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1、 张家界无站台柱雨棚工程简介 张家界无站台柱雨棚33773m2,主体结构采用双肢钢管混凝土组合柱支撑倒三角形钢管桁架结构，横向跨度最大达到26.25m、纵向柱距为25m,共有46榀双肢钢管混凝土组合柱需要浇注C40混凝土。每榀钢柱由2根φ630×16的钢管焊接而成，变肢距１.2～３m，其中7榀浇灌高度为29.75m，其余 39榀浇灌高度为23.75m。 3 钢管混凝土柱泵送顶升的特点 钢管混凝土柱浇灌已广泛使用的有开孔浇灌法、高位抛落法等施工方法。张家界无站台柱雨棚根据钢管混凝土柱变肢距这一特点采用在管柱下部开临时浇灌孔，用混凝土
2、泵自下而上灌注混凝土的泵送顶升法施工。采用泵送顶升法施工，在混凝土浇灌过程中不需振捣，可节省大量的混凝土用工和机械；由于混凝土从柱根向上顶升逆向浇灌，利用混凝土的重力自密实，比传统施工工艺浇灌的混凝土更加密实、均匀，并较好地杜绝了采用高位抛落法在变肢距处出现离析、烂根等质量通病；由于双肢柱在柱脚底部连通，利用连通器原理只需在任一肢柱上开孔就可以同时将一榀双肢柱浇灌完毕，极大提高了施工效率；同时不搭设高空脚手架，减少了高空作业量,在安全保障方面可有较大改善,并且具有时间短、费用低等优点。 4 混凝土泵送顶升浇灌工艺原理 在钢管混凝土柱的底部管壁上开一个比
3、输送管略大的孔洞,用输送管将混凝土输送泵的出口与之连接, 利用混凝土泵的压力将自密实混凝土自下而上挤压顶升灌入钢管内，直至管内注满混凝土。钢管柱顶部设置溢流排气孔，以减少泵送压力。在钢管柱下部接口的接管上设置止流闸防止砼倒流。 5 混凝土泵送顶升浇灌施工工艺流程 （6）在混凝土泵送顶升浇灌作业中注意事项： ①顶升前必须对进料短管、弯头、止流阀进行全面的检查，进料进料短管与钢管须焊接牢固，以免顶升时因水平管颤动而脱焊，造成顶升失败。 ②及时做好混凝土坍落度及坍落扩展度的检测。 ③同一钢管内的砼顶升必须连续进行。 ④顶升前和首次顶升后续
4、接砼管时都必须用与砼相同标号的水泥砂浆润管。 ⑤用于润滑输送管的水泥砂浆不得替代混凝土注入柱内。 ⑥对钢柱上开启的雨水管、电力及信号预埋管在施工前密封好。 ⑦不可进行外部振捣，以免泵压急剧上升，甚至使浇筑被迫中断。 ⑧当混凝土中石子从卸压孔洞中溢出以后稳压2～3min方可停止泵送顶升浇灌。等待2～3min后再插入止回流阀的闸板，混凝土顶升浇灌施工完毕。顶升完后及时清理被水泥浆污染的钢结构。 7 施工质量控制 在施工中严格遵照《钢管混凝土结构设计与施工规程》、《自密实高性能混凝土技术规程》、《混凝土泵送施工技术规程》
5、和《建筑工程质量检验评定标准》的有关规定，尤其要求： （1）泵送混凝土采用的水泥、砂、石子、水、掺和料、外加剂等原材料技术指标必须符合国家标准规定。特别是骨料粒径，含泥量、含水率应经常检测，根据检测结果及时调整配合比。 （2） 混凝土添加的水泥掺和料、外加剂均应有合格证和出厂检测报告。 （3）现场随时检查混凝土的坍落度，不符合要求的及时通知搅拌站。 （4）柱内混凝土的质量检验，其标准试样的取样符合《混凝土强度检验评定标准》的要求。加强混凝土试块质量管理，专人负责制作、养护、保管及送检，以试验报告作为检验工程质量和交工的依据。 （5）钢管混凝土施工
6、必须符合《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS28：90）的要求，浇灌质量可用敲击钢管的方法进行初步检查，为了对钢管混凝土柱的核心混凝土质量和钢管混凝土柱的完整性有一个更科学的结论，在现场施工时除按《混凝土强度检验评定标准》(GBJl07-87)留置试块的方法检验混凝土的强度外，可采用应力波脉冲反射波法和直达波法对钢管混凝土柱完整性进行了检测。 （6）对不密实的部位，应采用钻孔注浆法进行补强，然后将钻孔补焊封闭。 8 安全措施 除应执行相关安全施工措施规定外，尚应遵守注意下列事项： （1）施工作业人员必须了解和掌握技术操作要领，特
7、殊工种（如输送泵操作人员、电焊工等）应持证上岗。 （2）混凝土浇灌前，应对截止阀、输送管的布管及接头等进行检查，符合要求后方可开机进行空运转。 （3）在混凝土浇灌过程中，截止阀旁严禁站人。 （4）现场道路要平整畅通，保证混凝土输送泵平稳运行。 （5）混凝土运输车出场前应清理下料斗，防止混凝土滴洒，经洗车台洗车后方可离场。 9 结束语 张家界无站台柱雨棚钢管混凝土柱混凝土浇灌采用泵送顶升法施工，全部46榀钢柱一次性顶升至设计标高，施工完成后采用敲击法检查钢管混凝土的密实性，未发现空鼓现象，并对拉索及桁架连接处进行了
8、超声波检测，也未发现明显收缩相象。 钢管混凝土结构是由混凝土填充薄壁圆形钢管而形成的组合结构。钢管混凝土结构中的钢管和混凝土两者在受力过程中的相互作用，即钢管对其核心混凝土的约束作用，使混凝土处于三向受压状态，从而使混凝土的强度得以提高，塑性和韧性性能得以提高；反过来，由于混凝土的存在，可以延缓或避免钢管过早发生局部屈曲或整体失稳，从而保证了两种材料性能的充分发挥，弥补了两种材料各自的缺点，正是由于钢管和混凝土的完美结合，使钢管混凝土成为性能优良的结构材料。钢管混凝土结构具有承载力、高塑性和韧性好、施工方便、耐火性能好及经济效益显著等显著的优点。 钢管混凝土在高层建筑中的应用现状
9、 自1897年美国人John Lally在圆钢管中填充混凝土作为房屋建筑的承重柱(称为Lally柱)并获得专利算起，钢管混凝土结构在土木工程中的应用已有百年历史。钢管混凝土优越的力学性能和施工性能，一开始就受到美欧各国土木工程界的重视，竟相开发利用。尤其是在80年代后期，由于现代高强、高性能混凝土技术和泵灌混凝土技术的迅速发展，给钢管混凝土结构技术的发展增添了新的活力，在欧美的一些桥梁工程和高层建筑工程中钢管混凝土技术悄然兴起。 钢管混凝土结构技术在我国研发利用已有近40年的历史。1966年将之用于北京地铁车站工程，上世纪70年代在一批重工业单层工业厂房和重型构架中成功应用。8
10、0年代以来，随着高度超过100m的超高层建筑的大量兴建，人们开始应用钢管混凝土柱以解决“胖柱”问题的探索，它既解决了高强混凝土柱的脆性问题，又进一步减少了柱的截面尺寸。近10年来国内已建成的100m以上的超高层建筑已有20多栋。 深圳赛格广场是由我国自行设计、投资、制造和施工的以高科技电子配套市场为主，集办公、会展、商贸、金融、证券和娱乐为一体的现代化超高层建筑，于1999年建成。该工程占地面积9653m，地下4层，地上72层，总建筑面积166700m，地上建筑高度291.6m。 为赛格广场结构平面图，采用框筒结构体系，其框架柱及抗侧力体系内筒的28根密排柱均采用了钢管混凝土，
11、框架柱柱1共16根，内筒由四角4根柱2和密排24根柱3组成21m的方形筒，密排柱的柱距3m，两柱间浇筑两片200mm厚的钢筋混凝土墙，内筒内加设纵横成井字形的整浇钢筋混凝土剪力墙，厚140mm。楼盖采用了钢梁(梁1、梁2截面相同，均为700×260×12×10)和压型钢板组成的组合楼盖体系。为加强外框架与核心筒的协同工作，共设置了5道刚伸臂。 为赛格广场大厦照片，该建筑是目前世界上已建成的最高的钢管混凝土结构超高层建筑，它的建成标志着我国钢管混凝土结构技术处于世界领先地位。 高层钢管混凝土结构的发展方向 3．1向高强、高-性能、高效施工技术的钢管混凝土结构发展。高强度
12、混凝土(一般认为强度等级为C60及以上的混凝土)是目前国内外研究的热门话题，其特点是强度高、节省材料、减少构件截面，减轻自重，钢管对高强度混凝土的约束可克服高强混凝土脆性大、延性差的弱点。研究表明，钢管高强度混凝土的基本力学性能与钢管普通强度混凝土有所不同，在进行钢管高强混凝土设计时不能简单地套用钢管普通强度混凝土的设计方法。现代高强、高性能混凝土技术和泵送混凝土技术结合，将会对未来高层建筑的技术进步产生深远的影响。 3．2向薄壁钢管混凝土结构发展。以往的研究工作都是针对钢管管壁较厚的情况(含钢率一般在0.04-0.2之间)，薄壁钢管混凝土结构是近几年的事。众所都知，薄壁钢管
13、的承载力极不稳定，它对局部缺陷很敏感，因而实际轴压力只有理论值的20％30％，有残余应力存在时影响更大，薄壁钢管混凝土结构的钢管保护了混凝土，延缓了混凝土受压时的纵向开裂，同时，混凝土也大大延缓了薄壁钢管的局部失稳，大大提高构件的承载力。相对于厚壁钢管而言，采用薄壁钢管混凝土节约钢材，降低造价，且可以提高构件的耐火极限。 3．3向大管径方向发展。随着建筑高度的增加，对抗侧力体系的要求越来越高，以往多采用筒中筒结构，但由于外筒的密柱深粱影响了建筑的功能和美观，另外，由于建筑功能要求大柱网、大开间，鉴于此因，现代高层建筑趋于采用内筒外稀柱的框筒结构体系，且柱网尺寸较大，大直径钢管
14、混凝土柱(直径1.5m以上)在这类建筑中的应用优势明显。在国外有用到3.2m直径，国内目前最大直径为1.6m。目前的研究和规范均为普通直径柱，大直径柱需要解决约束效应程度、混凝土的水化热、核心混凝土质量等问题。 4结论 钢管混凝土结构以其承载力高、抗震性能好、混凝土延性好、耐火性能好、施工简便以及造价经济合理等一系列优点而广泛应用于高层和超高层建筑中。相对于其它结构材料而言，钢管混凝土结构的研究还很不充分，尤其是结构体系的研究更少，还存在着一些需要进一步研究和解决的问题。同时钢管混凝土高层建筑前景非常广阔，高强、高性能和高效施工技术的钢管混凝土结构，薄壁钢管混凝土结构、大管径钢管混凝土结构是将来高层钢管混凝土结构的发展方向。 网址： 手机：18861844446 QQ：2697942199
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