钢管钢管砼顶升施工技术

摘 要:分析钢管柱柱芯混凝土施工的特点和难点，采取改进混凝土配合比、设置混凝土止回阀、泄压孔等措施，解决了泵送顶升混凝土浇筑的难题，满足混凝土施工质量要求。
关键词：施工技术；钢管混凝土；技术特点
引言

1、技术特点

1.1施工方法上的特点

混凝土浇筑速度快；混凝土施工勿需振捣，依靠顶升挤压自然密实；钢管是很好的受压杆件，其管壁还是合理的耐侧压模板，施工混凝土时可节省支模、拆模的人工和材料；

1.

摘自：本科生毕业论文www.udooo.com

2先进性

多肢格构钢管混凝土柱是在圆形钢管内浇灌混凝土形成的组合结构构件，兼有钢结构和混凝土结构的优越性能，充分利用了混凝土受压性能好和钢管韧性、塑性好的优点，使管内混凝土受三向约束，充分发挥了混凝土的作用，提高了结构构件的承载能力、抗震能力，与钢筋混凝土柱比较，减小了柱子截面面积，增大了建筑使用面积。

2、工艺原理

在钢管柱肢下部与泵车输送管相适应的位置割一圆孔，加焊一节短钢管，在短钢管与混凝土输送管间连接一止回阀门，短钢管外端与止回阀门、止回阀门与混凝土输送管通过泵管卡具连接，混凝土通过泵车下料口、输送管、止回阀门、短钢管输送到钢管柱肢内，钢管柱肢顶部开混凝土溢流孔或称排气孔，在溢流孔处需焊接一段斜约45度的钢管。使混凝土排气后自然密实。

3、施工操作要点

3.1施工准备

（1）、技术准备：熟悉图纸，编制《钢管混凝土柱混凝土顶升浇筑施工方案》、《焊接作业指导书》，收集有关规范、图集、质量验收标准及内业资料。
（2）、材料准备：根据砼总浇筑量及工程实际情况，做出多肢格构钢管混凝土柱计划，编制详细的商品砼订货供应计划单。
（3）、施工机具：对电焊机等施工机具进行检查，确保其性能良好。根据砼日浇筑计划，焊接好砼输送短管、截止阀、套箍，并保证其尺寸准确无误与钢管外径相适应。
（4）、人员准备：对焊工、混凝土工等进行技术培训和交底，使其了解并掌握相关施工工艺流程及标准。

3.2混凝土配台比的设计

（1）、确定砼坍落度
混凝土顶升后不经振捣，靠材料自重就达到密实状态，因此要求砼除必须具有良好的可泵性，满足设计强度外，还要有较大的流动性和扩展度。经试验人员多次研究试验，结合运输距离、泵送距离、钢管直径、顶升高度、气温等多种因素，最终确定砼坍落度以20～24㎝为宜。为获取较大的坍落度，优先选取减水率较高的以奈系减水成分为主的高效减水剂。但考虑到夏季高温、砼硬化过程中产生收缩的因素，同时掺加适量膨胀剂以补偿砼的收缩。
（2）、砼配合比设计
混凝土应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002 2011版）、《混凝土泵送施工技术规程》（JGJ/T10-2011版）、《自密实高性能混凝土技术规程》（DBJ13-55-2004）和《预拌混凝土生产施工技术规程》（DBJ13-42-2002）的规定，并应根据混凝土原材料、混凝土泵送性能与输送管径、泵送距离及气温等进行试配。
试配的砼既要满足可泵性要求，又要水灰比小、坍落度大，减少混凝土收缩，保证强度、均匀性和凝聚性均优于普通同强度等级的塑性砼，并与之做对比试验。在塑性混凝土中同时掺加减水剂和膨胀剂，可使混凝土拌和物泌水率减小，含气量增加，和易性改善，经试配使砼扩展度≥500mm，坍落度在20㎝-24㎝之间，从而满足泵送要求。

3.3泵送混凝土输送短管及截流装置焊接安装

（1）、在距钢管混凝土柱底部500mm～1000mm处开一Φ145mm圆孔，并清除柱内积水、杂物，将切割下的Φ145mm圆孔板编号存放。
（2）、焊接混凝土输送短管与钢管柱套箍。短管分两部分，一端通过管卡连接砼输送管软管或弯头，另一端与钢管柱套箍焊接。为防止在拆除输送管时砼回流，需在连接短管上距套箍200㎜位置焊接、安装一个止流装置，其形式为闸板式截止阀。钢管柱套箍通过Φ18螺栓紧固在钢管柱上，使输送短管口与柱根部Φ145mm圆孔对接，对接处加设橡胶垫圈。在套箍与钢管柱之间加塞木楔，以保证输送短管口与钢管柱圆孔紧密接触不漏浆，从而使混凝土泵送顶升浇筑更加顺利。

3.4现场合理布设砼输送管道

泵车停放位置选择按泵车出料口与浇筑钢管柱距离最近的原则，并尽量减少弯管的使用，以减弱砼回流的冲击力，减少砼输送阻力。在泵车3-5m处的输送管路下浇筑一个体积为1m3砼基座用于固定砼输送管，减少输送管路的振动。各管路保证联接牢固、稳定、严密，弯管处加设固定点，以免泵送时管路产生摇晃、松脱。

3.5顶升自密实混凝土

（1）、浇筑前，先计算好单根柱混凝土量，混凝土运送到施工现场后方可进行顶升作业。同时，及时做好混凝土坍落度及扩展度的检测，留好养护试块。
（2）、先泵送钢管柱套箍以下混凝土，并在钢管柱根部外壁振捣，1分钟后开始顶升上部砼。
（3）、砼顶升至柱顶后，及时停泵，并进行数次回抽，观察柱顶的排气钢管内混凝土浆回落下沉情况，待5min后柱顶排气钢管内的砼无明显回落停止顶升，关闭止回阀门并点焊封顶。
（4）、砼阻流装置止回阀门设置完成之后，就可以拆除砼输送管，利用砼输送软管移动就位于该格构柱的下根肢管，继续顶升浇筑。
（5）、在管内砼达到设计强度70%以后，拧松钢管柱套箍上螺栓，拆除钢管柱套箍，凿除钢管柱浇灌口部位多余的砼后，再用环氧树脂砂浆找平，用原有从该部位钢管上割下来的Φ145mm编号圆孔板开坡口后补焊恢复，并用手持砂轮磨平突出的焊缝后上漆。

3.6监测技术与分析

钢管砼密实度的关键是全过程监测到场砼坍落度的变化情况，及时测量砼坍落度、扩展度的动态变化数值，并与分析计算值比较，及时反馈指导施工。顶升浇筑后观测柱顶砼面有无明显回落，同时检查柱身砼密实情况。

4、质量控制

（1）、自密实混凝土应严格按《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）、《自密实高性能混凝土技术规程》（DBJ13-55-2004）、《钢管混凝土结构技术规程》（DBJ13-51-2003）的规定进行试配及施工。
（2）、自密实混凝土出机的指标，除应满足辽宁省工程建设地方标准《预拌混凝土生产施工技术规程》有关要求外，尚应满足自密实混凝土的工作要求，同时宜对自密实混凝土的表观密度进行测试，使自密实混凝土的表观密度在正常范围内。
（3）、混凝土搅拌车在装料及运输过程中，应保持运输车滚筒按3～6r/min低速转动，保持混凝土拌合物的均匀性，不产生分层、离析现象。
（4）、加工制作截止阀使用的钢材、焊接材料和紧固件等应具有质量证明书，并符合《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）的规定。

5、效益分析

5.1经济效益

顶升法浇筑格构柱钢管砼施工技术,可组织流水施工，勿需搭设脚手架，从而减少了砼浇筑的前道施工工序，加快了施工进度。由于勿需搭设脚手架，节约人工费，减少周转材料的投入。

5.2社会效益、环境效益

本技术与传统高抛浇捣法相比，可解决钢管混凝土柱内混凝土密实度不足、离析等缺陷，确保施工质量。施工过程中可分段流水施工，可减少场地的占用，机动灵活，不影响建设单位向已投产厂房运送物资。砼无需振捣自行达到密实，减少了施工产生的振动、噪音等公害也得到了最大限度的降低，在一定程度上达到了环保施工的效果。
结束语
综上所述，钢管混凝土柱是近年来研究应用的多元化结构形式之一，成功的应用被越来越多的建筑界专家所瞩目。它通过钢管与核心砼的共同作用，提高了钢管的刚度，从而大大提高了结构的承载能力，因而逐步被推广应用于建筑工程中。
参考文献：
.JGJ/T 10-95，砼泵送施工技术规程[S].
.王子斌.砼泵送压力的分析及泵机选型[J].吉林水利，2003(2).