灰比，及砼的制备配合比。并要求厂方提供试配报告报监理审查，监理还对原材料作如下重点审查：1、根据砼的设计规程，高强砼选用的硅酸盐和普通硅酸盐水泥，强度等级不应低于42.5级。本工程厂方采用的水泥为普硅52.5级，符合规程要求。2、根据砼的设计规程C60砼其粗集料的最大粒径不应大于31.5mm，高于C60砼，其粗集料的最大粒径不应大于25mm。针片状颗粒含量不宜大于5.0%。本工程厂方采用的白云石矿的碎石最大粒径为25mm，针片状颗粒含量为3.4%，也符合规程要求。3、根据砼设计规程，高强砼细集料的细度模数宜大于2.6。本工程采用的细集料的细度模数为2.5。略低于规定值，但细集料中泥及泥块含量均达类技术指标。4、根据砼设计规程，高强砼水泥用量不应大于550kg/m3，水泥和矿物掺合料的总量不应大于600 kg/m3。本工程C60砼水泥用量395 kg/m3，水泥和矿物掺合料的总量为543 kg/m3，小于600 kg/m3，符合规程要求。钢管柱内砼浇注期间，现场抽查塌落度，并适时到砼制备厂检查，检查制备比例是否与报验比一致。（二）根据现场条件，选择柱内砼浇注方法。选定与现场浇注方法相适应的砼塌落度；常见的钢管砼施工方法有导管浇注法，泵送顶升浇注法和传统的手工逐段浇注法。现场采用何种方法需根据施工现场机具配置条件，钢管柱的节点型式，施工人员的经验等确定。上述三种浇注方法由于工艺不同，对塌落度要求也不一。本工程钢管柱施工最大高度近200米，且核心筒内已安装一台内爬式H3/36B（BA659）型的塔吊。塔吊臂长60米，臂端起重量为3.6吨。现场二十根钢管柱全部处于吊臂有效覆盖范围内。因此，本工程钢管砼的浇注方法是利用塔吊吊斗，自上而下分层逐段进行浇注，并随浇随振，确保砼密实。为了控制钢管柱内砼的施工质量，在本工程地库和主楼施工期间，我司曾先后约请东南大学结构及材料试验中心和南京南大工程检测评估有限公司对本工程部分层次的钢管柱作过四次检测。现场对采用传统方法施工时塌落度的控制作过粗浅的探索。结果证明，钢管柱内砼除应满足配合比、强度要求外，尚应注意选择砼的塌落度。分层浇注的厚度，塌落度不同振捣烈度也应作相应调整。在地库施工首次浇注钢管砼时，由于C60砼制备水灰比小，为了保证砼的和易性，厂方掺加少许塑化剂，浇注时砼的塌落度高达180mm210mm。浇注时采用正常方法振捣，分层厚度为1.5mm，结果超声波检测证明，每根钢管柱根部振幅和声速都偏大，顶部振幅和声速都偏小。分析认为这是砼粗集料下沉所至。以此塌落度浇注管内砼，楼层间柱内砼密实度和强度将形成跌级。当塌落度小于100mm，分层厚度1.5m，采用正常烈度振捣时，超声波检测的波速和波幅曲线均较均匀。本工程七层以下基本采用此法施工，主楼续建工程开始后，为了保证进度，钢管柱内砼每两层浇注一次，钢管内砼分层厚度约1.5m，塌落度控制在140mm左右，砼振捣采用略振法施工。89层19和3号钢管柱砼的测试结果显示，采用此法施工时砼的均匀性基本上小于15%，个别剖面离散系数略大于15%，具体测试结果见表1.由表1.和超声波测试曲线可见，19号柱超声波检测波速的离散系数小于15，且曲线图显示出的声学参数均匀无异常。根据JGJ106-2003，J256-2003建筑基桩检测技术规范第10.4.7条例规定，判定19号柱为类柱，柱身完整无缺陷。3号柱2-3剖面超声波离散得数大于15，且根据该柱的检测曲线，在梁柱节点断面的声学参数出现异常，但无声速低于低限的异常。根据JGJ106-2003，J256-2003建筑基桩检测技术规范判定为类柱，柱身基本完整，可以作为工程柱使用。表1柱 测 孔示 意 图柱号测孔剖面孔 距（m）超声波初至抵达时间（ms）平均声速（m/sec）标 准偏 差离 散系 数（%） 1 3 219测孔1-20.5200.12641432676.5测孔2-30.5700.13841251674.0测孔3-10.5600.13840541854.63测孔1-20.6200.15739532135.4测孔2-30.6010.144417263515.2测孔3-10.5600.135416548511.6（三）为确保浇注质量，对钢管柱加径部位进行特殊处理；从上述柱3测孔2-3的测试能量图可见，当现场砼为140mm，采用略振法施工时，在钢管柱梁柱节点加劲部位，由于钢管柱内设有宽度为200mm的加强环，由于振捣不足，加强环下部局部存在松散或蜂窝。超声波在此产生散射和绕射，导致该测位声学参数出现异常，声速离散系数大于15%。针对上述情况在14层以上钢管柱砼施工时，现场对钢管柱节点内侧加劲环的宽度从200减小为100。同时为了提高施工进度，经设计认可，从14层开始原梁柱牛腿节点改为穿筋式节点，由于梁的主筋穿入钢管柱内，按传统方法分层从上而下浇注时，砼可能会产生回弹、散射，钢管柱内砼的均匀性难以保证。为此现场采取的应对措施是在塌落度保持小于140mm的前提下加强振捣。 表2.为2021层13和14号钢管柱超声波检测结果。表2柱 测 孔示 意 图柱号测孔剖面孔 距（m）超声波初至抵达时间（ms）平均声速（m/sec）标 准偏 差离 散系 数（%） 1 3 213测孔1-20.6500.14146011423.1测孔2-30.5500.11348581964.0测孔3-10.5500.11647532385.914测孔1-20.3500.08242852395.6测孔2-30.7000.12856128599.4测孔3-10.3500.081434441015.3由表2. 14号柱测孔3-1剖面看，声速的离散系数大于15，进一步查看并分析测孔2-3和测孔3-1的声波测试曲线，发现两测试剖面在下部的声速曲线呈反向飘移。这说明3号孔测管预埋时根部发生偏移，导致2-3、3-1测孔不平行，测管下部孔距与上部不符。因此计算出的声速离散系数超标（15%），但由于2-3，3-1剖面声幅曲线正常，且无声速低于低限值的异常，说明14号柱剖面3-1的声速离散系数失真。由此判断，当砼塌落度小于140mm时，对于上述节点型式的钢管柱采用正常振捣方式浇注钢管柱内砼是可以保证管内砼的密实度的。合同管理制度1 范围本标准规定了龙腾公司合同管理工作的管理机构、职责、合同的授权委托、洽谈、承办、会签、订阅、履行和变更、终止及争议处理和合同管理的处罚、奖励；本标准适用于龙腾公司项目建设期间的各类合同管理工作，厂内各类合同的管理，厂内所属各具法人资格的部门，参照本标准执行。2 规范性引用中华人民共和国合同法龙腾公司合同管理办法3 定义、符号、缩略语无4 职责4.1 总经理：龙腾公司经营管理的法定代表人。负责对厂内各类合同管理工作实行统一领导。以法人代表名义或授权委托他人签订各类合法合同，并对电厂负责。4.2 工程部：是发电厂建设施工安装等工程合同签订管理部门；负责签订管理基建、安装、人工技术的工程合同。4.3 经营部：是合同签订管理部门，负责管理设备、材料、物资的订购合同。4.5 合同管理部门履行以下职责：4.5.1 建立健全合同管理办法并逐步完善规范；4.5.2 参与合同的洽谈、起草、审查、签约、变更、解除以及合同的签证、公证、调解、诉讼等活动，全程跟踪和检查合同的履行质量；4.5.3 审查、登记合同对方单位代表资格及单位资质，包括营业执照、经营范围、技术装备、信誉、越区域经营许可等证件及履约能力（必要时要求对方提供担保），检查合同的履行情况；4.5.4 保管法人代表授权委托书、合同专用章，并按编号归口使用；4.5.5 建立合同管理台帐，对合同文本资料进行编号统计管理；4.5.6 组织对法规、制度的学习和贯彻执行，定期向有关领导和部门报告工作；4.5.7 在总经理领导下，做好合同管理的其他工作，4.6 工程技术部：专职合同管理员及材料、燃料供应部兼职合同管理员履行以下职责：4.6.1 在主任领导下，做好本部门负责的各项合同的管理工作，负责保管“法人授权委托书”；4.6.2 签订合同时，检查对方的有关证件，对合同文本内容依照法规进行检查，检查合同标的数量、金额、日期、地点、质量要求、安全责任、违约责任是否明确，并提出补充及修改意见。重大问题应及时向有关领导报告，提出解决方案；4.6.3 对专业对口的合同统一编号、登记、建立台帐，分类整理归档。对合同承办部门提供相关法规咨询和日常协作服务工作；4.6.4 工程技术部专职合同管理员负责收集整理各类合同，建立合同统计台帐，并负责