高抛自密实钢管混凝土施工技术.pdf

高抛 自密实钢管混凝土施工技术 赵 生延 ( 合 肥 市 建 筑 质 量 安 全 监 督 站， 安 徽 合 肥 2 3 0 0 0 1 ) 摘 要 ：安徽国际金融中心B塔钢管混凝土， 根据工程特点及与其它施 工方法比较分析 ， 采用高抛 自密实法的施工方法。 施工前进行 了高抛 自密 实混凝土模拟试验，确定科学合理的浇筑工艺用于指导现场施工， 确保了 钢管混凝土的质量。 关键词 ：钢管混凝土；自密实混凝土；高抛自密实法；模拟试验；浇筑 工 艺 中图分类号 ：T U 7 5 5 6 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 7 7 3 5 9 ( 2 0 1 6 ) 0 2 0 0 3 7 0 3 D 0I ：1 0 1 6 3 3 0 j c n k i 1 0 0 7 - 7 3 5 9 2 0 1 6 0 2 0 1 3 钢管混凝土结构是介于钢结构和钢筋混凝土结 构之间的一种复合结构 ， 即在钢管内浇筑混凝土并由 钢管和管内混凝土共同工作的结构川 。钢管混凝土承 载力高、塑 陛和韧性 良好 ，耐火耐腐蚀性能好 ， 无需 绑扎钢筋、 支模等工序， 施工简便， 可大量节约人工 费用， 具有良好的经济陛能。我国的高层、 超高层建 筑中， 在推广应用这种优良的结构形式， 如总高 6 0 0 m 的广州电视塔 、总高 4 3 7 5 m 的广州西塔 、总高 2 3 9 7 5 m的安徽 国际金融 中心等工程采用 了钢管混凝 土结构 。 1 工程概 况 图 1 钢管混凝土框架 安徽 国际金融 中心 ， 地 下 3 层 ，地上裙房 5 层 ( 局 部 7层 ) ，主楼 A塔 2 6层 ， B塔 5 7层 ，总建筑面积为 2 1 8 7 9 3 2 m =。B塔楼采用 现 浇钢管混 凝土框 架 一钢 筋混凝土核心筒混合结构 体系。 其外钢框架外形尺寸 为 4 3 2 m X 4 2 6 m，自 底板一 1 4 4 5 m直至2 2 4 0 5 m由钢 管混凝土框架柱与钢框梁组合而成， 如图 1 所示。 钢 管直径为 1 4 5 0 l O 0 0 m m，钢管壁厚为 3 6 作者简介 ：赵生廷 ( 1 9 7 6 一 ) ，男，安徽怀远人，毕业于合肥工业大学， 硕士；高级工程师 。国家注册一级建造师 ( 建筑、市政 ) ，国家注册监理 工程 师 ， 国家 注册造 价 工程 师。 2 0 m m 。钢管柱内部浇筑自密实混凝土，强度等级负 3 层至4 0 层为 C 6 0 ，4 1 层至 5 7 层为 C 5 0 。 2 施工方法的选择 钢管内混凝土浇筑可采用从管底泵送顶升浇筑 法、立式手工浇筑法 、高位抛落 自 密实法等。 当管内零部件较少时，宜优先采用自密实混凝 土。 自密实混凝土具有高流动性、均匀性和稳定性 ， 浇筑时无需外力振捣， 能够在自重作用下流动并充满 模板空间p ，施工方便简捷 ，节约时间。 自密实混凝 土与常规混凝土最大的区别是能够 自流平填密 ， 能够 避免因混凝土振捣不足而造成空洞、 气泡、 蜂窝、 麻 面等工程质量缺陷。 泵送顶升浇筑法是在钢管接近地面的适当位置 安装一个带闸门的进料支管， 直接与泵车的输送管相 连 ， 由泵车将混凝土连续不断地 自下而上挤压入钢管 内，不需振捣 。钢管直径不宜小于泵直径的 2 倍。适 用于低层建筑和单层工业厂房柱 。对于超高层建筑 而言， 一次性浇筑高度很大， 同时混凝土本身自重也 很大， 导致对输送泵的压力要求很高， 而且在施工现 场浇筑过程中， 一旦出现意外紧急情况中断输送作业 后 ， 则无法继续顶升作业 ， 影响工程进度和施工质量 ， 所以不适用于该工程。 立式手工浇筑法即混凝土 自钢管上 口浇人 ， 用振 捣器振捣。 高抛自密实法是通过一定的抛落高度， 充分利用 混凝土坠落时的动能及混凝土 自身优异性能 ， 达到密 实效果 ， 适用于管径大于 3 5 0 mm，高度不小于 4 m的 情况 。 根据上述对比， 选择高抛自密实法进行混凝土浇 筑， 钢管柱内混凝土采用自密实混凝土。因此 自 密实 混凝土配合比的设计和可靠的浇筑质量是保证混凝 土满足其设计强度、 保证钢管和核心混凝土相互协同 作用得到充分发挥的重要前提。浇筑现场如图 2所 墨 臣 i 罂 ； I 6 钢管混凝土的浇筑及施工质量控制措施 6 1钢管混凝土浇筑 混凝土采用输送泵输送、 布料机下料的浇筑方 式。 B塔楼 1 8根外框钢管柱混凝土浇筑是在钢管 柱上下层钢梁、 桁架板安装调试合格， 上层楼板浇筑 混凝土后 ，利用上层楼板作为施工作业面 。4根核心 筒内劲性方钢柱内混凝土是在核心筒上层楼梯间休 息平台和电梯厅楼板浇筑完成， 利用此楼板作为施工 操作面。 将加工好的管径 3 0 0的导管插入钢管柱中 ， 钢 管柱标准节为一柱三层为 1 1 4 m。1 1 4 m柱分 2次浇 筑完成；1 5 5 5 m柱分 3 次浇筑完成。 钢管柱混凝土浇筑， 采取 “ 可控有序”高抛自 密实法浇筑。“ 有序”是控制混凝土垂直下落高度在 5 m 左右 ，充分利用混凝土坠落时的动能达到振实效 果。 浇筑时确保混凝土拌和物下落的连续性。 “ 可控” 是通过计时 ， 核对下料量 ， 并通过施工人员锤击管壁 跟踪控制， 也可通过标杆测量到达设计要求的液面位 置。 每次浇筑前根据地泵容积计算出每节柱芯混凝土 的数量， 以控制浇筑高度。 混凝土浇筑过程中， 前台 与后台保持有效沟通 ， 同一根钢管柱的混凝土应连续 浇筑 ， 并应在底层混凝土初凝之前将上一层混凝土浇 筑完毕。 钢管顶部位 5 m范围内， 混凝土抛落高度不够 4 m时 ，可 以分层辅助振捣以达到密实。 混凝土浇筑至低于钢管柱管口 5 o 0 m m 后停 止， 待混凝土扩展、密实、 气泡排出稳定后， 初凝之 前对上部浮浆进行清理。在浮浆清理后 ， 盖好上部盖 板 ， 防止雨水和杂物掉人。 待终凝后将混凝土剔凿到 位露出实茬 ，并将浮渣清理干净。 6 2施工质量控制措施 自密实混凝土生产时根据砂石含水率等调整 设计配合比，出具施工配合比，适当延长搅拌时间， 搅拌时间不应少于 6 0 s ， 本工程根据实际搅拌效果， 确定搅拌时间为 1 8 0 s 。 出厂时每 l O O m 相同配合比混 凝土对坍落扩展度、扩展时间T 5 0 0 进行检验 1 次， 确认合格后方可发货。 预拌混凝土供应速度应保证施 工 的连续性 。 预拌混凝土到达施工现场后检验坍落扩展度、 扩展时间 T 5 0 0 ，检验批次与强度检验批次一致 ， 混凝 土拌合物不得出现外沿泌浆和中心骨料堆积现象吲 。 钢管内混凝土运输、 浇筑及间歇的全部时间不 应超过混凝土的初凝时间， 同一施工段钢管内混凝土 应连续浇筑 。 钢管内混凝土浇筑前， 对钢管安装质量检查确 认， 并应清理钢管内壁污物； 混凝土浇筑后对管口进 行临时封闭 。 ： 控 制自 密 实 混 凝土 人 模 温 度 在1 0 3 0 范- 围，高温施工人模温度不宜超过 3 5 c c ，冬期施工时 人模温度不宜低于5 口 。 trr ； 为减少钢管芯内隔板下各类气泡的聚集， 保证 ： 混凝土浇注的密实性， 尤其位于双层内隔板中间部位 i i I 和下层 内隔板下部的混凝土气泡的产生 ， 每节钢管柱 ： 混凝土浇筑至内隔板以下 5 0 0 m m处，混凝土应保持 慢速连续 自由下落 。 在混凝土浇筑的过程中 ， 在钢管 柱下部应安排工作人员使用铁锤等敲击钢管柱， 检查 自密实混凝土浇注的密实情况。 如发现混凝土不密实 状况 ， 要及 时采取敲击钢管柱及适 当增加上部混凝土 的振捣等措施以补救不密实状况。 钢管内混凝土的浇筑质量， 可采用敲击钢管的 方法进行初步检查 ，当有异常， 可采用超声波进行检 测。 对浇筑不密实的部位， 可采用钻孔压浆法进行补 强，然后将钻孑 L 补焊封固口 。 7结语 钢管混凝土柱利用钢管与混凝土的共同受力 ， 使 混凝土的强度得以提高，塑性和韧性性能大为改善。 同时， 由于混凝土的存在可以避免或延缓钢管发生局 部屈曲，从而保证材料性能的充分发挥。该工程中， 通过设计合理的混凝土配合比， 进行了 1 ：1 模型模 拟试验， 采取钢管混凝土浇筑工艺试验结果的浇筑方 法， 保证了钢管混凝土的质量。 参考文献 1 G B 5 0 6 2 8 2 0 1 0 ，钢管混凝土工程施工质量验收规范 s 【 2 】2 G B 5 0 9 3 6 2 0 1 4 ，钢管混凝土结构技术规范 s 】 【 3 J G J ,r l 2 8 3 2 0 1 2 ，自密实混凝土应用技术规程【 s 4 苏广洪，葛洪军广州珠江新城西塔斜交钢管混凝土柱施工技术 J 】 施 工技术 ，2 0 0 9( 1 2 ) 5 黄建彰，田才煜 ，韦伟鸿 ，曾永明某工程钢管柱高抛自密实混凝土施 工质量控制 J 】 工程质量 ，2 0 1 0( 5 ) 6 】钟善桐 钢管混凝土结构【 M 北京：清华大学出版社，2 0 o 3 I