鋼管柱泵送頂升混凝土施工工法國家級附圖

鋼管柱泵送混凝土頂升施工工法前言鋼管混凝土是介于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)之間的一種結(jié)構(gòu)形式，兼有兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。以往施工都是從鋼管柱頂灌入混凝土，施工時需制作施工平臺，長時間占用大型吊車，并且，由于高空作業(yè)量大，施工人員極其不安全，且每次澆筑的混凝土量并不大，費用高。而泵送頂升混凝土的施工方法無需長時間占用大型吊車，施工時，現(xiàn)場有一臺混凝土輸送泵即可滿足要求，工藝相對簡單，同時減少了高空作業(yè)量，在安全保障方面可有較大改善，并且具有時間短、費用低等優(yōu)點。在武昌造船廠應(yīng)用的鋼管混凝土頂升澆筑施工綜合技術(shù)于2000年1月通過了湖北省級的技術(shù)鑒定，其技術(shù)水平達到了國內(nèi)領(lǐng)先水平。該工法也獲得了2000年度的國家級工法（編號：XXXXX）。之后在的XX證券交易所營運中心工程、中國一冶集團有限公司的武鋼二冷軋工程等工程中成功應(yīng)用。通過工程實踐，聯(lián)合中國一冶集團有限公司進一步總結(jié)此工法。2011年4月8日，由和中國一冶集團有限公司完成的科技成果“鋼管柱泵送混凝土頂升成套技術(shù)研究與應(yīng)用”通過了中國建筑工程總公司的科技鑒定，該成果達到了國內(nèi)領(lǐng)先水平。獲得國家實用新型專利《插板止回流式混凝土頂升灌注裝置》，專利號：XXXXXX。該工藝具有很好的推廣價值。工法特點2.1鋼管混凝土柱頂升灌注混凝土的施工，省工、省料，操作簡便易行。2.2泵送頂升混凝土的施工是將混凝土從鋼柱的根部緩慢向上頂升，并通過截止閥、卸壓孔等特殊裝置來完成鋼管內(nèi)混凝土的順利澆筑。施工過程中柱內(nèi)混凝土受到了頂升壓力有效地排除了鋼柱內(nèi)尤其是橫隔板下的空氣，混凝土密實度得到了提高，避免了隔板底下混凝土密實度不足、離析等缺陷；特別是能夠保證鋼筋密集、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工難度大的構(gòu)件內(nèi)混凝土澆筑質(zhì)量。2.3可以加快施工進度。一般情況下，鋼管柱吊裝就位后，固定好后就可以直接安裝屋架、梁板等構(gòu)件。泵送頂升工作可以在上述工作進行的同時進行平行作業(yè)，改變了以往需要從鋼管柱頂澆注完混凝土后才能安裝屋架等構(gòu)件的作業(yè)模式。2.4采用泵送頂升方法施工，基本可以不振搗，相應(yīng)減少了高空作業(yè)量。2.5降低施工費用，與吊車提升料斗在柱頂落灌方法比較，省支了料斗和澆灌平臺的制作，節(jié)省了施工費用。適用范圍適用于大型工業(yè)廠房及公共建（構(gòu)）筑物的鋼管直徑小于1.2m、頂升高度小于45m的圓形及方形鋼管柱內(nèi)混凝土的施工。尤其適用于鋼管柱內(nèi)鋼筋密集、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工難度大的鋼管柱內(nèi)混凝土施工。工藝原理在鋼管下端的適當(dāng)位置安裝一個帶閘門的進料支管，直接與泵車的輸送管相連，利用混凝土泵的壓力將混凝土自下而上擠壓頂升灌入鋼管內(nèi)，直至注滿整根鋼管混凝土柱。鋼管柱頂部設(shè)置排氣孔，以減少泵送壓力。在鋼管柱下部接口連接管上，采用設(shè)置截止閘方法，防止混凝土倒流。施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程圖5.1施工工藝流程圖5.2混凝土的頂升澆筑混凝土配合比的選擇嫁除必須滿足混顆凝土設(shè)計強度棄和耐久性的要燭求外，尚應(yīng)使飛混凝土滿足可幫泵性要求，使追水灰比小、坍壺落度大，減少惑混凝土收縮，匙強度、均勻性票和凝聚性均優(yōu)槐于普通同強度聚等級的塑性混掌凝土。在混凝義土中同時摻加少減水劑和膨脹強劑，可使混凝迫土拌和物泌水閉率減小，含氣第量增加，和易亦性改善，從而謠滿足泵送要求霞，可采用壓力穴泌水試驗結(jié)合扔施工經(jīng)驗進行漠控制，一般爪10S汽時的相對壓力勸泌水率春S10栗不宜超過覆40%灰。瓶S10=V1膊0/V14崇0衫酷纖總（剝-貿(mào)1相）希式健中瘦熱S10---擁--10S奇時的相對壓力餐泌水率質(zhì)；證V10島-----述混凝土加壓至穿10S渠時的泌水量滿；缺V140--棉---罰混凝土加壓至遞140S毀時的泌水量。油粗骨料選用最靜大粒徑與輸送娃管徑比對碎石卻不宜大于月1蘭：漿3終，對卵石不宜嬌大于部1的：否2.5絲，細骨料宜采凱用中砂細度模莊數(shù)為貪2.0斧，同時摻合適劑量俊Ⅰ僚級粉煤灰，混告凝土水灰比宜赴為猛0.4拖～抓0.6藏，外加劑可選電用高效緩凝減柴水劑增加矛混凝土站的初凝時間，騙同時摻入貿(mào)10%纖的得UEA漂膨脹劑使未混凝土猾澆灌后微膨脹詢，以補償收縮錫達到密實。建對混凝土輸送使泵工作壓力的蚊要求號頂升過程中，姻混凝土在鋼管涂內(nèi)日呈釋“超泉涌鐮狀熔”糖上升，混凝土篇輸送泵工作壓教力與泵產(chǎn)品性嘆能、狀況、泵弄送高度、泵送奪水平距離和混顏凝土坍落度及啊和易性有關(guān)。損施工前要根據(jù)像現(xiàn)場實際水平城泵送距離及泵牛送管路的設(shè)置咳計算壓力損失它（具體見壓力藍損失換算表）桿，為減少泵送進壓力損失，輸喬送泵與鋼柱間嘴距離不宜過大認，以確保輸送具泵的有效工作威壓力達到吃10棋～途16MPa擱。恩表屠混凝土泵送壓般力損失換算表吳管件名稱黎換算量盟換算壓力損失放值心（宮MP闖a梯）袍水平管需每刮20m掛0.10巖垂直管襪每增5m居0.10館45鄉(xiāng)0賄彎管啞每只潔0.05渴90扔0供彎管披每只腳0.10冤管道接環(huán)（管雜卡）甩每只已0.10喚管路截止閥囑每個挑0.80拌3.5m傻橡皮軟管尊每根終0.20響柱肢與混凝土粒輸送管的連接停：在距鋼管混癢凝土柱底部約棚800mm寒的位置開一個懇進料口，進料藍口的尺寸比進愧料短管大棄3mm幕，焊接的進料專短管陳采用混凝土泵挨管制作，焊接各時須保證進料茅短管與鋼管柱馳向下呈未45視°嘩，進料短管的汗出口面呈水平冊狀態(tài)以防止混恨凝土進入鋼管班柱后直接噴射弟到管內(nèi)壁，減沾小混凝土向上魔的頂升阻力灣。王進料短管與鋼奴管柱之間采用忙焊接，焊縫高班度不小于壁厚嚼。為防止施工惹時進料口處振羽動劇烈，將進妻料口與鋼管柱鐘之間的焊縫撕炕裂，在進料短充管周圍均勻地替加焊加強塞勁友板。喘潤圖鏈5佳.2.3避進料短管與鋼州管柱連接靈止流閥的制作賺、安裝：為防謠止在拆除輸送腹管時混凝土回衫流走,園類需在連接短管倆上設(shè)置一個止水流裝置，其形疾式可以是閘板徑式的，或者是源插楔式的。為諸防止在混凝土億泵送頂升澆灌甜過程中閘板縫鵲漏撈氣撈,濟需用黃油涂縫調(diào)，或者加設(shè)一種個密封圈墊在串閘板縫內(nèi)?；炝x凝土泵送頂升范澆灌結(jié)束未后蛙,花控制泵偉壓蠅2器～洗3眉ｍｉ伯ｎ公,儉然后略松閘板于的螺筍栓蛙,粥打入止流閘院板射,優(yōu)即可拆除混凝偽土輸送仿管飯,嫌轉(zhuǎn)移到距另蹄1哄根鋼管柱澆筑艙。待混凝土強旬度年達收75%矛壟后切除連接短隸管謙,劍補焊洞口管折壁隊,景磨平、補漆。吃補洞用的鋼板浪宜為原開洞時好切下的。崖止流閥運閥板使（類350mm手*匙150mm典）貓法蘭盤詠（萄250mm紙*確250mm威）蔑組合圖常圖防-1候益止流閥的制作蒜及安裝騾圖裕-靜2婆規(guī)止流閥漫卸壓孔：采用數(shù)泵送頂升澆灌朵工藝，鋼管柱巖頂端必須設(shè)溢貪流卸壓孔或排看氣卸壓孔。溢溝流卸壓孔的面隱積應(yīng)不小于混杠凝土輸送管的況截面面積，并也將洞口適當(dāng)接瞎高，以填充混袍凝土停止泵送榴頂升澆灌后的嗎回落空隙。鋼管柱卸壓孔鋼管柱卸壓孔桃圖壁5腦.2.5限卸壓孔布置醬頂升澆筑施工笑：每次澆筑混駁凝土前（包括要施工縫）應(yīng)先烘澆灌一層厚度謎為孔10柴～集20cm河的與混凝土強鹿度等級相同的妙水泥砂漿，以脆免自由下落的花混凝土粗骨料觸產(chǎn)生彈跳現(xiàn)象喚。澆筑過程中榆，苦每一根鋼管柱樸混凝土劣澆灌最好連續(xù)是泵送完成，其唇間不宜磨停頓，如果必皇須中斷，時間迅盡量縮短，最抱多不能超過半款小時，否則，控由于言混凝土低在輸送管及鋼欲管柱內(nèi)停留時昨間過長，有可復(fù)能導(dǎo)致管內(nèi)蔑混凝土駝泵不上去，造賀成工程質(zhì)量事厭故。江混凝土漂頂升澆灌至鋼芬管柱頂部從排捏氣孔溢出后，道輸送泵停止工吉作，待拜混凝土玻沉實一段時間心后（約敢5位至底6遷min刮），再泵送頂聰升一次，排氣愈孔溢出稅混凝土迅，頂升澆灌拌混凝土肌結(jié)束擋。兼創(chuàng)新應(yīng)用豬近幾年來，中充建三局第二建鴿設(shè)工程有限公逮司和中國一冶寫集團有限公司籠合作，已將原蠻國家級工法（論鋼管混凝土頂戚升澆筑施工工羅法）的應(yīng)用范講圍和規(guī)模進行庸了大幅拓展，絹即從直勺徑愛φ描600墊mm擔(dān)擴展到直徑粒φ宅1200沃mm弄，頂升高度從讀36.5m爛提升到抱45m鉆，從單柱頂升冬擴展到雙肢柱始頂升，從圓柱忠擴展到方柱頂灑升，從普通的獄混凝土升級為熔高強度榆混凝土，并且駛在促XX崖證券交易所營罪運中心工程、禮武鋼二冷軋工扭程等工程中成憐功應(yīng)用抹。冷棒1.灰鋼管柱直徑從什0.6m漲擴展到貍1.2m辰，汪從普通的混凝糧土升級為高性蛙能高挺強度孫混凝土蝦XX咳證券交易所營鋤運中心項目塔載樓外框筒東西信兩側(cè)首念層哭1全4渴根方鋼管柱內(nèi)嗎混凝土采用泵液送頂升施工工朽藝進行澆注，逮方鋼管柱最大卸邊長史為防1.2案m殿，柱內(nèi)混凝土娛強度等級最大亞為鷹C7接0橡。弦2嫩.梁從圓柱擴展到仙方柱頂升歷XX節(jié)證券交易所營茫運中心項目桁深架筒柱和塔樓方的部分外框筒武柱為方鋼管柱赴，方鋼管柱最堅大邊長為外2叛.5m他，最小邊長為羽0.4m片。襲該工程防對塔樓外框筒么東西兩側(cè)首澤層泥1曬4座根方鋼管柱內(nèi)具混凝土采用耀泵送頂升施工括工藝伐進行澆注。背圖鏡-1匪覺方鋼管柱頂升狂混凝土施工頁3.四從單柱頂升擴屠展到雙肢柱頂待升罵，癢頂升高度從舍36.5m譽提升到形45m悠武鋼二冷軋三棕區(qū)主廠房采用擁單層排架結(jié)構(gòu)它，圓形雙杯口凡獨立柱基礎(chǔ)，喜鋼管雙肢格構(gòu)翅混凝土柱。鋼假管內(nèi)純混凝土擔(dān)設(shè)計強度等級社為鏈C30撕。主廠房三區(qū)奏鋼柱設(shè)計主要牙采用句φ號800×12潛mm侄的鋼管混凝土距柱，格構(gòu)鋼管驗為躲φ終325煙㎜勵×肺8序㎜貴。靈共碼有塞9額6番根雙肢鋼管柱族，最大柱高柜45m剃。采用泵送頂刑升澆灌法。膀圖場-2立狼雙肢鋼管柱頂個升混凝土施工黑4強.聰在原有工法基針礎(chǔ)之上，薯為了保證號鋼管混凝土頂梢升質(zhì)量，仙采取了以下措呈施。侮1天）勾鋼管混凝土模動擬受試喊驗駕XX筆證券交易所營折運中心項目傍在鋼管柱混凝沙土施工時，尿針對本工程特火點，綜合設(shè)計腿及相關(guān)規(guī)范規(guī)腫程的要求，在掌施工現(xiàn)場進行釀鋼管混凝土?？硵M實驗。佳采用超聲波檢仇測管內(nèi)混凝土渡的澆筑質(zhì)量，槐并剪采用鉆芯取樣譜，檢測混凝土搬強度，檢測完朱后，采用氧氣褲切割方式把鋼狂柱剖開，用目東測的方法觀察冤其澆筑效果，爺查看混凝土與煩加勁板、鋼管坡柱鋼板的結(jié)合壓情況。憑一方面驗證工狠程實體鋼管像混凝土挨的施工質(zhì)量，中另一方面進一格步進行總結(jié)和陶優(yōu)化施工方案子，確保實際施賞工質(zhì)量達到要溜求。能圖尿5.2.鼻7慨-略3問買鋼管混凝土模扇擬韻試室驗壘圖合5.2.濫7況-出4偏鋼管混凝土匠鉆芯取樣寬2捏）址鋼管柱內(nèi)設(shè)栓腦釘閉和加勁板裹，加勁板上增延設(shè)排氣孔圣XX耀證券交易所營舌運中心項目綁方鋼管柱直徑望大，柱內(nèi)填充安混凝土強度等但級最大局為謝C7威0茶，腎鋼管柱內(nèi)設(shè)栓帖釘，且按節(jié)點太設(shè)置加勁板，帥加勁板上開設(shè)咳澆筑孔和排氣揚孔，以減少泵令送壓力。悄圖夠5.2.西7舌-稱5飯左棵鋼管混凝土柱殖內(nèi)設(shè)栓釘和加術(shù)勁板材料與設(shè)備跑6.駐1汽混凝土泵光混凝土泵的最將大泵送能力應(yīng)汗有一定的儲備惹，以保證輸送哨順利、避免堵循管?？蛇x凝用唐HBT膨60C含高壓混凝土泵作，其液壓系統(tǒng)授工作壓力可擁達滴32MP滔a續(xù)，混凝土出口把最高壓力可尺達訊16MP與a抵，完全滿足工坡程的需要。犬管內(nèi)最大壓力向可達檢到漿10MP塑a鍬，將產(chǎn)生較大齡縱向拉力，所魂以必須采用耐夫高壓的管道系跟統(tǒng)，具體方案椒如下表所示：泉表胸6燈.1漆器管道系統(tǒng)選用反方案待項目顧選用方案嗚管徑塔管徑越小則輸遞送阻力越大，葡過大則抗爆能餡力差且混凝土毀在管內(nèi)流速慢傲，影響混凝土搞的性能，綜合榆考慮選用內(nèi)徑解為睛125mm溪的輸送管。篇壁厚臂選用壁厚為滋10mm射的超高壓管道昨，保障管道的警抗爆能力。煎密封圈獻采用帶骨架的漏超高壓密封圈碗以防止混凝土匯在桶16MP疏a秒的高壓下從管搜夾間隙中流出例，確保密封，稀耐久可靠。有6.2貢鋼管柱混凝土兩頂升系統(tǒng)及組饅件瘋鋼管柱混凝土翁頂升系統(tǒng)主要陳由止流閥、短寸管、泵管、混惰凝土泵組成，果通過短管和一弄個嘆135機°宣彎頭實現(xiàn)。連羊接短管與鋼管間柱郵呈獨45計°靜自下而上插入朱管洞。管外徑彎與彎頭及輸送座管相同，便于小使用管卡連接筑，從而使混凝務(wù)土泵送頂升澆殘筑更加順利。才6.塊3材勞動組織主表許6暑.3睜勞動力組織表衡序號鹿工種市人數(shù)務(wù)主要工作敗1穗混凝土輸送車尋司機起4滴～藥6顯將商品混凝土享從攪拌站運至搖工地醒2作泵機操作工路2堤泵機操作及保錢養(yǎng)皆3驢接管工黃4習(xí)布管、安拆管佳、安裝及關(guān)閉攤截止閥等菠4坑電焊工品2藝柱底開孔、焊泊接封頭鋼板等異5嬸指揮人員糟2扎組織指揮、統(tǒng)跟籌規(guī)劃、調(diào)度謊6僅混凝土工退2監(jiān)澆搗、清理、被養(yǎng)護蜓7卸試驗員全1片混凝土坍落度該及擴展度的檢漠測宜試塊制作等質(zhì)量控制監(jiān)采用泵送頂升晌澆灌法施工時勸混凝土在泵送臟壓力作用下向?qū)O上流動，在流思動過程中粗骨妄料逐漸向管壁四運動，多余的眉漿液滲至管中龜間，形鋒成煙“望栓雞流拒”厘。在混凝土流茶動過程中主要酬是糠“恥栓伶流始”吉在向前整體移幟動，當(dāng)然在運遣動過程中，栓虜流與周圍部分扭有各成分的相旬互交換，周圍擦部分由于粘性詞與鋼管壁的表讀面張力作用受影擾動小，凝結(jié)敏時間較早，基咐本不向前運動筐。戀“椒栓獲流晉”慨從混凝土面流普出后由于重力拒作用和壓力損放失又落向周圍換部分。通過鋼啟管中混凝土流突速分布情況的計分析可以看出府，悲“維栓棒流流”效的直徑與混凝脖土的坍落度、淹混凝土輸送泵泡管及進料支管李直徑、鋼管傾屬角、混凝土的運凝結(jié)時間、粗葛骨料粒徑有關(guān)抹。且隨著混凝凡土面的不斷上層升，泵送壓力槽需要不斷加大隙。教表個7乳質(zhì)量保證措施村序跑滔號育項柜代燕目拿質(zhì)量保證措施朵1吉坍落度庭夏天宜大碰于稅22清0m艱m蓮，冬天宜犁在劣18淚0m號m凱左右甚2撥混凝土輸送泵折管及進料支管孝直徑調(diào)選用內(nèi)徑為創(chuàng)125mm賽的輸送管猾3聞鋼管傾角捧餓鼓鋼管柱通過短嗚管和一翅個屈135它°訂彎頭實現(xiàn)。連色接短管與鋼管排柱頂呈凍45凝°飄自下而上插入墨管洞殃4伸粗骨料南粒徑氧粒偉徑旋5mm墻～另30mm名5源泵送壓力減有效工作壓力血達回到競1弓0荷～繭16MPa安全措施敏8.緣1吼對作業(yè)人員進醉行薪“南三敲級袖”睜安全文明施工旬意識教育，特倒別是在施工前葡召開班前會，哪熟悉現(xiàn)場作業(yè)驟條件。深8.飼2因澆筑施工前，扒檢查輸送泵管射道的接頭和輸很送管道的架體肅，確保接頭嚴拐密和固定架體機的牢固。港8.姿3張夜間澆筑必須男有足夠照明，偉提前準備燈具淘等用具，以保鞭證混凝土施工煤的正常進行。日8.匠4較所有電路、機掏械出現(xiàn)故障，潮均應(yīng)由值班電暗工、修理工進附行處理，不得栽擅自進行處理蛾?；?.品5胳混凝土澆筑完裹成后，清洗混夸凝土泵時，泵晉管的出口應(yīng)朝堡安全方向，以路防廢漿高速飛鞠出傷人。環(huán)保措施襖9.掀1平對于夜間作業(yè)邪和對周邊環(huán)境端的影響，提前胳與建設(shè)行政主衫管部門、環(huán)保誦部門、城管部姐門溝通并進行愛申請，批準后錦方可作業(yè)。將望混凝土施工需監(jiān)連續(xù)作業(yè)的原渾因、時間、審凳批情況以慰問維信或致歉信的斥形式進行告示次，尋求周圍的獸居民的諒解。由9.逗2和輸送泵及泵管就應(yīng)及時清洗干準凈，堆放整齊價，要做到工完裙料凈場清。婆9.桑3對混凝土運輸車允在出施工現(xiàn)場維時，要用水沖似洗輪胎，不得恐讓罐車帶泥上狂路。效益分析蘇10.凍1堤可解決鋼管混途凝土柱內(nèi)混凝對土密實度不足著、離析等缺陷事，確保施工質(zhì)繪量。央10.2郵允采用本工法，赴減少了施工工鋸序，避免多工郵種交叉施工，頑有利于安全管鈔理工作?？山M躍織流水施工，潛加快施工進度黑。各10.3盒賢本工藝與傳統(tǒng)穴逐段澆搗法相或比，具有良好病的綜合效益。劇睡紡以頑XX動證券交易所營捉運豐中心項目為例佛，效益分析如蓄下：悉1梅）按總藝共亮1市4宰根鋼管柱計算蓄，每根柱平濕均豪12素m葬3引混凝土計；采靠用傳統(tǒng)逐段澆鄭搗法和采用頂顧升施工法，費甘用分析如下：升a.屯答傳統(tǒng)逐段澆搗輛法費用：片混凝土振搗費沉用亦3數(shù)0筍元夜/m券3授，計悔：秀1律4趁×12×3翠0弓＝辮504藥0油元。錢每根柱至少需透開皂1渣個振搗孔，開這孔及封堵費用宿計誕12登0幸元連/賣個厲：予1科4刪×12泡0丙＝雞168宅0閃元。刪b.宏衛(wèi)頂升施工法費肺用：瞎頂升法施工增科加閥門的費用閉，截止閥每灌個潛45鴿0般元，截止眠閥授2泄個，閥門費用嫂為射：骨2×45希0柱＝嶼90刪0綱元。擴頂升法施工采夸用自密實混凝綿土，其添加外中加劑和粉煤灰漠每立方混凝土叼成本增浪加堆1艷5貍元棵：孕1燭4近×12×1程5饅＝佛252承0輸元。亞開孔及焊接封循口鋼板等的費自用裳計飾12停0索元最/貝個：吃1細4奶×12織0徹＝感1680勇元。厘c徑.川總共節(jié)省費用碌為：個504鄙0瞇＋閑16任8柱0丑－概90馳0黃－脫252蝕0區(qū)－盒16悶8覆0匙＝肉162剩0簽元。壓2圖）采用頂升施磁工法，相比逐絨段澆搗法，工帝期縮短約指8益天。應(yīng)用實例安1腔1朗.桶1恐武昌造船廠裝鑄焊廠房工程，年建筑面積則8968m途2棚,顧屬鋼結(jié)構(gòu)排架沒工業(yè)廠房。基挎礎(chǔ)下部采用鉆堡孔灌注樁，上季部為杯形獨立達基礎(chǔ)，柱子為伙四肢鋼管組成礙的階形格構(gòu)柱龜，共浴計側(cè)2單8寬根，柱鋼管為碌?鬧400*努10mm灰，鋼管陽內(nèi)訊C