箱型钢管钢筋混凝土施工方案（13页）

1、箱型钢管钢筋混凝土施工方案概况基本情况*xxxx中心A座金融大厦外框结构采用16根箱型钢管混凝土柱组成，这些柱共三种形式，分别为Z1、Z2、Z3，其平面分布如下图： 箱型钢管混凝土柱索引图本工程箱型钢管混凝土柱由22mm75mm厚钢板按柱截面尺寸焊接成矩形钢管，矩形钢管内再焊16mm40mm厚的竖向立板，立板对称分布，用拉筋按一定的间距将对边的两立板拉焊，每层再按确定的间距焊水平隔板，隔板上预留纵向钢筋穿过的孔洞，同时保持中间较大的空腔，以便混凝土浇筑能顺利进行，箱型钢管混凝土柱截面内还配有纵向的粗直径钢筋，粗直径钢筋采用直螺纹进行连接，在这个焊好立板、水平隔板、拉筋、安装好纵向钢筋的箱型钢管

2、中浇筑C60混凝土，最终才为本工程结构外框箱型钢管混凝土柱。这些箱型钢管混凝土柱截面形状及尺寸如下表：箱型钢管混凝土柱表（基础段）柱名截面形状截面尺寸钢板厚度/混凝土强度纵向钢筋Z1320026501200900外侧钢板：66立板：40/C6O3632Z23900270025001500外侧钢板：75立板：40/C6O6032Z3235023501100800外侧钢板：55立板：30/C6O3232箱型钢管混凝土柱钢结构安装一次层数为23层，安装高度约8.2米至16.2米，即每混凝土浇筑高度最高为16.2米。在这样的一个高度，这样的一个钢管空间内浇筑混凝土，存在较大的施工困难。各部位箱型钢管混

3、凝土浇筑量单根钢管混凝土浇筑量表（按标准层高4.2米为计算单元）序号构件名称一层混凝土浇筑体积（m3）二层混凝土浇筑体积（m3）三层混凝土浇筑体积（m3）1Z1a32.02364.04696.0692Z1b28.70357.40786.1103Z1c19.64539.29158.9364Z1d11.86923.73835.6075Z1e4.1588.31612.4746Z2a40.31580.631120.9467Z2b35.30070.600105.9018Z2c26.93953.87880.8169Z2d20.25740.51360.77010Z2e14.42728.85443.28111

4、Z3a20.85841.71762.57512Z3b16.64833.29649.94313Z3c11.56323.12634.68914Z3d6.26212.52418.78715Z3e4.6279.25413.881一次混凝土的浇筑总量表（按标准层高4.2米为计算单元）序号柱的各段截面一次浇筑一层一次浇筑二层一次浇筑三层截面区段（层数）1柱a截面段500.8761001.7521502.628B4212柱b截面段437.416874.8321312.24822433柱c截面段311.168622.336933.50444584柱d截面段201.028402.056603.08459765柱

5、e截面段109.48218.96328.447794施工的难点浇筑的高度高，混凝土浇筑的落差大，如何保证混凝土不离淅是该工程的一个难点；箱型钢管内空间有限，施工操作空间与平台是混凝土浇筑施工的一个难点；箱型钢管内每隔一定的高度设置水平隔板，如何保证隔板底没有空气也是混凝土浇筑过程中的难点之一；箱型钢管柱混凝土施工方法选择钢管混凝土施工特点本工程钢管混凝土柱为矩形，内部在立板、水平隔板、拉筋及纵向钢筋，把有限的空间分割成更小的空间，只有3040这么大的空间，每一施工段的浇筑高度很大，且按一定间距设置的水平隔板，都是浇筑混凝土的障碍，增加了混凝土施工难度。箱型钢管柱平面图施工方法及其比较施工方法目

6、前国内外常见的钢管混凝土施工方法有泵送顶升浇灌高流态自密实混凝土法、高抛自密实混凝土法、串筒浇筑人工振捣法及串筒浇筑机械振捣法，这几种施工方法的使用都受不同条件限限制。方案比较针对国内外使用的几种方法现对其适用范围、特点及对本工程的适用性进行描述和比较，见下表：序号方法名称原理特点针对于本工程的适用性1高抛自密实混凝土法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的优异性能达到密实的效果。不用振捣混凝土。本工程钢管柱内设在立板、横隔板及纵向钢筋，混凝土从漏斗落下后由于钢管内的钢板、钢筋等的影响，混凝土的动能损失很大，不能达到高抛效果。2串筒浇筑人工振捣法利用人工和振捣器械对混凝土

7、实施振捣，以达到密实的效果。人工操作，施工灵活。本工程钢管截面变化由底部39002700到顶部的1100800，被立板、横隔板，拉筋以及纵向钢筋分割成很小的空间，施工人员很难进入钢管内振捣，钢管底部距离上口太远，而且炎热天气时钢管底部内作业环境恶劣。因此不适合本工程施工。3泵送顶升法利用泵送的压力将高流态自密实混凝土由底到顶注入钢管，由混凝土自重及泵送压力及混凝土自身性能达到密实的状态。不用振捣混凝土。此方法人员不用进入混凝土管内，解决了管内空间小，人无法进管内操作的困难，虽然对混凝土泵的要求高一些，但都能达到要求，本工程一段钢管一次性浇筑方量较大，此法需保证在1个半小内完成注浆，这一点难以保

8、证，故此方法不太适合本工程施工。4高抛自密实砼辅助机器振捣法采用串筒浇筑高流态自密实混凝土，电动绞车调节振捣器械对混凝土实施辅助振捣，以达到密实的效果。操作人员在狭小的空间外面进行控制，不用下到钢管内操作。本工程钢管柱内设在立板、横隔板及纵向钢筋，将整个空间分隔成6个小空间，设置6个机器振捣棒，振捣棒到最远边的距离为800，查德国威克IREN65型高频振动棒的振捣有效半径为1200，能把混凝土振捣密实，因此可采用此法为本工程的施工方法。箱型钢管各段情况钢管柱在每一层由于要与钢梁焊接，钢管柱内需设置横隔板，层中部位只有立板。楼层结点处钢管柱的状况层中钢管柱状况选择结果由于箱型钢管柱的设计状况，及

9、施工方面的原因，本工程选择串筒浇筑机器振捣法为箱型钢管混凝土的施工方法。其施工示意图如下：串筒浇筑机器振捣法示意图施工准备技术准备熟悉相关资料，掌握施工的关键点施工前认真熟悉施工图纸及相关资料，了解钢管混凝土的施工特点，然后根据这些特点掌握施工过程中的关键点。在开始浇筑前，机械要准备好，要有备用，人员全面到位，材料要准备充足。混凝土的配比本工程外筒16根箱型钢管柱内填充C60高强高性能混凝土。钢管混凝土要求混凝土具有很好的填充性能，确保混凝土充满钢管内的每个空间，同时具备高流动性和体积稳定性。根据搅拌站、我局在西塔以及合景大厦的施工经验，提出参考配合比如下：C60混凝土配合比原材料检验结果水泥

10、品种强度等级生产厂名F块（Mpa）3d抗折强度（Mpa）28d抗折强度（Mpa）3d抗压强度（Mpa）28d抗压强度（Mpa）P42.5R珠江水泥厂6.49.035.253.5砂产地级配区细度模量表观密度（kg/m3）堆积密度（kg/m3）含泥量（%）北江区2.5267014000.6石产地品种规格（mm）针片状颗粒含量%表观密度（kg/m3）堆积密度（kg/m3）含泥量（%）掺量（%）市郊花岗岩531.55.3264013900.4混合材外加剂水来源品种等级掺量及方式品种等级掺量及方式名称掺量（%）浓度（%）矿渣S95等量取代KJ-JS2.1030.0自来水施工配合比水胶比配合比 （水泥：水

11、：混合材：砂：石）含砂率坍落度质量密度（kg/m3）0.281：0.30：0.05：0.93：1.9332.5%180202413材料用量（kg/m3）抗压强度水泥混合材砂石水外加剂7d28d快速法570530110017013.249.171.9备注实际生产混凝土配合比还将根据当时天气和原材料情况作相应调整。现场准备1）现场主要施工机具名 称型号及数量示意图砼输送泵HBT90：3台本工程43层以下钢管混凝土按二层一次浇筑量为1001.752m3，采用2台中联HBT90泵进行浇筑，按每台泵每小时浇筑量不小于40m3计，2台泵12个半小时可完成浇筑任务，44层至94层按三层一次混凝土浇筑量为93

12、3.504 m3，只需11个小时完成浇筑任务。布料机HGY-13型布料机：2台；布料半径13m，自重4.2t。漏斗漏斗：2个；上口530530mm，下口300300mm，高400mm）。由5mm厚钢板加工而成。吊斗容量m3,个；B=1500mm，H1=1000mm，H2=800mm。容量5m3,个；B=2000mm，H1=1000mm，H2=1000mm。串筒内径150mm，厚度1.5mm。每节长度1.5m，共48节。照明及监控装置碘钨灯：12只；钢管上口监控摄像头：12个。钢管上口监控摄像头 振动棒德国威克IREN65型高频振动棒：15根。电动绞车型号：KXD；起重量：500kg。人员组织本

13、工程钢管混凝土顶升浇筑，按两个班组进行，人员组织见下表：序号职务人数职责1混凝土施工员1负责混凝土浇筑的全面工作，包括对外协调2混凝土班组长2负责本班组的全面协调工作，监督工人按要求操作。3泵机司机4负责开停泵机，保证送料与现场需求一致。4信号员4负责将楼面混凝土送料需求信息传递给泵机司机5布料员8协同操作布料机6振捣棒手12对入模的混凝土进行振捣密实7维修人员2保证混凝土机械能正常运转8电工2保证泵送及浇筑现场供电正常箱型钢管柱内钢筋施工本工程箱型钢管柱内设有纵向钢筋，钢筋为直径32三级钢，没有箍筋及其它水平筋，钢筋接头采用直螺纹连接。箱型钢管柱内钢筋施工使用的机具名 称型号、技术参数及主要

14、性能数量示意图切断机1、型号： GQ-50；2、切断直径：6-50；3、电机功率：5.5kw；4、性能：要断各种螺纹钢，润滑性好、功耗少、移动方便。2台剥肋滚丝机1、型号：三力SLG-B剥肋滚轧机；2、加工钢筋直径范围：16-40；3、滚丝轮型号： A20、A25、A30、AS30；4、滚压螺纹螺距：2、2.5、3.0、3.0；5、性能：操作方便，尺寸稳定，连接性能高。2台力矩扳手1、型号:Y1500；2、开口头范围:S2475。6把带灯头盔1、能照亮10米以内范围；2、适合建筑工人夜间施工。12只电焊机1、型号：TP1500便携式焊机2、性能：温控的冷却风扇，有极好的引弧性能和焊接性能。3、

15、重量：4.7KG。4只空调通风机1、型号：482；2、能满足100 m3 空间制冷与通风。2台操作跳板跳板：12个；宽350mm，长900mm。由30mm30mm3mm的方通和18的钢筋加工而成。12个简易爬梯竖直爬梯（350100mm），每套2m；12套钢筋下料切断钢筋按层高的高度进行切断，每层设置一个接头，按设计配筋直径、根数和部位，标识后，转入下一个工序。钢筋接头车丝本工程采用剥肋滚丝机对切好的钢筋进行车丝，操作时要根据接头的等级要求，对丝口间距、螺纹的长度、丝口的深度进行控制。粗直径钢筋车丝示意图钢筋安装安装施工条件由于在钢管内施工，钢管又被立板、拉筋、横隔板分割，空间比较狭小，且深度

16、很深，空气不流通、不新鲜，且天气炎热，施工环境恶劣，施工比较固难。为了提供良好的施工环境，在施工人员进入钢管内施工之前，要安装空调通风设备，对施工钢管内通风，并控制钢管内的气温。钢筋安装本工程钢管柱内纵向钢筋安装采用人工接力传递为主辅以电动绞车吊运，按钢管的焊接情况，一般三层安装一次，由底层到上层，由里侧向中间进行安装。边安装边加固。操作平台钢筋安装示意图钢筋的定位固定本工程箱型钢管柱内纵向钢筋一次安装高度为12.614.4米，设计中未设置箍筋和其它水平钢筋，在后续的施工中，要保证纵向钢筋不偏位，因此需对纵向钢筋进行定位固定。按每2米的间距设置一道水平固定钢筋，直径取22，与立板焊接成整体。钢

17、筋安装及定位加固流程序号施工工序内容施工工序平面示意图1安装一区里排纵向钢筋。2焊接一区里排纵向钢筋的水平定位钢筋。做直钩长5与立板焊，双面焊。3将一区里排纵向钢筋用铁丝绑在水平定位钢筋上。4安装一区外排纵向钢筋。5焊接一区外排纵向钢筋的水平定位钢筋。6将一区外排纵向钢筋用铁丝绑在水平定位钢筋上。7其它区重复上述工作，完成后如右图所示。箱型钢管柱混凝土现场施工工艺流程箱型钢管混凝土浇筑施工总流程图现场混凝土管的布置由于楼层平面发生阶段性的改变，在楼层上混凝土泵管按两个阶段进行布置。第一阶段为90层以下，第二阶段为91层及以上层。2#布料机1#布料机第一阶段布置图2#布料机1#布料机第二阶段布置

18、图浇筑分区外框钢管柱共16个，采用两台布料机分四个区进行混凝土的浇筑，1#布料机浇筑完第一区，接下来浇筑第二区，2#布料机浇筑完第二区接着浇筑第四区，分区图如下：浇筑顺序平面共分四个区，90层以下每区4根钢管柱，91层及以上每区三根钢管柱，浇筑时各区按箭头所示顺序进行。混凝土浇筑操作平台本工程每一个阶段钢管柱有三种不同的截面尺寸，操作平台也要根据这个截面尺寸做三种，每种至少做两个。同时每种截面做两个套架，以便安装电动绞车，控制高频振捣棒。操作平台示意图混凝土浇筑与振捣混凝土浇筑高度为12.614.4米，为了保证混凝土以良好状态入模，混凝土料从布料机导出，进入安装在钢管口的漏斗，漏斗与串筒连接，

19、最终混凝土由串筒导入钢管柱内。由于混凝土为高抛自密实混凝土，串筒长度接到8米，当混凝土浇筑到串筒底口时，吊离串筒，采用布料机出口处3米长软管导入混凝土。本工程箱型钢管混凝土按三层标准层的高度浇筑一次，当三层箱型钢管柱安装好后进行这三层的型钢梁的安装，等第三层型钢梁安装好后开始安装操作平台，这个平台一方面作为钢管柱内纵向钢筋的安装平台，另一方面作为钢管混凝土的浇筑平台，还是与上层钢管焊接的平台。在安装钢管和浇筑混凝土时，在钢管口安装一个型钢套架，架设电动绞车和安装照明、漏斗串筒及监控设备，在浇筑完混凝土后拆除套架。操作平台控制示意图对于钢管柱隔板处，由于隔板是水平的，在浇筑混凝土时容易在隔板底部

20、留有空气，使混凝土不密实，为了排走空气，需在隔板上设置排气孔，排气孔直径为20，纵横间距为300，距离钢管柱侧板30开始布置，隔板上的穿筋孔也可作排气之用。立板与上一层以螺栓连接穿筋孔拉筋排气孔距侧板约3排气孔距侧板约3 排气孔布置平面图 类似工程实物图施工注意事项序号项 目注意事项1浇筑顺序钢管混凝土柱分四个区浇筑，先由1#布料机浇筑一区，2#布料机浇筑二区，再由1#布料机浇筑三区，2#布料机浇筑四区，始终保持同向浇筑和中心对称浇筑。2节点处混凝土面处理钢管内混凝土浇筑完成面标高低于钢管接驳面400mm以上，待混凝土接近初凝用球面棒将接触面压成球面凹窝，保证与上层混凝土接触良好。3钢管混凝土

21、施工监控为保证对钢管混凝土质量的监控，在钢管内安装摄像头，对混凝土施工过程进行全面控制。4纵向钢筋安装注意通风构件1区混凝土是人工进入钢管内进行振捣，故在施工过程中必须作好钢管内通风，使工人处于一个良好的施工环境。5浇筑速度要合理控制混凝土的浇筑速度，以保证混凝土的振捣质量。同一根钢管柱混凝土浇筑应该连续，分层间不得出现冷缝。6节点处混凝土的振捣由于钢筋柱内每层都有水平隔板，此处难以振捣密实，需放慢浇筑速度，加强振捣，并要求在隔板上以一定的间距设置排气孔。质量保证措施序号项 目保证措施1原材料的质量控制控制粗细骨料的级配、粒径、粒形、强度、含泥量、杂质等指标，特别是骨料中的泥块含量，含泥量大不

22、仅影响混凝土的强度，还使混凝土的自身收缩增大，容易产生裂缝。还要控制粗骨料的空隙率，粗骨料的空隙率小不仅可以节约水泥，减少混凝土的自身收缩及混凝土的水化热，还可以提高混凝土的流动性，减少混凝土拌合物的泌水。对进场的原材料严格按规范规定的检验批次进行检验和验收，不合格材料严禁进场。2配合比的优化设计钢管混凝土要求混凝土拌合物有很好的自密实性能，要平衡混凝土的流动性和抗离析的关系，浆骨比要适当，砂浆量太小，影响混凝土的流动性；砂浆量过大，混凝土的自身收缩大，同时由于粗骨料体积比例小，混凝土的弹性模量降低，混凝土的受压变形增大。3混凝土拌合物生产控制混凝土搅拌站要严格按照配合比进行生产，生产前对搅拌

23、站的计量设备进行校核，确保原材料的计量准确。高强高流动性混凝土要求有足够的搅拌时间，搅拌时间要求控制在3分钟，确保拌合物搅拌均匀，气温变化及砂石含水率变化时应对施工配合比及时调整，确保入泵混凝土坍落度的稳定，严格控制单方混凝土的用水量，炎热天气时采取相应措施降低混凝土的入模温度，搅拌站及现场应加强对混凝土的抽检力度，不合格混凝土严禁使用。搅拌车在装车前应排除罐体内的洗车水，在运输过程中要保持旋转状态，卸料前高速旋转1分钟，保证混凝土拌和均匀。并保持泵送的连续性。4现场拟做样板钢管柱实验制作典型的钢管柱进行样板柱试验，模拟现场气温及施工条件进行混凝土的泵送施工，用来检验混凝土填充的密实度和混凝土

24、的泌水性能等其它性能指标。现场制作标养试件，浇筑28天后先进行超声波检测。5混凝土现场验收确保入模混凝土的坍落度一致。严禁在现场对混凝土拌合物加水。严格执行混凝土进场交货检验制度，由搅拌站人员向现场检验人员逐车交验，交验的内容有：目测混凝土有无泌水离析现象，试验员对每车的坍落度进行取样试验，对于坍落度不符合要求的混凝土严禁使用。混凝土每车必检，检查必须有记录和检查人员签字。6现场试件制作严格按照混凝土结构工程质量验收规范对每根非节点钢管柱和节点钢管柱浇筑的混凝土制作试件，并做好施工纪录及试件强度试验报告。7混凝土浇筑混凝土浇筑过程中，前台与后台保持有效沟通，混凝土浇筑及间歇的全部时间不应超过混

25、凝土的初凝时间。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。8现场交通协调现场要合理安排调度混凝土运输车辆及混凝土浇筑的人员，防止混凝土运输车在现场等待时间过长，影响混凝土的质量。箱型钢管柱混凝土的检测检测方法及原理在主楼钢管混凝土施工前我们将进行1：1模型钢管混凝土模拟试验，优化施工工艺，使我们的施工工艺能确保钢管混凝土的浇筑质量。钢管混凝土柱施工完毕后，等混凝土终凝后，开始对混凝土进行检测。检测首先采用常规的敲击法，然后对可疑部位进行超声波检测，并加测10%的钢管混凝土柱。超声波检测的原理是：超声波检测钢管混凝土的基本原理是在钢管外径的一端利用发射换能器

26、产生高频振动，经钢管圆心传向钢管外径另一端的接收换能器。超声波在传播过程中遇到由各种缺陷形成的界面时就会改变传播方向和路径，其能量就会在缺陷处被衰减，造成超声波到达接收换能器的声时、幅值、频率的相对变化。超声波检测方法主要包括：波形识别法，首波声时法以及首波频率法。检测方法分类与分析序号类 型结 果1声时短、幅值大、频率高表明超声波穿过的钢管混凝土密实均匀，没有缺陷。2声时长、幅值小、频率低表明钢管混凝土中存在着缺陷，而且缺陷的位置是在有效接收声场的中心轴线上即收发换能器的连线。3声时短、幅值小、频率低钢管混凝土中的缺陷不在有效接收声场的中心轴线上，而是在有效接收声场覆盖的空间内，以致声线仍然

27、通过有效接收声场的中心轴线，声时不会改变，然而有效声场空间里的缺陷使得声能受到衰减，导致幅值变小频率下降。钢管混凝土中的缺陷虽然在有铲接收声场的中心轴线上，但是缺陷足够小。钢管混凝土本身并没有缺陷，但是由于换能器与钢管外壁耦合不良，也会造成幅值变小、频率下降而声时变化很小的现象。这种现象是在检测过程中由人为因素造成的，它不能反映钢管混凝土的真实情况，必须杜绝它的出现。检测仪器超声波检测仪参数本工程拟采用超声波系统进行钢管混凝土外部检测，该系统各技术指标如下表所示：体 积252mm185mm58mm重 量约2kg(含内置电池）工作温度0+40供电方式AC：220 10%，内置锂电供电声时测读精度0.1s声时测读范围019999.9s放大增益82dB幅度分辨率3.9放大器带宽10kHz250kHz接收灵敏度30V采样周期(s)0.056.4，八档最大采样长度32k发射电压(V)651000，五档发射脉宽20s20ms可调通道数1信号采集方式连续显示方式640480,TFT彩显数据存储空间32Mbytes（3.5万波形+数据）通用接口并口支持打印机HP系列及其兼容激光打印机超声波检测仪技