高强高泵程斜钢管柱混凝土施工技术.pdf

第l 2 期 2 0 0 7 年l 2 月 广东 土木 与建 筑 CUANGD0NG ARCHI TECTURE CI VI L ENGI NEERI NC N o 1 2 D E C 2 0 o 7 高强高泵程斜钢管柱混凝土施工技术 肖光辉 1 田雁新 2 ( 1 、 湖南城市学院建设监理咨询有限公司 湖南益阳4 1 3 0 0 0 2 ；2 、 湖南工业大学 湖南株洲4 1 2 0 0 8 ) 摘要 ： 高强、 高泵程 、 斜钢管柱混凝土施工是超高层 结构施 工中的复杂问题之一 ， 本 文结合具体 工程 实例探讨 混凝土施工各主要环节的技术措 施， 取得超 高层混凝土泵送浇筑施工的一些经验， 可为类似 工程提供借鉴参 考。 关 键 词 ： 超 高层 ；斜 钢 管 柱 ；混 凝 土施 工 ； 高泵 程 高 层建筑结 构混凝 土施工技 术是影 响工程质 量 的重要因素之一 相关的研究也较多 为了满 足 建筑外观与结构安全 的需要 ， 斜钢管混凝土柱和高 强混凝土结构的应用逐渐增多 考虑到建筑高度的 影响 高强混凝土、 高泵程混凝土以及斜钢管柱脚混 凝土施工成为工程建设中需要解决的复杂问题 本 文结合某工程实例 ， 对高强 、 高泵程 、 斜钢管柱脚 的 混凝 土施工 技术 进行 总结 和 研究 为类 似工 程提 供 借鉴参考 1 高强与高泵 程混凝 土施 工 1 1 工程概 况 某工程主体 由4座塔楼组成 混凝土工程采取 竖向与水平构件分开浇筑的方法组织施工 各塔楼 楼层设 计混凝土 强度 等级见 表 1 。 表 1 各塔楼不 同楼层的混凝土强度等级 l 、 2 塔楼 3 、 4 塔 楼 楼层号 竖 向 水平 楼层 号 墙 、 柱梁板 2层 以下 c 6 o c 3 5 1 3层 以 下 c 6 o c3 5 3 1 2层 c 5 o C3 5 l 4 2 4层 C 5 O C3 5 1 3 2 2层 C 4 5 C3 5 2 5 4 2层 c 4 5 C3 5 2 3层 以上 C 4 O C3 5 4 3层 以上 C 4 O C3 5 由表 1 可见 本T程 1 、 2 楼的2层以下竖向构 件及 3 、 4 楼 的 1 3层 以下 墙柱 构 件 均 采 用 C 6 0高 强混凝土， 应做好混凝土配制 、 输送 、 浇筑 、 养护及试 件制作 等工作 1 2 混凝土施T要求 ( 1 )施工前应根据混凝土设计强度 综合考虑泵 送混凝土的有关技术参数 掺人适量的外加剂来调 整混凝土的性能 以满足设计和施T要求 混凝土应 按设计配合比进行配制 施T时还应结合气候变化等 48 情况随 时作 出调 整 ( 2 )混凝土施T必须在钢筋绑扎和通过验收 模 板安装和洒水湿润后进行 ( 3 )泵送施工时 输送管线应根据混凝土浇筑方 案进行设计布置 尽量缩短管线长度 少用弯管或软 管 以减小输送阻力 同一区段 内混凝土必须连续浇 筑 避免冈中断施T而形成“ 施T冷缝” ( 4 )混凝土浇捣后应在 1 2 h内指派专人负责养 护 不得少于 1 4天。 对于竖向混凝土表面 ， 拆模时应 在其暴露部位涂刷无水养生液 水平表面则采取草帘 遮盖洒水等方法进行养护 ( 5 )混凝土施T中应注意防止裂缝产生 采取各 种措施提高其抗剪切性能 优化配合比设计 ： 加强浇 筑过程的控制和施T过程的协调 有序地进行作业 做好二次振捣 消除混凝土塑性阶段的裂缝 并及时 保 温和蓄热 养护 以确保施 T质量 1 _ 3 高 泵程混 凝土施 T 本T程属超高层建筑 ， 泵送高度大 且基本上采 用高强混凝土故高泵程混凝土输送成为施_丁中的 一 个 难点 拟采用 一泵泵送 到位 的高泵程 浇筑施工 方法 ， 并结合工程特点在以下两方面采取相应措施： ( 1 )泵送 预拌混 凝土 的施 工性 能 混凝土的质量和配合比直接影响输送泵的效率 和性能 以及 厂 程施 T质量和造价 ， 故混凝土泵使用 时必须了解混凝土中各种材料的品质、配合比及制 备质量的要求等 混凝土泵送应按照J G J T 1 0 9 5 ( 混 凝土泵送施工技术规程 和 J G J 5 5 2 0 0 0 ( 普通混凝 土配合比设计规程 进行 ， 同时根据实际情况作 出调 整 ， 具体操作 巾还应沣意以下方面： 配制高性能外加剂 ， 采用萘系缩聚物、 共 聚 羧酸系以及高效减水剂 要求搅拌后 2 h混凝土坍落 度损失小于 2 c m， 并掺入适量的引气剂。 此外 引人含 维普资讯 http:/ 2 1 1 O 7 年1 2 月 第1 2 期 肖光 辉 等： 高 强高泵程 斜钢管 柱混凝土 施工 技术 探讨D lE C 2 O 0 7 N o 1 2 絮凝剂的泵送剂 ，以克服混凝土在高压状态下的泌 水和离析现象 选用级配优良的粗细骨料， 要求颗粒形状和 级配 良好 以利于改善混凝土的流动性 与抗变形 能 力 ， 提高混凝土强度 ， 骨料总体粒径较小可使混凝土 有足够的润滑浆量 ， 既能提高流动性又能保持稳定 在混凝土中掺加 I 级粉煤灰 可改善其流动 性 ， 且需水量较小 ， 水胶 比不变时增大混凝土坍落度 优化混凝土配合 比， 高泵程预拌混凝土要求 具有较好 的和易性 、 稳定性和可泵性 ， 且对硬化后强 度 、 弹性模量和耐久性等指标均要求较高 通过分 析混凝土性能要求 ， 对配合 比进行优化 并考虑各种 施工环境和工况进行试 配和性能检测 同时现场制 作混凝土试块和同等养护 以检测? 昆 凝土性能 最终 获得其最优施工配合 比 ( 2 )混 凝土 泵送施 工 设备选择 ： 本工程混凝土输送的最大高度达 1 8 7 m 为保证泵送过程中7 昆凝土不出现离析和坍落 度损失过大等现象 采用一泵到顶的泵送方案 ， 使用 2台 H B T 6 0 C混凝土输送泵( 可输送至 2 5 0 m高度) 进行施工 为提高混凝土浇筑效率 使用 2台回转半 径 2 8 m的 H G 2 8 D布料机配合施工 布管工艺 ： 在高泵程混凝土施工中， 为了尽 量降低输送管道的总压力 ， 管路设计时应减少弯管 、 锥形管的数量 尽量采用 大弯管 由于管道压力较 大 故泵管之间及其与输送泵 、 结构构件等应连接牢 固 为 了减小水平 布管 的长度 在输 送泵 出 口处安 装 特制液 压阻断 阀 混凝土泵送工艺 ： 泵送前应先用水泥浆将泵 管内部润滑 泵送过程 中应保持送料连续 采用 2台 搅拌运输车同时就位并轮流下料 以保证输送泵连 续不间断工作 气温较高时在泵管上加盖麻袋和浇 水降温 混凝土浇筑后及时将泵车和泵管清洗干净。 2 斜 钢管 混凝 土柱脚 施 工 本工程设计有斜钢管混凝土 柱脚共 3 O个 采用 C 7 0混凝土 每 个柱 脚 需 浇 筑 约 3 8 m 3混凝 土其设计效果及其剖面如图 l 。 由于浇筑量较小现场操作场地 狭窄 故其灌浆施工较复杂 ， 故要 求从支模到混凝土配制、 输送 、 浇 筑、 振捣、 养护等工序均采取有效的施工和保障措施。 2 1 主要施 工技 术 ( 1 )模板与操作架支设 ： 柱脚四周镂空部分采用 1 8 ram厚木模板以吊模形式支设 通过在底板上层钢 筋上焊接钢筋头 及 脚手 架 钢 管来 控制模板的搭设 高度 模板支设 时 沿柱 脚 四周预 留 6个 混 凝 土振 图 3混凝土分层浇筑及振捣 示意 图 I I ， _ 插筋 ， 星 口 c 、 卜， f 7 墓 抗 剪 销 、， ， 一 、 I I I ； z 至 I l r X d 荤 猩 T 硼 l i If 8 _f 图 l斜钢管混凝 土柱脚设计效果及剖面图 4 9 维普资讯 http:/ 2 0 0 7 年1 2 月 第l 2 期 广东 土 木与建 筑 D E C 2 O o 7 N o 1 2 脚外围的预留振捣孔用模板封闭； 浇筑第 2 、 3 层 混凝土 至少设 4个振捣 点 ( 如 图 3 c ) ， 应 均匀分 布 以 防漏振 且振动棒应伸至两层混凝土交接面以下 5 e ra 处 重点 注意插 筋附近 的混凝 土振捣 ( 4 )混凝土养护 ： 混凝土浇筑完毕后 7 d内应对其 进行洒 水养护 保持混 凝土处 于湿润状 态 在混凝 土 强度未达到 1 2 N m m ： 时不得在其上踩踏或施工。 2 2 应注意的问题 模板支设前应先复核柱脚定位是否准确 ， 插 筋位置是否准确： 由于柱脚内钢筋较密集 ， 混凝土 配制时应严格控制粗骨料的级配 以保证施工质量 ： 浇筑前使用空气压缩机清理柱脚 内的杂物 ， 并喷 水湿润混凝土接触面 但不得有积水： 混凝土浇筑 前应了解天气情况 尽量避开雨天作业 浇筑时如遇 降雨 应立 即停 T 并对 刚 浇筑的柱 脚用彩 条布遮 盖 ； 同一柱脚混凝土浇筑时 ， 吊斗吊运的问隔时间不 得超过混凝土的初凝时间 避免出现施工冷缝 3结 论 3 1 昆 凝 土本身 的技 术性能是 高泵程混 凝土施 工的 关键因素， 通过对其性能和强度的试配 、 优选和全面 评价 验证 后才 能投入 生产 且 加强 生产过 程 中的质 量控制 以确保结构混凝土质量。 3 2 超高层混凝土泵送施工压力大 常规的输送设 备难以满足要求 天 I 此在保证混凝土合理配制的基 础上 应特别注意泵送设备的可靠性与输送管道的 合理布置 且施工中应注意不使用存在裂纹或表面 凹陷的管道 管箍必须紧牢以防爆裂伤人 ； 及时进行 故障处理和更换必要的易损件 ：停机后及时清洗并 注意泵机的保养 参考 文献 1 陈林 ， 张天琦超高层 混凝 土泵送技术研究 J 建筑机 械化 ， 2 0 0 3 ( 3 ) 2 宋康 超 高层 建筑 施丁 巾混凝 土泵管支架 的动力 计算 J 建筑 施 T ， 2 0 0 4( 2 ) f 3 仓恒芳 ， 刘 亚非 ， 钮 国清等超高层建筑 1 3 4 2 m高空大 型连体结构施 I ： 技术 J 建筑施T ， 2 0 0 6 ( 6 ) 4 陶梓华 ， 陈均颐 ， 姚建 国等重庆世贸中心 5 1 层 以上主 体结构施工技术 J 建筑施T， 2 0 0 6 ( 1 ) f 5 谢永超 浅谈超高层结构泵送混凝土的技术性能 J 广 东土木与建筑 2 0 0 6 ( 4 ) 6 修海 明 叶成杰 ， 董梦臣等 浅谈超高层结构泵送混 凝土 的技术性能 J 1 应用能源技术 ， 2 0 0 6 ( 1 0 ) 7 J G J T 1 0 9 5混凝土泵送施T技术规程 S 8 J G J 5 5 2 0 0 0 普通混凝土配合 比设计规程 S ( 上接第 5 1 页) 在建筑方案设计过程中 要求设计人 员对方案进行频繁修改 对结构方案不重视 而且工 期为配合楼盘销售而被安排得相当紧张 从而使结 构的介入不及时 甚至在建筑施工图阶段结构才介 入 也就是在建筑方案确定后结构还没来得及消化 甚 至是在 标准层 建筑设 计 图的基础上 着手进 行结 构 施T图设计 ， 中途经过反复多次修改 并要求建筑施 工图与结构施T图同步出图 上述因素都使得结构 设计 既 紧张又被 动 更谈 不上进 行优化 设计 了 木 工程 中 支承在 2 0 0 m m 厚 剪力 墙 上 的 2 0 0 r n r n 宽的梁 ，梁面钢筋为单排放置 3 2 2 ，钢筋净距为 ： I ( 2 0 0 - 2 x 2 5 ) 一 3 x 2 2 + 2 - - 4 2 m m 均 大于 3 0 ram和 1 5 d = 3 3 ra m 满足规范要求 这在理论上是可行的 但这样 的配筋不利于施工 且施T质量得不到保证 4结 束语 以往的住宅设计一般采用框架结构 若高度稍 大则 设计 成框 架 剪 力墙 结 构 ， 但 随着 业 主考 虑销 售 5 0 而大量采用隐梁隐柱结构方案 使得多、 高层商住楼 中频 繁使用 剪 力墙 或部分 短肢剪 力墙结 构 这种 既 要满足空问要求又要满足受力要求的多、高层住宅 中的剪力墙或部分短肢剪力墙结构无论结构上或 是在建筑施T上都具有更高的要求 由于各种原因 实际设计巾往往出现结构专业不能及时介入且结构 设计时问非常紧迫的情况 作为施工管理人员在结构 施工 图送审至动T前这段 时间 内 应对施工 图中存 在 的可能影响施T质量的地方提出修改意见 有利于确 保施工 质量 既不影 响 二 期又可优化结构方案 本工程 隐柱隐梁设计 的部分短肢剪力墙结 构 中 因梁截面宽度和高度受建筑空间的限制 在满足 规范要求的梁钢筋最小净距后出现了多处梁面底 钢筋过密而不利于施T的现象 在综合考虑施工实 际要求的情况下 采用提高梁钢筋强度等级的方法 有效减少了梁钢筋的截面积 避免了多处梁柱节点 钢筋过密造成混凝土捣筑困难甚 至无法进行 的情 况 既确保 了T期 又优化 了结构和施工方案 同时 满 足结 构设计 条件 和施工要 求 取得 了 良好 的效 果 维普资讯 http:/