論鋼管柱自密實混凝土在瀘州遷建機場航站區建設PPP項目的工程應用

【摘要】瀘州遷建機場航站區建設PPP項目航站樓采用鋼管柱自密實混凝土澆筑方法，利用自密實混凝土勿需振搗即可自行填充模型，能夠自流平填密模板空間，降低振搗導致的混凝土離析現象的特點，克服了在密閉狹小的空間內混凝土澆筑不均勻且振搗效果不理想的困難。能極大減輕工人的勞動強度，從而起到節約施工成本及縮短工期的作用。

【關鍵詞】機場；大直徑鋼管柱；自密實混凝土；無需振搗；降低混凝土離析現象

1995年，自密實混凝土第一次用于瑞典的交通網絡民用工程上。從此以后，自密實混凝土的應用開始普遍增加。下文將詳細介紹瀘州遷建機場航站區建設PPP項目航站樓鋼管柱自密實混凝土的實際應用效果。

1、工程概況

瀘州遷建機場航站區建設PPP項目位于瀘州市云龍鎮、石洞鎮及雙加鎮境內，包括航站樓、附屬樓、市政道路及高架橋區域，總建筑面積約59000㎡，其中航站樓由主樓和8個固定登機橋組成，建筑面積29534.3㎡。航站樓屋面為不規則弧形結構，主樓含22根等截面圓形鋼管柱（GHZ1）及24根漸變截面圓形鋼管柱（GHZ2），有D1000mm、D1000mm變徑D800mm兩種截面，共計46根116節。

航站樓鋼管柱內采用自密實混凝土灌注，主樓鋼管柱混凝土強度等級為C30，因航站樓主樓鋼管柱頂部預埋網架支座，為預防網架支座處砼出現空鼓，在澆筑鋼管柱自密實混凝土時需對網架支座以下預留5cm高二次灌漿層，二次灌漿層采用C35灌漿料來確保網架支座下鋼管柱的砼密實度。

2、選用自密實混凝土的澆筑方法及原因

本工程鋼管柱管徑均大于350mm，每節長度大于4m，采用分節吊裝和分段澆筑的方法，根據本工程的平面布置和施工現場條件的限制，只能利用塔吊將混凝土送入鋼管柱內的方法進行施工，正常情況下采用人工和振搗器械對混凝土實施振搗來達到密實效果，但由于機場項目工期緊等特殊性，經項目部研究決定選用自密實混凝土對本工程鋼管柱內進行澆筑，因為自密實混凝土依靠自重，勿需振搗即可自行填充模型且包裹配筋，能夠自流平填密模板空間，免除了以往混凝土澆筑過程中出現的漏振、過振情況，可以降低由于振搗而導致混凝土離析現象，可以最大限度的減少人工、節省時間及節約施工成本，有省時、省力、高效、快捷的優點。

3、澆筑前的施工準備

（1）鋼管混凝土澆筑前，對鋼管柱標高、軸線、垂直度等進行校正，允許偏差見下表：

（2）澆筑混凝土前搭設好腳手架，鋪設腳手板作為操作平臺，鋼管柱上焊接好環板便于施工人員掛安全帶，澆筑混凝土所用腳手架、步道和防護措施的搭設必須符合施工和安全要求。

（3）項目技術負責人根據施工方案對操作班組進行全面施工技術培訓交底，混凝土澆筑所需各種機械必須處于良好狀態，施工道路需滿足汽車泵施工要求。

（4）根據設計說明中混凝土強度等級，由商砼站試驗室提供混凝土配合比，自密實混凝土滿足鋼管柱的施工要求，責任工程師根據現場實際情況制定混凝土的澆筑順序及汽車泵的位置。

4、自密實混凝土澆筑施工部署

為保證本工程鋼管柱自密實混凝土的施工要求，均采用商品預拌自密實混凝土，擬采用免振搗法進行管芯內混凝土澆筑，根據鋼管柱深化后安裝情況分2-3次澆筑，紅色顯示為首層鋼管柱，綠色顯示為第二層鋼管柱。

為保證施工質量要求，混凝土澆筑均安排在日間進行，本專業負責人及施工人員跟班作業，負責安全、質量及施工檢查，同時做好各方協調工作。

航站樓鋼管柱施工按照樁基礎開挖順序分為8個區段，同一段內澆筑時，應注意鋼管混凝土柱與普通鋼筋混凝土框架柱混凝土材料不同，合理組織混凝土材料進場，施工過程中應保證鋼管柱自密實混凝土澆筑的連續性。

鋼管柱制作既要滿足混凝土澆筑要求，又要便于鋼構件的吊裝。鋼管柱內設有工藝隔板，在隔板中間開一直徑300mm的澆注孔，在環板中部再均勻開8個20mm的排氣孔。

混凝土澆筑時應分段分層連續進行，澆筑層高度根據混凝土供應能力，間歇時間應盡量縮短，并在前層混凝土初凝之前，將次層混凝土澆筑完畢。商砼站砼供應時，必須保證砼泵連續工作。自密實砼澆筑時要控制放料口，防止大量混凝土溢出鋼管柱，造成浪費及污染。本工程自密實混凝土澆筑施工月份正處于7、8月份的高溫季節，本工程混凝土澆筑完成后，鋼管柱四壁用麻袋片纏裹，柱頂覆蓋麻袋，澆水濕潤麻袋片進行養護。

鋼管柱施工縫設置在柱接頭下500-600mm，便于上部混凝土澆筑前進行已澆筑混凝土面鑿毛，同時便于柱接頭焊接不影響混凝土質量。

鋼管柱澆筑臨時架體搭設采用扣件式鋼管腳手架支撐系統，施工時柱體外搭設雙排井字形臨時操作架，操作架架體高度超過柱砼澆筑面1.5m。

本工程在與監理單位檢驗鋼管柱自密實混凝土密實度時，采用了錘擊法對混凝土密實度進行檢測，通過錘擊不同位置發出的聲音來分辨鋼管柱內混凝土的密實度并實時記錄，作為隱蔽驗收的依據。經檢測記錄對比發現，本工程所有鋼管柱的混凝土密實度均達到合格要求。

結語：

自密實混凝土被稱為“近幾十年混凝土建筑技術最具革命性的發展”，因為自密實混凝土有著保證混凝土良好地密實、提高生產效率、改善工作環境和安全性、改善混凝土的表面質量等優點，在今后類似工程中極具借鑒推廣價值。本工程也因項目建設工期及技術要求而成功嘗試，實踐證明，本工程鋼管柱混凝土的澆筑無論從材料選用還是澆筑方法都有值得借鑒和學習的地方，在施工前做好技術方案編制和現場施工部署是將此方法普遍應用的重中之重，瀘州遷建機場航站區建設PPP項目航站樓鋼管柱自密實混凝土縮短工期、節約人工及施工成本的亮點將會成為更多項目的施工技術人員認可的工程應用。

參考文獻：

[1]韓林海《鋼管混凝土結構—理論與實踐》[M].北京：科學出版社，2004.

[2]郭呈皓《淺談自密實混凝土的特點及應用》《科技信息》2010年第19期.

作者簡介：

于鴻波，中建一局集團第二建筑有限公司，北京。