浅谈钢管混凝土柱混凝土顶升

浅谈钢管混凝土柱混凝土顶升饶关平摘要：根据自己对钢管混凝土柱顶升的实际经验，浅谈混凝土顶升的准备、主要施工方法、混凝土的材料要求和质量通病的预防。关键词：钢管混凝土柱；混凝土；顶升

近几年，随着材料工业的发展，各种大跨度、超高层、高难度的建筑工程普遍采用了钢管混凝土结构，从而带动了钢结构技术的广泛应用。钢管混凝土柱就是其中主要的建筑构件之一，它是在薄壁钢管内填灌素混凝土，利用混凝土输送泵的泵送压力将自密实混凝土从钢管柱底部灌入，直至注满整根钢管柱的一种混凝土免振捣施工方法。结合自己对钢管混凝土柱顶升的实际经验，浅谈几点认识。一、工艺特点1、钢管混凝土柱能充分发挥钢柱和混凝土各自优势，从而使钢管构件截面减小，重量减轻，节省材料，节约造价，因此具有承载力高﹑塑性和抗震性能好，经济效益优良等优点，充分提高了钢柱的性能。2、本工艺能一次性将钢管混凝土柱内的混凝土顶升至所需高度，免振捣，混凝土自密，可减少工序环节，施工方便快速。3、本工艺与高位抛落免振捣法相比，可有效避免钢管柱内混凝土不密实、离析等缺陷，确保混凝土质量。二、适用范围

本工法适用于混凝土强度等级C35以下、顶升高度30m以下、直径Φ800以下钢管柱的泵送顶升。三、施工准备

包括配备专业的工程、技术、质量、安全、机械和物料的管理，明确负责人，负责协调，特种工要持证上岗；同时做好技术交底，工序交接，编制钢管混凝土柱顶升方案；机械设备等要准备到位，泵车泵送压力不小于20Mpa。临时道路畅通，施工用水、用电设施齐全。四、主要施工方法

在钢柱顶部开设直径为30~50mm的排气孔,紧贴顶部侧壁设直径大于80mm的溢流孔，外焊接1m长的溢流钢管，管口朝上。同时在溢流钢管端接一根软管，防止溢流混凝土四处喷射，污染已安装的钢结构。

钢管混凝土柱下部的顶升孔一律开在柱脚，在距柱脚500mm便于与混凝土输送管连接并保证落在混凝土柱子包脚内，割下的圆板应编号或直接点焊在开孔旁边，为便于施工，其朝向应正对泵车停留位置，减少弯头阻力。混凝土输送管与钢管混凝土柱用连接管连接，连接管直径与输送管相同，按45度角插入管柱内，并在外部焊牢，连接管上设防止混凝土回流装置。连接管与水平管之间用135度弯头。焊接的连接管为一段特制加工的短管与输送管直接相同，壁厚可比输送管稍厚，不宜小于5mm。且在连接管一端距钢柱50~100mm开三个长50mm宽6mm的豁口，为安装止流阀作好准备。

由于钢管混凝土柱露天暴露的时间较长，可能有雨水由顶部的排气孔渗入柱内，在焊接短管前，要清除柱内积水及杂物，以保证混凝土的质量。

在顶升混凝土前，应先在钢柱内浇筑一层100~200mm厚的与砼强度等级相同的水泥砂浆，以免自由下落的混凝土骨料产生弹跳出现混凝土离析的现象

同一根钢管混凝土柱泵升混凝土应连续进行，直到顶端溢流，中途不准停顿，当管内混凝土快到顶部时，泵升明显增高，此时适当控制泵压（3~5min），以溢流孔溢出混凝土为宜，以促使顶部混凝土密实，并及时封闭回流装置。顶升完毕30min后，观察柱顶混凝土有无回落下沉，若有下沉，则立即用人工补浇柱顶混凝土。泵升前必须经过计算，确定混凝土用量，并确保进场足够数量的混凝土后，方可施工。现场必须逐车测定混凝土坍落度，若连续两车偏低，应立即通知搅拌站；当坍落度严重损失时，不得用于泵升混凝土。

润滑混凝土输送管的水泥砂浆应排放到管柱外，不得代替混凝土泵升入柱内。防止混凝土回流装置开启后，应处于密封状态，不得漏浆，关闭后的缝隙不应大于混凝土最大骨料料径的1/3。待钢管柱内混凝土强度达到设计强度的70%，即可切除进料孔和溢流孔的连接管，再将对应的圆板焊回原位，焊缝须用磨光机磨光，按钢管混凝土柱原涂装设计进行补漆。五、混凝土的材料要求

钢管混凝土柱的混凝土强度等级不低于设计强度等级，其标准试件的取样频率、判定方法按《混凝土强度检验评定标准》执行。

采用顶升的混凝土要求为无收缩型，最好全部采用商品混凝土，每立方混凝土的水泥用量不得少于300kg，水灰比不宜小于0.55，其和易性及坍落度应严格控制。现场必须逐车测定混凝土坍落度，实测坍落度应符合设计和施工要求。即气温≤30度时，混凝土坍落度为140±20mm，气温＞30度，混凝土坍落度为160±20mm。混凝土用的水泥可采用普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥，夏季采用矿渣硅酸盐水泥，冬季采用普通硅酸盐水泥；砂子应为中砂；石子级配为5~31.5mm为宜，最大料径应小于40mm，为降低混凝土的水灰比，减少游离水分，应掺减水剂；冬季施工为克服保温难，防止混凝土早期受冻，应掺抗冻剂和适量的早强剂，为提高和易性宜掺粉煤灰。六、质量通病的预防1、钢管混凝土柱顶升混凝土前，对混凝土输送接头要进行紧固，防止接头处因压力过大造成漏浆堵管。2、混凝土回流装置在插板或插条插入连接管后，应处于密封状态，防止漏浆后造成钢管混凝土柱内混凝土面下降，顶升不饱满。3、钢管混凝土柱顶升混凝土前，钢管混凝土柱内积水要清理干净，防止混凝土顶升到顶部时，积水与混凝土内水泥砂浆在顶部溢流而误认为顶升饱满。4、钢管混凝土柱顶升到柱顶部时，要反复加压顶升，防止钢管混凝土柱顶升不密实。5、钢管混凝土柱顶升时，要防止混凝土溢流散落的措施，以防伤人，顶升时，严禁无关人员在四周。6、钢管混凝土柱连接处、焊接处，要连接或焊接牢固，以防高压爆管伤人。7、泵升操作时，应有专人指挥，发现混凝土灌满时，立即给信号停泵，以防大量混凝土溢出。8、混凝土浇灌28天后，对柱内柱芯混凝土的密实性和收缩情况采用敲击钢管的方法检查，对重要构件及部位采用超声波进行检测，如发