钢管柱自密实混凝土施工

钢管柱自密实混凝土施工

一、工程概况

本工程钢管混凝土柱有D600、700、800、900、1000mm五种截面,共计474根。钢管柱埋件位于桩顶标高处,固定难度大。钢管柱安装受预应力筋安装等交叉作业的影响较大。单节钢管柱约8t,塔吊选型和布置需同时考虑混凝土结构和钢管柱吊装施工;钢管混凝土柱自密实混凝土施工方案的选择和质量保障直接影响结构使用安全。

二、钢管混凝土施工方法选择

本工程钢管柱管径均大于350mm以下,分节吊装和分段浇筑,每节长度大于4m以上,根据本工程的平面布置和施工现场条件的限制,为了不影响主体结构和钢结构施工,部分钢管柱汽车泵无法辐射到部分,只能利于夜间塔吊空闲时间,采用塔吊将混凝土送入钢管柱内;另本工程设计有变截面钢管柱、钢管斜柱、V形钢管柱,且节点处有水平加劲肋,给施工带了一定的难度,须混凝土自钢管柱上口灌入,一次浇灌高度不大于2m,采用人工和振捣器械对混凝土实施振捣,已达到密室效果,所以选用高抛自密实法+人工浇捣的方法浇筑本工程钢管柱内的混凝土。

三、钢管柱自密实混凝土施工

1 钢管混凝土柱竖向分节及施工机械选择

本工程钢管混凝土泵送高度为-12.03m~35.432m,根据工程设计特点和施工部署,采取分节进行浇筑,其分节见表3.1-1。

2 混凝土配合比设计与配制

本工程钢管柱混凝土设计强度等级为C40,根据本工程特点和选用泵送顶升浇筑法施工,须采用自密实微膨胀混凝土。依据中国土木工程学会标准《自密实混凝土设计与施工指南》CCES 02-2004,对自密实混凝土的组成材料要求,工作性能评价指标及试验方法,配合比设计与配制,按如下要求配制:

1)自密实混凝土的组成材料要求

(1)水泥:采用42.5普通硅酸盐水泥,其质量符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175-2007的要求。

(2)骨料:骨料符合现行国家标准《普通混凝土用砂石》JGJ52-2006的要求。根据长沙地区的资源,粗骨料采用5~20mm连续级配的砾石,针片状颗粒含量小于10%,空隙率小于40%。细骨料宜选用级配合格的中砂,砂的含泥量小于1%。

(3)水:拌合水符合现行国家标准《混凝土用水标准》JGJ63-2006的要求。

(4)外加剂:外加剂符合现行国家标准《高强高性能混凝土用矿物外加剂》GB/T18736-2002和《聚羧酸系高性能减水剂》JG/T 223-2007的要求,可采用萘系与氨基磺酸盐系复合高效减水剂或聚羧酸盐系外加剂配制。

(5)矿物掺和料:矿物掺和料采用I级粉煤灰,其质量符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596-2005的要求。

(6)选用高效微膨胀剂,符合JG476-2001,其掺量按6%~8%控制。

2)自密实混凝土拌合物工作性能指标及评价

(1) 自密实混凝土工作性能指标包括填充性、间隙通过性和抗离析性,其具体要求见表3.2.2-2:

(2) 自密实混凝土拌合物填充性(坍落扩展度和T500流动时间),试验方法符合中国土木工程学会标准《自密实混凝土设计与施工指南》CCES 02-2004附录A的规定;间隙通过性和抗离析性试验方法符合该标准附录B和附录C的规定。

(3) 混凝土拌合物的工作性优先选用坍落扩展度和L型仪或坍落扩展度和U型仪的检测方法进行综合测试评价。

3)C40自密实微膨胀混凝土的配合比设计方法与试拌、调整和确定,按照中国土木工程学会标准《自密实混凝土设计与施工指南》CCES 02-2004第3.5节的规定执行。其C40自密实微膨胀混凝土的配合比必须经设计院认可,才可以用于施工现场。

3 钢柱自密实混凝土生产要求

1)混凝土的力学性能指标满足设计要求。

2)混凝土的工作性宜选用坍落扩展度和L型仪进行检测,具体指标按表3.3-1中的II级指标控制。

3)本工程现场建搅拌站,混凝土采用预拌生产方式,现场搅拌站必须建立完善、可行的规章制度,设置技术与质量管理机构,并配备具有技术合格的检测人员和试验设备齐全的试验室。

4)混凝土拌制时的原材料计量:除水和外加剂可按体积计量外,其他原材料按质量计量。原材料的计量允许偏差为:水泥±1%,矿物掺合料±1%,粗、细骨料±2%,水±1%,外加剂±1%。砂、石中的含水量及时测定,并按测定值调整配合比中的用水量和砂、石用量。

5)混凝土搅拌时间比普通混凝土适当延长,具体时间根据现场试拌试验确定。

6)混凝土运输使用搅拌运输车,装料前料口保持清洁,筒体内保证干净、潮湿、不得有积水、积浆。

4 钢管柱高抛法混凝土的浇筑

1)浇筑时管内不得有杂物和积水,先浇筑一层100~200mm厚与混凝土强度等级的相同的水泥砂浆。

2)采用中塔料斗将混凝土旗入钢管柱内,利用混凝土下落产生的动能达到混凝土的自密实。

3)再用插入式振捣棒密插短振,逐层振捣振捣,振捣棒垂直插入混凝土内,要快插慢拔,振捣棒插入下一层混凝土中50~100mm,振捣棒插点按梅花形均匀布置,逐点移动,按顺序进行,不得漏振,每点振捣时间不少于80s。钢管柱内配合人工木槌敲击,根据声音判断混凝土是否密实,每层振捣至混凝土表面平齐不再明显下降,不再出现气泡,表面泛出灰浆为止。

(4)除最后一节钢管柱外,每段钢管柱的混凝土,只浇筑到高钢管柱顶端500mm,以防焊接高温影响混凝土的质量。

(5)除最后一节钢管柱外,每节混凝土浇筑完,清除掉上面的浮浆,待混凝土初凝后灌水养护,用塑料布将管口封住,并防止异物掉入,安装上一节钢管柱前将管内的积水、浮浆、松动的石子及杂物清除干净。

四、质量控制要点

在施工中严格遵照现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204和中国土木工程学会标准《自密实混凝土设计与施工指南》CCES 02-2004的有关规定,重点强调以下质量管理要求:

1 混凝土采用的水泥、砂、石子、水、掺和料、外加剂等原材料技术指标必须符合国家标准规定,均有出厂合格证或试验报告。

2 混凝土拌合物运送到工地后必须每车检查坍落度或坍落扩展度,不符合要求的不得使用。

3 加强混凝土试块质量管理,专人负责制作、养护、保管及送检,以试验报

告作为检验工程质量和交工的依据。

4 在各种条件准备好后,请监理、业主、设计代表现场旁站先做一根试验柱,以便发现问题,积累数据。针对出现的问题进行调整后再组织全面施工。

五、成品保护

钢管柱运输过程中,外表面缠绕麻袋保护。钢管柱垂直吊装要吊挂钢管柱内壁吊环;钢管柱水平吊装选用尼龙绳。

焊接完成的钢管柱外表面包40mm厚聚乙烯阻燃泡沫板,再使用多层旧板条包裹,并用铁丝束紧,最后用脚手架固定。采用此法即可在混凝土浇筑时防止钢管柱表面被破坏。

焊接完成的钢管柱上口用圆木板锯豁口盖严,以防掉进杂物;雨天加盖塑料薄膜,防止雨水进入。

钢管柱混凝土在浇筑混凝土前检查钢管柱的保护架是否牢固可靠。钢管柱的保护脚手架不得同其他行走脚手架和模板架连接。

六、实施效果

钢管柱内的C40自密实混凝土,采用高抛+人工

振捣的方式进行混凝土浇筑,经检查,钢管柱内混凝

土全部密实,符合设计规范要求。钢管柱混凝土浇筑

实施见图6-1。

图6-1 钢管柱混凝土浇筑实施


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