鋼管混凝土格構(gòu)柱質(zhì)量控制要點分析

孫洪飛 孫建樂 郭成軍 辛 穎

(中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司，陜西 西安 710077)

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鋼管混凝土格構(gòu)柱質(zhì)量控制要點分析

孫洪飛 孫建樂 郭成軍 辛 穎

(中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司，陜西 西安 710077)

以西安高新區(qū)某工業(yè)廠房為例，從原材料、組織機(jī)構(gòu)、機(jī)械設(shè)備、施工現(xiàn)場等方面，介紹了鋼管混凝土格構(gòu)柱混凝土頂升施工的準(zhǔn)備工作，并闡述了具體的施工流程及技術(shù)要點，指出鋼管混凝土格構(gòu)柱能極大地發(fā)揮材料的特性，節(jié)約鋼材。

鋼管混凝土格構(gòu)柱，頂升施工，混凝土，密實度

1 工程概況

西安市高新區(qū)某工業(yè)廠房位于西部大道西段，廠房總建筑面積22 404 m2，單體建筑總長度為181.84 m，寬115.95 m，分A，B，C，D四個區(qū)，其中B區(qū)為高跨區(qū)，設(shè)計有75 t行車，軌頂標(biāo)高17.5 m，檐高22 m，基礎(chǔ)采用獨立基礎(chǔ)，上部為雙肢鋼管混凝土格構(gòu)柱，由鋼管混凝土柱下肢部分與H型鋼上肢組合而成，下肢鋼管柱由2根φ450×16主管和φ133×10的腹桿組合而成，上肢H型鋼為H800×350×12×14，格構(gòu)柱共12組，鋼管內(nèi)灌注混凝土采用C35微膨脹混凝土，混凝土頂升施工高度為16.2 m，施工時間處于冬期，日平均氣溫0 ℃。

2 施工準(zhǔn)備

2.1 材料準(zhǔn)備

1)混凝土。

鋼管內(nèi)灌注的混凝土采用商品混凝土，強(qiáng)度等級C30，骨料粒徑控制在5 mm～25 mm，最大水灰比0.45，坍落度(160±20)mm，水泥采用低水化熱的普通硅酸鹽水泥，施工前提前與商混廠家取得聯(lián)系，確定混凝土的技術(shù)參數(shù)與要求，混凝土的進(jìn)場材料必須齊全，施工時確保混凝土連續(xù)供應(yīng)。

2)截止閥制作。

截止閥采用專用特制截止閥，制作鋼板厚度不小于10 mm，且不小于泵管壁厚。強(qiáng)度不低于Q235，緊固螺栓采用A級φ20六角螺栓。截止閥在混凝土頂升施工前后詳見圖1和圖2。

2.2 組織機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備

成立鋼管混凝土頂升施工專業(yè)指揮小組，項目經(jīng)理任組長，總工任副組長，合理安排，統(tǒng)一協(xié)調(diào)，對材料聯(lián)絡(luò)、現(xiàn)場取樣試塊、溫度測定、開泵停泵指揮、勞務(wù)現(xiàn)場指導(dǎo)、機(jī)械設(shè)備調(diào)度、安全監(jiān)督等一系列工序均落實到人，分工明確，提前做好技術(shù)交底，各個崗位職責(zé)明確。

2.3 機(jī)械、設(shè)備、工具準(zhǔn)備

在施工前，對所需設(shè)備提前梳理，準(zhǔn)備混凝土車載泵、吊車、電焊機(jī)、切割機(jī)、角磨機(jī)、混凝土試塊模具、溫度計、塌落筒、照明燈、配電箱及電纜、醫(yī)藥急救箱等。

2.4 現(xiàn)場準(zhǔn)備

1)12組格構(gòu)柱已全部吊裝到位，并已校正，柱腳杯口混凝土澆筑完成，達(dá)到齡期，強(qiáng)度滿足要求，通過工序驗收。

2)鋼管灌注孔開洞完成，開口位置位于-0.05 m處，開口大小比泵管大4 mm～6 mm，確保澆筑管能順利插入。

3)混凝土頂升溢流管安裝到位，在鋼管柱頂部開φ50排氣孔，并焊接同直徑1 m長的鋼管，起到分擔(dān)頂升壓排氣孔的壓力和抵抗混凝土回縮，前段套上0.4 m長的透明塑料管，以便及時觀察到混凝土的溢流。

溢流管詳見圖3。

4)根據(jù)冬期施工要求，提前做好鋼管外部的保溫，防止外部溫度過低導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生收縮裂縫。在鋼管外用細(xì)鐵絲綁上黑心棉，根據(jù)氣溫調(diào)整保溫的厚度。

保溫詳見圖4。

5)施工場地整平，確保混凝土運(yùn)輸車的通行，并提前規(guī)劃等候區(qū)，確保連續(xù)澆筑，現(xiàn)場夜間照明設(shè)施到位。

3 施工工藝流程

柱肢澆筑孔及柱頂溢流孔開孔→焊接澆筑管和溢流管→制作并安裝截止閥→連接泵管→商品混凝土進(jìn)場測定坍落度→混凝土頂升澆筑→溢流后停止頂升→停頓后再次頂升→關(guān)閉止回閥→拆除泵管→混凝土終凝后拆除止回閥→敲擊或超聲波檢測密實度→達(dá)到齡期和強(qiáng)度后拆除澆筑管并封堵澆筑孔。

4 混凝土頂升施工

鋼管混凝土格構(gòu)柱的混凝土施工方法常見的有高位拋落無振搗、手工澆筑、泵送頂升，本工程采用頂升法施工，頂升法利用混凝土泵的輸送壓力將混凝土由低位向高位逐漸頂升，混凝土在上升過程中在推力和自重作用下擠壓，形成密實的鋼管混凝土。在施工過程中控制要點：

1)正式澆筑前，先將潤濕泵管的水和砂漿從泵管內(nèi)排出后，再連接泵管至澆筑口，以免造成管內(nèi)混凝土強(qiáng)度降低。

2)每根柱子的混凝土用量先經(jīng)理論計算，實際用量要不小于理論值，混凝土供應(yīng)充足且連續(xù)，泵送頂升時，要確保混凝土在鋼管內(nèi)頂滿，當(dāng)混凝土從柱管肩梁的溢流管溢出時，繼續(xù)頂升3 s～5 s后停泵，徹底頂出鋼管內(nèi)的空氣和稀漿混合物，停泵1 min后，再繼續(xù)頂升至溢流管溢出混凝土后停泵。頂升施工現(xiàn)場如圖5所示。

3)泵送頂升施工完成后，維持泵壓5 min后停泵，然后關(guān)閉截止閥，拆除泵管，繼續(xù)施工下一個柱子。

4)溢流管的觀察人員與混凝土泵的操作人員必須密切配合，配備對講設(shè)備，信號傳達(dá)要快速，冒漿后立即傳遞信號。

5)泵車的操作工選擇熟練工，有類似經(jīng)驗的工人，先頂升1根柱子檢驗頂升壓力是否合適，根據(jù)實際情況對泵送壓力調(diào)整，柱子高度在20 m以內(nèi)，泵送壓力一般控制在0.3 MPa～0.6 MPa，壓力隨著混凝土澆筑高度升高逐漸增大。

6)管內(nèi)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，切割外露澆筑管，用同等級的混凝土將此處填平，再用開孔時割下的鋼板焊接補(bǔ)平，然后打磨、補(bǔ)漆。

5 混凝土密實度檢測

鋼管內(nèi)混凝土屬于隱蔽工程，難以直接觀測施工質(zhì)量，施工完成后，可用敲擊鋼管的方法初步判斷密實度，如敲擊不能確定，采用超聲波檢測，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部孔洞較大時，對應(yīng)部位采用鉆孔壓力注漿方法補(bǔ)強(qiáng)，最后將鉆孔補(bǔ)焊封堵。

6 結(jié)語

采用底部頂升法施工鋼管混凝土能有效保證鋼管內(nèi)混凝土的密實度，保證施工質(zhì)量，施工速度快，工期短，是值得推廣的一種施工技術(shù)。工業(yè)廠房采用鋼管混凝土格構(gòu)柱極大發(fā)揮了材料的特性，降低了用鋼量，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

[1] 陳延明.鋼管格構(gòu)柱澆筑混凝土施工[J].科技風(fēng)，2013(7)：137.

[2] 顧鵬軍，顧洪才，陸錦強(qiáng).鋼管混凝土格構(gòu)柱混凝土泵送頂升灌注施工技術(shù)[J].結(jié)構(gòu)施工，2016,38(4)：434-435.

Analysis on quality control key point of concrete filled steel tube lattice column

Sun Hongfei Sun Jianle Guo Chengjun Xin Ying

(Xi’anResearchInstitute,CCTEG,Xi’an710077,China)

Taking some industrial workshop in Xi’an High Technical Zone as the example, the paper introduces the preparation for the jacking construction of the steel tube concrete lattice column from the raw materials, structures, mechanic equipment, and construction site, illustrates its construction procedure and technical points, and points out the steel tube concrete lattice column can exert better role for the materials and it saves steel.

steel tube concrete lattice column, jacking construction, concrete, compactness

1009-6825(2017)06-0118-02

2016-12-16

孫洪飛(1989- )，男，助理工程師

TU756.4

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