中国尊巨柱混凝土的配制施工实体检测T

中国尊巨柱混凝土的配制、施工与实体检测北京市中超混凝土有限责任公司二○一七年十一月余成行工程概况与重难点地上结构混凝土泵送施工策划混凝土配制现场施工与养护现场检测目录1工程概况与重难点主体结构体系为“巨型外框筒+内核心筒”

巨型外框筒为“巨柱+斜撑+转换桁架+次框架”巨型角柱为钢管混凝土柱，底部区域的巨型角柱外包混凝土，与其相连的翼墙中设有钢板及型钢。巨柱内外和翼墙混凝土强度等级为C70，最大平面尺寸为10.5m×10.5m。巨型柱在底部截面由13个空腔组成，截面高达64m2，腔体的最小截面边长为2.0m左右，每节柱一次性内浇混凝土约200m3。序号部位混凝土等级使用范围最大浇筑高度1塔楼范围内巨型柱C70自密实B7～L46227.35mC60自密实L47～L76364.35mC50自密实L77～L106503.20m2塔楼核心筒剪力墙、连梁C60B7～L102484.9mC50L103～L108527.7m3楼板C30一般楼层527.7mC40首层、屋顶层、转换桁架楼层及相邻上下各一层楼板混凝土498.4m超高高层层建建筑筑的的结结构构特特点点与与施施工工要要求求复杂杂型型钢钢混混凝凝土土组组合合结结构构（巨巨柱柱）应用用越越来来越越多多，而而且且其其形形式式也也异异常常复复杂杂对混混凝凝土土的的性能能、生产产制备备和和施施工工工工艺艺提提出了了全全新新的的要求求脱空空、空洞洞等等质量量缺陷陷直直接接影影响响组组合合结结构构的受受力力性性能能，，从从而而影影响响到到建建筑筑结结构构的的整整体体安全全1）巨巨柱柱混混凝凝土土结结构构对对混凝凝土土性性能能的要要求求：：高强强度度性能能自密密实实性能能大体体积积混混凝凝土土性能能高体体积积稳稳定性性高耐耐久久性性施工工难难点点分分析析2）施工工浇筑筑工艺艺由于于巨巨柱柱内有有隔隔板板和和钢钢筋筋，，采采用用何何种种施施工工工工艺艺才才能能保保证证混混凝凝土土浇浇筑筑的的密实实度度。。外外包包混凝凝土土与与内内浇浇混混凝凝土土浇浇筑筑的的先先后后顺序。3）结构浇筑质量的检测与评价巨柱内浇混凝土土属于隐蔽结结构的一部分分，实体浇筑筑质量的检测测是一个难题题，如何进行准确的实体检检测与质量评价。核心筒地上结构采用用竖向穿插施工、水平流流水施工，各工种种在顶升钢平平台挂架不同同功能层进行行专业施工，，同一功能层层东、西分为为两个流水段。形成“水平流流水、竖向节节拍”。塔楼结构施工工按照核心筒、外外框筒分为2个施工区段，，核心筒结构构施工领先外外框筒结构施施工。2地上结构施工工策划智能顶升钢平平台竖向功能能分区图核心筒区竖向向墙体及连梁梁整体沿8轴分为西、东东两个流水段段。核心筒西西区先行进行行钢筋绑扎、、模板施工及及混凝土浇筑筑，与核心筒筒东区形成流流水施工。西区东区连梁1/3跨位置分区管路设计本项目以100m为界划分低、高区混凝土结构施施工阶段。管管道布置根据据不同阶段布布设相应混凝凝土浇筑管路路。低区混凝土浇浇筑时，布设3条泵管，采用125A型普通泵管，3条泵管均接至至顶升钢平台。外框筒楼板板及巨型柱施施工时，通过管路改改造，3条泵均可浇筑筑外框部分混混凝土。高区混凝土浇浇筑时，布设3条超高压泵管管。其中两条泵泵管接至顶升升钢平台上方方，进行核心心筒混凝土浇浇筑，整条泵泵管回路均采采用150A型超高压泵管管。另外1条泵管，主管道接至固定楼层层后分流后附附着巨型柱壁壁接至巨型柱柱顶部浇筑，附着巨型型柱的泵管同同时实现楼板板混凝土的浇浇筑，附着巨型柱柱部分泵管均采用125A型普通泵管。。泵选配低区核心筒剪剪力墙混凝土土量较大，单次浇筑最大方量约约673m3,计划完成时间间20h，计算后采用车载泵（（3台）+顶升钢平台上上站位液压式式布料机，2台臂长28米固定式布料料机，1台臂长17m移动式布料机机，核心筒钢钢板墙两侧对对称进行混凝凝土浇筑。高区核心筒剪剪力墙方量少少，采用2台超高压拖泵泵+2台28m臂长固定式布布料机进行浇浇筑。低区混凝土施施工选用三一重工SY5121THB-9018型泵；高区选选用三一重工HBT90CH～2150D型高压输送泵泵。布料机选用HGY28型和HGY17型液压式布料机。高区选用2台HGY28型液压式布料料机，布料半半径28m；低区多设置1台HGY17型移动式液压压布料机进行行辅助浇筑，，布料半径17m。输送管的选配考虑泵管更换、成成本和工期等等实际工况，分阶段布设设混凝土浇筑筑管路。先使用普通混混凝土泵管完完成低区混凝凝土施工，高区混凝土施施工之前完成成超高层泵送送泵管布设。。低区混凝土泵泵管采用125A型壁厚4.5mm的普通混凝土土泵管。高区采用150A型壁厚为12mm的超高压输送送管道。现场首层平面面布置低区施工阶段段，现场布置3套浇筑设备。。在场地西侧侧布置2套浇筑设备，，场地东侧布布置1套。高区施工阶段段，现场布置3套浇筑设备，，西侧布置1套，东侧布置置2套。混凝土罐车分分别从东西两两侧大门进入入现场。泵管布设方案案首层水平管道铺设设长度约为塔塔楼高度的1/5～1/4左右，每个90°弯管折算成成6m的直管，尽量减减少弯管数量量。300m-528m浇筑阶段首层层水平泵管布布设平面图顶升钢平台平平面布置低区竖向主立立管沿核心筒筒“十字区””剪力墙墙体体布置。高区主立管布布置时，需重重新布设主立立管，从核心心筒两个楼梯梯间各安装一一条竖向管道道，另有一条条主立管安装装在风道。浇筑巨型及楼楼板时，3#管道主立管在在指定水平转转换层进行分分流形成副立立管，附着在在巨型柱上爬爬升。管径中中心线始终距距离巨柱边缘缘400m间距，管径中中心始终距离离巨柱壁300mm。竖向缓冲层在F029~F031、F073~F075分别设置一个个缓冲层，共共两个S型缓冲层。顶升钢平台上上泵管布设低区混凝土施施工阶段，泵管采用125A型普通泵管，，采用盘扣式式法兰连接。。高区采用150A型超高压泵管管，采用螺栓栓式法兰连接接；布料机采用125A型普通泵管，，泵管采用盘盘扣式法兰连连接。水平泵管与与布料机进行行连接时，使使用转换管（连接方式转转换）、变径径管（管径转转换）进行连连接。泵管连接顶升升钢平台上的布料机，上部泵管管与顶升钢平平台连接固定定，下部泵管管与核心筒墙墙体连接。水平泵管在顶顶升钢平台上上采用定型管管夹进行固定定，顶升钢平平台上泵管震震动较小，管夹直接焊接接在顶升钢平平台花纹钢板板上，并设置单元元化防砸构件件覆盖泵管。。管道加节在智能顶升钢钢平台顶升过过程中配合使使用，考虑到到提模平台提提升挂架的高高度误差，在在高压耐磨管管道与过度管管之间加装快快速垫片，可可以根据需求求增减不同规规格垫片数量量，用于消除除其误差。补偿管通过不不同高度的补补偿片实现小小范围高度补补偿，补偿范范围0~150mm。泵管安装与固固定首层水平输送泵管管通过管夹直接固定在楼楼板上，楼板板预留钢筋，，安装泵管前前先在预留钢钢筋位置焊接接搭焊板。有高差时通过过混凝土墩中预埋的高强度钢板调调整泵管固定高度，保保证水平泵管管中心在同一一标高。整条管道铺设设之前，先确定管道的起始点，即弯管，先对该条弯管管进行定位并并固定，然后再以该弯管为基基准，分别沿水平和垂直方向铺设设管道。水平泵管固定定方式水平管道的固固定采用先连连接，后固定定的方式。竖向泵管固定定沿核心筒墙体体爬升的泵管管安装在墙壁预埋埋钢板件上，泵管固定装置置（管夹）焊焊接在钢板上上。每根3m管、90°弯管用2个泵管固定装装置牢固固定定。竖泵接管至顶顶升钢平台桁桁架处，泵管与桁架架上、下弦梁梁各进行一道道固定，从桁架梁焊焊接一道刚性吊柱，泵管管与吊柱进行不少于2道固定，固定间间距不大于5m。预埋件选型将约300mm×300mm，厚度20mm的Q235B钢板（穿孔塞塞焊4根直径20以上铆筋）植于地面和墙墙面。每层楼的埋件件从下到上依依次命名为：：第一道埋件件、第二道埋埋件（层高3500和4500以及5100的只有三个埋埋件，故没有有第四道埋件件）。预埋件垂直方向偏偏差不得大于于±50mm，水平方向偏偏差不得大于于±20mm。液压截止阀的的安装高区施工阶段段，每条浇筑筑管路需安装装两个液压截截止阀，在泵泵的出口端水水平管和转竖竖向管前最后后一节水平管处各安安装一套液压压截止阀。技术路线：“高强度水泥+超细矿物掺掺合料+高效效减水剂+优优质骨料”具体试验过程：水泥品种种、矿物掺合料种种类和外加剂剂品种水胶比比和矿物掺合合料掺量→单方用水量和和胶凝材料总总量→评价功能性材料的的效果（减缩剂、膨胀胀剂、吸水陶陶粒和内养护护剂）→采用最适宜的混凝凝土配合比和施工工艺进行行试浇筑，并对实体检测测，评价本配合比比所浇筑的结构实体体的质量和工工艺效果。3混凝土配制泵送高度/m流动性内聚性经时损失/mm含气量/%扩展度/mmT500/sV漏/s塑性粘度/Pa.s压力泌水/%＜2002~3660~700＜6＜2040~100＜103h≤20200~4001.5~2.5700~750＜5＜1620~80＜54h≤20＞4001～2720~750＜4＜1220~60＜54h≤20不同泵送高度可泵性评判指指标混凝土28d碳化深度不应应大于15mm；28d电通量不应大大于1500C或84d氯离子迁移系系数不应大于于3.0×10-12m2/s。混凝土180d收缩率（采用用接触法测试试的硬化后混混凝土的长期期收缩率值））不超过450με。原材料品种与性能序号名称产地品种主要性能指标1水泥唐山冀东P.O42.5抗压3d24～28MPa、28d53～62MPa2砂河北滦平水洗中砂细度模数2.4～2.6、含泥量1.4%～2.1%3石北京密云5-20mm连续级配、最大20mm，超过20mm的＜1.0%4粉煤灰唐山大唐I级需水量比92%-94%、细度8%-12%、烧失量1.6%-2.5%5硅粉广西S90SiO2含量91.2%～93.6%、比表面积≥21000m2/kg6外加剂BASFPLUS407各项指标均满足GB8076-2008中高性能减水剂的要求因素水平表L16(45)水平试

验

因

素A.水胶比B.矿物掺合料掺量(占胶凝材料的%)C.粉煤灰与矿粉比例D.硅粉掺量(Kg)10.300301:02020.280356:43030.260403:44040.240454:650试验表明：28d强度最优组合：A2B2C2D360d强度最优组合：A2B2C1D2正交试验1：水胶比和矿物物掺合料掺量量因素水平表L9(34)水平试

验

因

素A.水胶比B.胶凝材料用量(kg/m3)C.矿物掺合料掺量/%D.粉煤灰与矿粉比例10.30540301:020.28570356:430.26600400:1试验表明：28d强度最优组合合：A2B2C1D260d强度最优组合合：A2B1C2D1正交试验2：单方用水量和和胶凝材料总总量较适宜的配合合比是：水胶比0.28、胶凝材料总总量540～570kg/m3、掺合料掺量量35%（其中粉煤灰灰掺量大于60%或单掺）试验3：功能性材料的的对比检测序号混凝土配合比（kg/m3）WCFaSiSGAd陶砂SRASAP备注1160360180357109009.8///

210.4/2/AS21310.4/4/49.8/6/59.8//0.3830倍吸水率计69.8//0.5879.8//0.7789.8//0.9699.8//1.15105999.824//砂10%注：SRA为BASF产TETRAGUARDAS21，SAP为北京希涛产产。混凝土7d自收缩SRA与SAP对抗压强度和和自收缩的影影响序号混凝土配合比（kg/m3）WCFaSiSGAdSAPEASRA1160360180357608509.8///23601809.80.38//333516510.4/45/43601809.8//4试验4：变温养护时的的变形检测混凝土绝热温温度变化曲线线变温条件下混凝土自生体体积变形不同功能材料料对自生体积积变形影响（减去温度））超高泵送混凝凝土配合比强度等级水胶比砂率%每立方米砼原材料用量（Kg）水泥粉煤灰Ⅰ级砂石（5-16mm）水外加剂硅灰矿粉C300.38472501008509601659.22060C400.35473001008309401659.82550C600.3043360100750100016012.230504现场施工与养养护FOO2M层及以下楼层层巨型柱混凝凝土浇筑采用用62m臂汽车泵浇筑筑，汽车泵分分别站位在项项目东、西两两侧小钢平台台上。内浇混凝土腔腔体顺序示意意图墙体混凝土养养护剪力墙混凝土土带模养护1-3天，松开螺杆杆螺帽，松开开竖向模板。。智能顶升钢平平台顶升后，，墙体处于位于“养护层”，此此时采用刷养护剂+覆膜养护。塑料薄膜采采用界面剂粘粘贴。粘贴完完成后应检查查塑料薄膜外外观，发现漏漏贴或薄膜破破损应及时覆覆盖、修复。。塑料薄膜待待水平结构施工工至相应楼层层且具备工作面后后揭除。泵管清洗气洗浇筑完成后从从布料机臂架架末端充高压压气体，先利利用约0.8MPa的气压推动海海绵球，4个φ175海绵球用于隔隔断压缩空气气与混凝土，，通过压缩空空气推动海绵绵球，直到海海绵球将管道道内混凝土全全部推出至搅搅拌车内。水洗当混凝土输送送高度为100m以下高度时，采用用海绵塞的水水洗方法，水水洗程序：拆拆开出料口→→在锥管内塞塞入海棉或水水泥袋→合上上管卡→料斗斗内大流量进进水→启动正正泵→浇筑点点输送管泵出出海棉球→管管内污水自然然回流→完毕毕。海绵球纸质水泥袋柱堵泵及爆管预预防及应急处处理1.操作不当容易易造成堵管1）操作人员精精力不集中2）泵送速度选选择不当3）混凝土的塌塌落度过小时时采取措施不不当4）停机时间过过长5）管道未清洗洗干净2.管道连接原因因导致的堵管管1）输送管道接接头密封不严严2）眼镜板和切割割环之间的间间隙过大3）混凝土活塞塞磨损严重4）因混凝土输输送缸严重磨磨损而引起的的漏浆3.混凝土或砂浆浆的离析导致致的堵管巨柱平面示意图图5现场检测测试走线过程程示意图压力盒布置图1）钢管内壁侧压力测测试振弦式压力盒盒采集仪压力盒布置图图钢管壁侧向压压强数据钢管壁侧向压压强对比钢管壁应变片片粘贴照片2）钢管壁应变测