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1、中国建筑第八工程局14.5.11 钢管柱砼施工方案4.5.11.1 钢管混凝土浇筑方案 本工程主楼采用了钢管混凝土圆柱，各层均有 2%-3%的斜率，设计在主楼主人口处采用了人字形斜柱(如图 4.5.11.1-1)。主楼部分的钢管混凝土柱，在地下室时有 17根，在地上1-3层有 19根，在 4层以上有 18根。图 4.5.11.1-1 人字型柱示意图钢管柱直径与壁厚如表 4.5.11.1-1 序号 楼层 标高(m) 钢管直径(mm) 钢管壁厚(mm)1 地下 4层29 层 15.85至 117.2 1400 252 30层49 层 117.2至 192.5 1300 223 50层-57 层 1
2、92.5至 223.4 1200 204 58层-68 层 223.4至 267.2 1000 18钢管内混凝土强度等级如表 4.5.11.1-2。楼层 标高(m) 混凝土强度等级地下 4层27 层 -15.85至 109.8 C6028层45 层 109.8至 177.7 C5046层68 层 177.7至 267.2 C401 施工方法选择作为较为成熟的施工技术，钢管混凝土浇灌方法可分为以下三种：1)泵送顶升浇灌法；2) 立式手工浇捣法；3)立式高位抛落无振捣法。三种方法的适用范围及优缺点各不相同，对比分析见表 4.5.11.1-3：序号 浇筑方法 原 理 优点 缺点1 立式手工浇 捣法混
3、凝土自钢管上口灌入，一次浇灌高度不宜大于 2m。传统作业施工效率较低，质量受振捣操作人员影响，无保证；占用塔吊22高位抛+辅助性振捣法利用混凝土从高位顺钢管下落时产生的动能达到振实混凝土施工效率较高无振动无噪音占用塔吊，与钢结构吊装作业冲突3 泵送顶升筑 法在钢管接近地面或某楼层板处安装一个带闸门的进料管，直接与泵的输送管连接，由泵车将混凝土连续不断地自下而上灌入钢管。质量有保障，占用塔吊如结构高，则需要较高的泵送压力。需要在钢管壁上开洞，影响结构的外观质量，但可在装饰施工阶段进行弥补。本工程钢管混凝土泵送高度为-15.85 米到 267.2米，为保证混凝土的浇注质量，我们将根据混凝土浇筑位置
4、不同分别采用泵送顶升浇筑法和高位抛落+辅助性振捣法二种方法进行浇筑，浇筑方法选择详见表 4.5.11.1-4。表 4.5.11.1-4 钢管混凝土浇筑方法序号楼层 标高(m) 的混凝土浇筑方法1地上 1层68 层 0.00至 267.2 送顶升浇筑法2地下 4层地下 1层 -15.85至0.00 高位抛落无振捣法钢柱混凝土不论采用泵送顶升浇筑法，还是高位抛落+辅助性振捣法，均分节进行浇筑，分节情况同钢管柱的吊装节，每节高约 10米左右，分节情况详见表 4.5.11.1-6。2 施工机械配置1） 本工程主楼地下 4层地下 1层钢管柱混凝土采用高位抛落+辅助性振捣法施工，混凝土通过输送泵直接进入位
5、于钢管柱上部的受料斗内，混凝土输送泵采用三一重工产HBT60C-1816型或混凝土泵车。2） 地上 1层到 64层采用泵送顶升浇筑法施工，混土输送泵采用三一重工产 HBT60C-1816型和 HBT90CH-2122D型混凝土输送泵，主楼核心筒施工至 39层前，混凝土泵选用HBT60C-1816型；施工至 39层后，混凝土泵改用 HBT90CH-2122D型，此时钢管混凝土施工至32层(128.3 米)，详见表 4.5.11.1-5。表 4.5.11.1-5 泵送顶升混凝土泵选择序号楼层 标高(m) 混凝土泵选择1 地上 33层68 层 128.3至 267.2 HBT90CH-2122D2
6、地上 1层32 层 0.00至 128.3 HBT60C-18163 地下 4层地下 1层 -15.85至0.00 HBT60C-1816混凝土 HBT60C-1816型和 HBT90CH-2122D型参数详见详见第 4.5.13.4节。表 4.5.11.1-6 钢管柱混凝土分节情况表中国建筑第八工程局2楼层楼层标高(m)层高(m)钢 管节数号钢管直径(m)每节钢管顶 标 高(m)每节钢管混凝土顶升高度(m)每节混凝土量(m3)每层混凝土量(m3)R 266.2 568 261.2 3.9 26 267.200 9.000 7.07134.2467 257.3 3.966 253.4 3.9
7、25 258.200 7.800 6.12 116.3465 249.5 3.964 245.6 3.763 241.9 3.724 250.400 11.300 8.87 168.5462 238.2 3.761 234.5 3.760 230.8 3.723 239.100 11.100 8.71 165.5659 227.1 3.758 223.4 3.71.057 219.7 3.722 228.000 11.100 8.71 165.5656 216.0 3.755 212.3 3.754 208.6 3.721 216.900 12.400 14.02 266.3253 203.6
8、 552 199.9 3.751 196.2 3.720 204.500 11.100 12.55 238.4050 192.5 3.71.249 188.4 3.748 185.1 3.719 193.400 11.100 12.55 238.4047 181.4 3.746 177.7 3.745 174.0 3.718 182.300 11.100 14.73 279.7944 170.3 3.743 166.6 3.742 162.9 3.717 171.200 11.100 14.73 279.7941 159.2 3.740 155.5 3.739 151.8 3.716 160.
9、100 11.100 14.73 279.7938 148.1 3.737 141.1 536 139.4 3.715 149.000 12.400 16.45 312.5635 135.7 3.734 132.0 3.733 128.3 3.7141.31.3136.600 11.100 14.73 279.79楼层楼层标高(m)层高(m)钢 管节数号钢管直径(m)每节钢管顶 标 高(m)每节钢管混凝土顶升高度(m)每节混凝土量(m3)每层混凝土量(m3)32 124.6 3.731 120.9 3.730 117.2 3.713 125.500 11.100 14.73 279.7929
10、113.5 3.728 109.8 3.727 106.1 3.712 114.400 11.100 17.08 324.4926 102.4 3.725 98.7 3.724 95.0 3.711 103.300 11.100 17.08 324.4923 91.3 3.722 87.6 3.721 82.6 5.010 92.200 12.400 19.08 362.4920 78.9 3.719 75.2 3.718 71.5 3.79 79.800 11.100 17.08 324.4917 67.8 3.716 64.1 3.715 60.4 3.78 68.700 11.100 1
11、7.08 324.4914 56.7 3.713 53.0 3.712 49.3 3.77 57.600 11.100 17.08 324.4911 45.6 3.710 41.9 3.79 38.2 3.76 46.500 11.100 17.08 324.498 34.5 3.77 30.8 3.76 27.1 3.75 35.400 11.100 17.08 324.495 23.4 3.74 17.4 6 4 24.300 12.00018.46 350.803 11.4 62 6.00 5.4 3 12.300 11.400 17.54 298.181 0.00 6-1 -4.5 4
12、.5 21.40.900 7.400 11.39 193.56中国建筑第八工程局3楼层楼层标高(m)层高(m)钢 管节数号钢管直径(m)每节钢管顶 标 高(m)每节钢管混凝土顶升高度(m)每节混凝土量(m3)每层混凝土量(m3)-2 -8.2 3.7-3 -11.9 3.7-4 -15.85 3.85 1 -6.500 9.350 14.39 244.563 原材料要求本工程钢管混凝土均采用大流态自密实混凝土，坍落度按自密实混凝土级控制，其坍落扩展度为 550650mm。混凝土扩展度检测见图 4.5.11.1-1，混凝土坍落度检测见图4.5.11.1-2。图 4.5.11.1-1 混凝土扩展度
13、的检测图 4.5.11.1-2混凝土坍落度的检测中国建筑第八工程局4大流态自密实混凝土要求拌和物具有较好的流动性、稳定性，具有较低的粘度。这要求选用合适的外加剂、粗细骨料、掺和物，并进行特殊混凝土配合比设计。选择适当的外加剂对控制坍落度损失，减少混凝土离析，增强混凝土的流动性、稳定性至关重要。选择萘系或共聚羧酸系，在实验室试配，以检测外加剂与水泥等各种材料的相容性，掺量的最合理比例。配置大流态混凝土，除粗骨料减小粒径尺寸，去掉大粒径骨料外，通过级配改善材料的匀质性。拟采用三组分颗粒骨架原理，增加骨料装填体密度。细骨料的细度模数和 0.315筛号的分计筛余量应与粗骨料相匹配。采用级磨细粉煤灰，其
14、丰富的玻璃珠含量，产生滚珠摩擦效应，可以改善混凝土的流动性，且级磨细粉煤灰需水量小，在水胶比不变的情况下，增加了混凝土的坍落度，提高混凝土的可泵性。为保证大流态混凝土满足施工性能与强度等级要求，混凝土应先根据以上原则与混凝土搅拌站在实验室进行反复试配，寻找最合适的混凝土配合比，并在现场做试配试件，检测混凝土坍落度经时损失、流动性、离析度，强度值等各项指标，最终形成最优配合比。4 高位抛落+辅助性振捣法本工程主楼钢管混凝土地下 4层到地下 1层(-15.85 米至0.00)采用高位抛落+辅助性振捣法，混凝土由料斗一次直接抛落到钢管内，不准分散抛落，混凝土一次浇灌量不宜超过0.7m3，且钢管内混凝
15、土高度不超过 45cm。管内混凝土浇灌工作应连续进行，中途不留施工缝，在有节点板和钢筋的范围插入加长振捣棒辅助振捣，插入深度应超过已浇筑混凝土高度的 50100mm，振动时间以无气泡泛出，混凝土面不再明显下降为准，设专人监控。同时为避免钢管混凝土底部出现蜂窝，在每次混凝土浇灌前，每次先浇灌一层水泥砂浆(配比采用混凝土的水泥与砂的配比)厚度约为 1015cm。料斗的下口应比钢管的内径至少小 100-200mm，以便混凝土下落时管内空气能够排出。高位抛落法示意图见图 4.5.11.1-3图 4.5.11.1-3高位抛落法示意图钢管内混凝土终凝后，在其表面凿毛，处理干净。上节钢管柱吊装完后，在其上口
16、覆盖，以免杂物进入。基础节混凝土浇注：钢结构安装形成稳定的结构单元后，进行钢管柱内混凝土的浇注，在钢管柱上口搭设施工操作架，提供混凝土施工操作面。混凝土通过泵送从钢管上口由上往下进入钢管内。分层振捣密实，分层厚度 300500mm，保证混凝土密实。5 泵送顶升浇灌法本工程主楼钢管混凝土地上 1层至顶层(0.00 至 267.2米)采用泵送顶升浇灌法。1)施工方法做好浇注前的准备工作，包括混凝土压入量的计算、混凝土输送管的布置及输送管与钢管柱入口的连接装置见图 4.5.11.1-4。凝第 5页 共 9页图 4.5.11.1-4钢管柱入口的连接装置在柱上部通过检查孔将钢管柱内表面浇水润湿。用 0.51.0m3同配合比的砂，先行压入泵管湿润，在柱入口处拆管流入预埋的砂浆盆内，流完后立即恢复连接，即作泵压。控制泵压入速度和压力，防止压力过大，对钢柱产生破坏，压入要连续进行，安排好搅拌车，采用一台车卸料，另一台等待。柱上端安排专人观察压入混凝土的升高，并与泵车操
