高层钢结构钢管混凝土导管法施工技术.pdf

第 3 7卷 第 1期 2 0 1 0年 1月 建筑技术开发 Bui l d i ng Te c hn i q ue De v e l o pme n t Vo 1 3 7，No 1 J a n 2 01 0 高层 钢 结构钢 管混凝 土导 管法施工技 术 朱海捃孙永明 ( 浙江宝业建设集团有限公 司， 浙江绍兴3 1 2 0 2 8 ) 摘要 结合高层钢框架结构钢管混凝 土柱 的施工经验 ， 从导管法 的特点 、 工艺流程 、 适 用范围和优点分 析 ， 介绍导管 法 自密实混凝土的施工工艺、 操作要点、 重要控制方法 、 施工 注意事项 ， 以及施 工后达到效 果 ， 对 导管法浇 注 自密实钢管混凝土作了概括性的介绍 。 关键词】 钢管混凝土柱 ； 导管法施工 ； 自密实混凝土 中图分类号 T U 9 7 4 文献标志码 B 文章编号 】 1 0 0 1 5 2 3 X( 2 0 1 0 ) 0 1 - 0 0 2 8 -0 2 l 工 程 概 况 余姚 塑 料城 商务 中心办 公楼 工 程 ， 地下 一层 ， 地 面 2 8 层 ， 总建筑面积 6 7万多平 方米 ， 为钢 筋混凝 土核心筒- 钢结 构框架体 系； 核 心 筒采 用 钢 筋混 凝 土筒 体 结构 ， 周 围采 用 6 5 0 m m 6 5 0 m m箱式钢管混凝 土框架柱 、 H型钢梁 、 现浇钢 筋混凝土 自承式钢筋桁 架模 板组合楼 板构成 的钢框 架结构 体系 ， 底层层高 4 0 0 0 m， 标 准层层高为 3 6 0 0 m； 箱型柱 钢板 厚底部为 2 0 m m， 上部 为 1 6 m m， 钢 管柱 混凝 土强度 等级 为 C 4 0 。施工以核心筒为 先导工 序 ， 钢结 构延缓 核心筒 结构 4 层跟进 ， 根据钢构件 的加工运 输情况 ， 箱 型柱安装 为三层 一 节 ， 首节柱长为 1 1 2 0 0 m， 上部每节柱长为 1 0 8 0 0 m， 钢管内 混凝土在框架主梁安装 固定后浇筑 。 2 导 管 法 施 工 工艺 2 1 导管法施 工流程 导管法浇筑 自密实混凝 土钢管混凝 土柱的工艺流程 为 ： 工作 面清理一搭设操作平 台一安 装导管 与料斗一 浇注 自密 实混凝土 、 同时同步提升导管一上部振捣与收 平一 拆除操作 平台 ， 混凝土养护。 2 2 导管法施 工特 点 导管法浇筑 自密实混凝 土钢管混凝 土柱适 用于各 类钢 管柱混凝 土浇 注 ， 不 受柱 子断 面形 状 、 柱子 高度 、 柱 内隔断 腹板等影 响， 施工工 艺简 单 ， 混凝 土质 量容 易保 证 ， 对 钢管 无需切补等特点 ， 适用 于 高层 和超 高层 钢框 架结 构钢 管柱 浇注 ； 由于 导管 法 浇 注 混凝 土 需 要 在 浇 注 面 处 搭 设 一 个 专用 操作平 台， 对 一般 排 架 结 构 搭设 操作 平 台 的工 作 量 较大 ， 而对高 层或超 高层框 架 结 构 ， 可 利 用每 节 柱上 部 的 框架 梁面结 构 上 安 装工 具 式 操 作 平 台 ， 工作 量 就 大 幅度 减 少 ， 这也 是高 层 和 超 高层 适 用 导 管 法 浇 注 混凝 土 的特 点 之 一 。 收稿 日期 ： 2 0 0 91 0 7 01 5 作者简介 ： 朱海捃 ( 1 9 8 0 一 ) ， 男 ， 浙江杭州人 ， 毕业 于大连理工 大学 ， 本 科学历 ， 工程师 ， 浙江宝业建设集团有 限公司项 目经理。 2 3 导 管 法与 其 它 方 法 的 比 较 针对本工 程高层结构 由多节钢管柱分 段连接而成 、 箱 型 柱内有较多隔断腹板 、 并且本 工程 的钢管 柱断面尺 寸较小 ， 若采用顶升法则会 因腹板 的隔 断将 大大 增加混凝 土 的顶 升 阻力 ， 容易造成 堵管等现象 发生 ， 影响施工 ； 并且 ， 采用顶 升 法施工 ， 需在 箱 型柱钢 管上 开孑 L 、 焊接 临时 导管 、 安 装截 止 阀， 在混凝 土浇注后 ， 又要进行清孔 和孔洞封补等工序 ， 大大 增加 了工作量 ， 并且钢管柱进开孔和封补 ， 质量上也难保 证 ， 故本工程 中不宜采 用顶升 法浇注 自密实 钢管混凝 土。高抛 法适用于大 口径少隔断的构件混凝 土浇筑 ； 立式手工浇注法 适用 于一次性浇注高度不大的竖向构件 ； 同样都不适合本工 程钢 管柱 的混凝土浇注 。 2 4导 管 法施 工 工 艺 ( 图 1 ) 提升架 b 第一料斗混凝土浇注 保证一次性把导管埋入 混凝土中2 0 0 0 m il l 以上 c 继续浇注混凝土，使d 提升料斗与导管，往返插拔 混凝土面高于一节导管 导管，以增加钢管柱内混凝土 长度加2 m 的密实性，拆除一节导管 第 3 7卷 朱海捃 ， 等 ： 高层 钢结构钢管混凝土导管法施工技术 第 1期 e 继续浇注混凝土，保证 导管底口始终埋入混凝土 2m以上 插入式振捣器振捣 f 随着混凝土的浇注，导 管的慢慢提升，一直浇筑到 钢管柱面 g 移除料斗与导管，上h 清除混凝土面浮浆，做 部2 m 左右的混凝土用插 好混凝土收口工作，移除 入式振捣器振捣密实 操作平台 图 1 钢管混凝土柱“ 导 管法 ” 浇筑流程解析 2 5 操 作 要 点 1 ) 结合本工程箱型柱 的断 面尺寸 ， 导管选 1 2 5的导管 ， 导管 采用丝 口连接 ， 导管单节长度采用 1 5 0 0 m m 的标 准节 ， 同时配备一定 数量的短 节 ， 以调 节导管 安装 长度要 求 ； 导管 安装 的长度应按柱 长经 过计算 ， 保证导管底 口离柱底 位置在 3 5 0 4 5 0 m m之间 ， 不 宜太 高或 太低 ， 以保证 在混 凝土 的 冲 击作 用下 底部 混凝 土的密实性 。 2 ) 自密 实混凝土采 用 补尝 收缩混 凝 土 ， 保证 不 因混 凝 土 的 自收缩 而 造 成 箱 型 柱 与 混 凝 土 之 间 产 生 间 隙 ， 影 响 柱子整 体性 能 。本工 程 中采用 掺加 l 0 U E A的微膨 胀 混 凝土 ， 粗 骨料 采用 53 0 mm的 连续级 配 碎石 和 级 配 良好 的 中 粗 砂 配 制 混 凝 土 ，混 凝 土 浇 筑 现 场 坍 落 度 为 1 8 02 0 I n n l 。 3 ) 导管 内先要注入一定量 的同强度等级 的水泥砂 浆 ， 第 一 斗混凝 土应严格 记量 ， 必须保证导管下 口埋人 钢管内混凝 土 2 0 0 m 以上 ， 在继续浇筑过 程中 ， 必须保 证导管埋入混凝 土内 2 0 0 m 以上 ， 导管拔升过程 中 ， 采用来 回插拔导管促使 钢管内混凝土更加密实 ， 每拆 除一节 导管 ， 应插 捣导管 68 次 ； 混凝土浇注到柱顶时 ， 导管移出后 ， 用插入式 振捣机将上 部四米左 右的混凝土进 行振 捣密 实 ， 并 清 除浮浆 ， 做 好收 口 收平工作。 4 ) 箱型柱混凝土 浇筑 ， 应按 方量 浇筑 ， 若发 现预 算 的量 还没浇筑完混凝土 已到达柱 面 ， 要追 查原 因 ， 并 探测 钢管 内 混凝土是 否有 异状 ， 发现 问题必需及时解决 。 3 导管法施 工注意事项 1 ) 混凝土配合 比控制和坍落度 的合理确 定 ， 是保证导管 法成 功施工 的关键 。从导管法施 工混凝 土的导流原理 图( 图 2 、 图 3 ) 可以看 出 ， 导管法 浇注 混凝 土是 通过 混凝 土 在钢管 柱内 ， 由下 向上回流来 保证混 凝土 施工 达到 自密实性 的 ， 所 以混凝 土 必 须要 良好 的 和 易 性 和 流 动 性 ， 坍 落 度 一 般 为 1 8 O-1 - 2 0 m m； 若过大不但会 增加水 泥用 量 ， 也 容易 出现混 凝 土的离析而影响混凝土 的质 量 ， 混凝 土配 料时应采用 级配 良 好且连续 的砂石料 ， 合 理选用 外加 剂 ， 添加 细度 良好 的外 加 掺合料 ， 以增 加混凝土的流动性和保水性 。 图 2 导管法施工混凝土导流原理示意 ， 种 *L 图 2 导管法施 工混凝 土导流原理示意 2 ) 导 管法浇注 钢管 柱 混凝 土应 连续 进 行 ， 一个 柱应 一 次浇注完 毕 ， 不 能在 中途 停 顿 ， 若 因混 凝土 运输 跟 不上 时 ， 应在 柱未浇 注前等候 ， 并 在浇注前先 测试混 凝土坍 落度 ， 若 坍 落度损 失过 大 ( 当坍 落 度 小于 1 4 0 mm时 ) ， 应加 入 同 等 级水 泥与 混凝 土相 同水 灰 比的水 泥浆 ， 搅 拌 均匀 后并 达 到 要求 坍落度 ， 再进 行浇注 ， 混凝 土浇注必 须在 水泥初 凝前施 工 完毕 。 3 ) 做好安 全 防护 工作 ， 操 作 平 台与 梁面 结构 连接 要 牢 固 ， 操作平 台周边 应做好 牺边 防护 措施 ， 所有 吊运 构件都 必 须捆 绑结实方可起 吊 ； 合 理规 范施 工劳 动保护 用 品， 人员 上 下都 必须搭设专用爬梯 ， 严 禁随意攀登。 4结语 余姚 塑料城 商务 中心办公 楼工程 高层钢结 构框架 柱采 用导管法浇注 自密实混 凝土 。 在 混凝 土强度 达到设 计值 时 ， 经无 损伤超声探测检查 ， 全部达到预期效 果 ， 混凝土的强度 、 密实性均满足规范 要求 ， 并且 ， 施 工过 程 中对 箱 型钢柱 无损 伤、 施工速度 快、 投入设 备简单 、 操作工艺简单 ， 无污染 、 低噪 声 ， 取得 了较好 的经济效益 ， 得到相关部 门的好评 。 29