四 (六)钢管砼施工技术及质量保证措施

中国建筑第八工程局CHINACONSTRUCTIONEIGHTHENGINEERINGBUREAU中国建筑第八工程局CHINACONSTRUCTIONEIGHTHENGINEERINGBUREAU（六）、钢管混凝土施工技术及质量保证措施1、主塔钢管混凝土工程概述根据设计文件，西塔外筒采用钢管混凝土斜交网格柱，在进行钢结构施工过程中，插入进行钢管混凝土的施工。钢管混凝土根据不同的层段及所处的节点位置不同而采用不同的强度等级的混凝土填充。为使钢结构安装过程按部就班的进行，在钢结构安装过程中以完成一定的钢管柱安装长度作为钢结构安装进度分段控制目标，一个分段控制目标对应一节构件区及一节上段节点区组成的一个分段安装控制区域。具体安装控制区域的分节见下图：■J-UJ_-TT钢管柱施工控制节分段大样由于存在构件区的钢管混凝土强度低于节点区的钢管混凝土强度等情况，为保障钢结构安装过程中构件区与节点区能够顺利对接，在一个安装控制区域完成后，分两次进行钢管混凝土的灌注施工。钢管混凝土具体强度等级分段见下图：钢管混凝土强度纵向分布图第492页/•州珠江新城西堀项目■施工总承包工程/•州珠江新城西堀项目■施工总承包工程技术标2、钢结构一个安装控制区域内的施工流程上一钢结构施工控制区域完成钢结构安装控制钢柱地面拼桩焊线及标高引测接及中心弹线非节点区钢柱吊钢柱临时支撑及节装及临时固定点钢梁临时固定▼节点区钢柱吊装一►钢柱临时支撑及节及临时固定点钢梁临时固定节点区与非节点区——跟踪测量钢柱矫正、焊接临时固定节点钢梁矫正、焊接钢构控制节矫正、<剩余节点钢梁临——>非节点钢粱吊时固定装及临时固定3、施工难点序号施工难点解决方法1施工操作难度形，混凝土浇】作长度，且特全的前提下施号混凝土很难凝土的施工质:一段钢柱安装控制高度约有25m,为“X”注高度已经远大于普通混凝土振动棒的工殊形状不利振捣。施工所处位置在保证安工操作具有非常大的难度，采用普通高标保证按规范操作到位，可能影响到钢管混量；米用高抛混凝土进行钢管混凝土的浇注，对节点区利用高频振动器进行辅助振捣；2垂直运输难度的最高处，随灌注高度也相而且在进行钢还未形成，如无法正常固定全部钢管柱的转接泵管及施成大量的混凝:由于钢管混凝土的浇注位置位于钢结构着钢结构施工高度的增加，钢管混凝土的应增加，材料的垂直运输存在较大困难，管混凝土施工时，钢结构安装控制段楼板果采用泵送混凝土，存在下部混凝土泵管，接管难度大，核心筒布料机又不能满足混凝土浇注。而且存在混凝土浇注量少，工后泵管内残留的混凝土无法使用，易造土浪费及污染钢结构等问题；利用钢结构吊装间隙，用塔吊吊运料斗进行钢管混凝土的垂直运输；3混凝土泌浆问题题，如果采用在理，对钢构件会易对钢结构造成响，强行清理易:普通混凝土在施工过程中存在泌浆问钢管壁上开孔排浆的方式进行泌降处产生不利影响，且排出的混凝土水泥浆污染，给后期防火涂料施工带来不利影破坏钢结构油漆，增加不额外的费用。混凝土掺和料选用硅粉，可改善混凝土泌浆问题；4混凝土养护问题钢管混凝土几乎光面，在自然养与钢管壁之间出:钢管砼施工位置及所处密闭环境导致不具备人工养护条件，且钢管柱内壁为护下砼存在收缩较大，容易造成混凝土现空鼓等质量问题。在混凝土中添加10%〜12%的UEA膨胀剂，用于补偿收缩；4、钢管混凝土的施工4.1施工方案的选择施工方法对比底部顶升法泵管管口浇注法塔吊吊运法施工方法概述在钢管柱部位开孔，通过泵机将混凝土从钢管柱脚底部压入钢管柱内混凝土通过泵机从钢管柱管口泵入钢管柱内通过塔吊吊运料斗，将料斗内的混凝土从管口灌入钢管柱内优点施工速度较快施工速度较快，可进行混凝土振捣操作简单，减少混凝土浪费，可进行混凝土振捣缺点不能解决混凝土振捣问题，需对钢柱进行开孔，泵管内的空气进入混凝土内无法排出，影响混凝土密实性易造成混凝土浪费存在钢结构架空部分泵管固定问题，易造成混凝土浪费，占用柱顶操作平台，泵送过程中存在一定危险性占用塔吊时间，施工速度较前两种方法而言较慢选择方案可行性较差可行性差可行4.2钢管混凝土的施工4.2.1机械设备设备名称数量型号塔吊3M900D高频振动器6DZ100超声检测仪3由设计文件可知，本工程钢管混凝土的标号有C60、C70、C80、C90四个标号，均为高强度混凝土。另外根据现场施工存在的实际困难，结合我司多年相似工程施工的实际工作经验，我局拟采在钢管混凝土施工中采用高抛自密实高性能混凝土，从改善混凝土自身性能的基础上解决施工难度问题。其次，结合钢结构安装工艺特点及该工程自身进度控制上的要求，合理计算钢结构与内筒混凝土施工进度的时间差及钢结构施工间歇，根据塔吊最小起重量为23.3T,拟采用特制的6m3混凝土料斗配合塔吊吊运的方式解决混凝土的垂直运输及材料浪费问题。对地面以下部分的钢管混凝土可优先选用泵送的方式进行灌注。由于现场共有30根钢管柱，三台塔式起重机，钢结构安装高度落后核心筒施工进度约9层可以按照就近施工原则，每台塔吊负责附近区域内的10根钢管柱混凝土的施工。在钢管砼柱灌注阶段，采用连续、轮班施工，尽可能利用夜间施工，在一天一夜的时间内完成灌注。塔1塔1负责钢管砼吊运区域塔3负责钢管砼吊运区域钢管柱混凝土塔吊施工区域划分平面布置图钢管混凝土施工必须具备在钢管柱焊接完毕，内外筒之间连接钢梁及钢管柱间钢梁完全安装矫正、固定后才能进行，以防钢管混凝土施工后造成钢柱偏移、变形，影响钢梁安装就位，防止安装应力等对结构受力不利因素的影响。根据设计图纸，一个钢结构控制区域的长度约为27m,其中构件区约为15m,节点区约为12m,卢州珠江新城西堀项目•施工总*包工程卢州珠江新城西堀项目•施工总*包工程技术标上下段钢管柱的混凝土的强度相差20MPa。进行钢管混凝土灌注时，将非节点区与节点区的钢管混凝土分两次灌注，采用超声波检测仪方法确定浇注完成面的位置及钢管砼柱的抽检。如图：通过漏斗将料斗内的混凝土放入钢管柱内。节点区钢管混凝土卸完一斗混凝土后，立即将DNZ100高频振动器放入钢管柱内进行辅助振捣，直至混凝土浇注至设计标高为止。超声波检测仪6方料斗装料示意图由于施工中存在一个控制区域进行两次钢管混凝土浇注问题，在进行下段钢管混凝土浇注时，混凝土在下落过程中，混凝土流过节点区钢柱且有大的转弯，水泥浆粘附上段管壁，构件区混凝土凝固进行节点区混凝土浇注时，粘附在节点区的混凝土与钢管壁之间形成隔离面，影响钢管壁与节点区混凝土之间的黏结，容易形成钢管混凝土空鼓等质量问题。进行构件区混凝土浇注时，必须从漏斗下方节一条约11m长0125的软管深入钢管柱构件区进行浇注。在进行钢管混凝土施工前，特制3个6m3的混凝土料斗，专用于钢管混凝土的灌注，料斗的焊接焊缝及选材应进行验算。钢管混凝土施工过程中，可以与钢结构施工合用一个操作平台。操作平台在钢管混凝土柱端口下1.4m处进行安装固定，操作平台可用钢管架搭设或角铁焊接而成，必须与钢管柱可靠固定，钢管混凝土施工人员通过钢梁上保护绳及爬梯进入平台内，每个施工平台配备4名施工人员。在浇注钢管混凝土前，用先将混凝土漏斗插入钢管柱内，漏斗出料口处距钢管柱端口，当混凝土浇注非节点区上口时停止浇注。施工时，塔吊指挥与操作工人密切配合，协同作业。当塔吊吊运混凝土至钢管柱上方时，操作平台上施工人员，扶稳料斗，户州珠江新城西堀项目・施工总豕包工程户州珠江新城西堀项目・施工总豕包工程技术标3II|1<!|III!iiI:：L1114^1-1!3II|1<!|III!iiI:：L1114^1-1!严I1紂能恥氐£鞋?'液隸土可直接高檢井至将件丽沏♦IA沖曾磋裁I胡恤融翎打节駆即魁■需区触土可直接觥钢管柱混凝土浇注施工示意图钢管混凝土的质量要求要求钢管混凝土在终凝后不能出现蜂窝、空洞、疏松、裂缝、连接部位缺陷等质量问题。钢管混凝土搅拌站的选择选择几家实力较为雄厚的混凝土搅拌站，并对混凝土搅拌站进行现场实地考察，了解其混凝土供应能力，机械设备运转情况及所处位置，运输能力等是否能满足混凝土施工的供应。由于钢管混凝土为高性能混凝土，对搅拌站使用原材料的质量，混凝土试验水平以及以往混凝土配制经验进行作重考察，以保证配制的钢管混凝土具有可靠的性能。同时在确定厂家前需各搅拌站提供试配后混凝土的各项技术指标，单价等。从中择优选择混凝土质量好，价格合理的厂家。5、钢管混凝土的质量保证措施1、施工前的质量控制1.1高抛混凝土原材料的选择针对混凝土出现破坏的机理，对于高抛混凝土有高强度、高性能等要求，首先在配料的选择上更应严格把关，以取得较好的级配，同时选用较大粒径的粗骨料达到减小粗骨料的表面的目的，以减小裂隙出现的概率。对高抛混凝土的含气量、保水性、粘聚性、流动性进行着重控制，在满足强度要求下，最大限度的满足现场施工的需要。掺合料宜优先选用硅粉，在提高混凝土的强度的同时减小其泌水性。通过合理的配比使混凝土具备自密实、高强度、收缩补偿等性能。材料选料要求见下表：材料选料要求水泥尽量选择高标号的低水化热的水泥。一般选用P.II,62.5R普通硅酸盐水泥，水化热较低。对水泥的细度进行测定，在满足国家规范的前提下优先选用细度模数小，活性高的水泥品牌。粗骨料为了获得良好的级配和较小的表面积，选用级配为5~20mm的花岗石碎石，要求碎石含泥量不大于1%,对于C60以上标号的混凝土要求岩石50X50X50立方体单轴抗压强度280MPa且高于混凝土强度20MPa上，以保证粗骨料有充分强度储备。在进行实际配置时，要求该粗骨料从原材料的碎石中进行师选，以保证混凝土质量细骨料为了减小水泥用量，降低水化热，且达到较好的填充效果，细骨料米用中砂，11区级配，颗粒坚实，含泥量不大于3.0%。冋时应严格控制砂中的杂质含量，以防发生碱骨料反应。掺合料配置钢管混凝土时，为减小水化热，提高混凝土强度、和易性，一般应掺入一定量掺合料代替水泥用量。在该工程中，由于钢管混凝土对泌水性要求较高，掺合料优先选用硅粉，在提高混凝土强度，减少水泥用量的冋时提高混凝土保水性和粘聚性，为实现高抛打下基础。对于矿渣和硅粉第496页建筑第八工程局中CHINACONSTRUCTIONEIGHTHENGINEERINGBUREAU州珠江新城西堀项目・施工总承包工程州珠江新城西堀项目・施工总承包工程技术标中国建筑第八工程局CHINACONSTRUCTIONEIGHTHENGINEERINGBUREAU第中国建筑第八工程局CHINACONSTRUCTIONEIGHTHENGINEERINGBUREAU第#页2.4当混凝土浇注过程中应控制浇注速度，特别是节点区的混凝土浇注，以防浇注速度过快，导致空气封闭在钢管柱内形成空洞及蜂窝等质量问题。2.5由于高抛混凝土粘性非常好，完成钢管混凝土灌注后，应将钢管外壁上的混凝土冲洗干净，以防后期难以清洗。3.钢管混凝土质量问题的处理对浇注完成的钢管混凝土应进行检测，一般可采用敲击等方法进行初步检查，通过判断敲击声音的不同来判断钢管壁与混凝土之间是否有空洞等质量问题。同时采用超声波抽测，对不密实、有裂缝的部位，采用钻孔压浆法进行补强，然后将钻孔补焊封固。CHINACONSTRUCTIONEIGHTHENGINEERINGBUREAU中国建筑第八工程局