超高變徑一次頂升鋼管柱混凝土施工工法

1、中建總公司級工法申報(bào)資料(2013年度)工法名稱 超高鋼管混凝土柱混凝土一次泵送頂升施工工法類 別 房屋建筑工程 專業(yè)分類 主體結(jié)構(gòu) 申報(bào)單位 中建六局第三建筑工程有限公司 推薦單位 中國建筑第六工程局有限公司 二0一三年四月三十日2013年度中建總公司級工法申報(bào)材料說明 1、2013年度中建總公司級工法申報(bào)表2、工法正文3、企業(yè)級工法批準(zhǔn)文件復(fù)印件4、企業(yè)級工法評審委員會(huì)的評審意見復(fù)印件5、工程應(yīng)用證明6、經(jīng)濟(jì)效益證明7、關(guān)鍵技術(shù)專利證書復(fù)印件8、科技查新報(bào)告復(fù)印件中 建 總 公 司 級 工 法 申 報(bào) 表(2013年度) 工法名稱 超高鋼管混凝土柱混凝土一次泵送頂升施工工法類 別 房屋建筑

2、工程 專業(yè)分類 主體結(jié)構(gòu) 申報(bào)單位 中建六局第三建筑工程有限公司 推薦單位 中國建筑第六工程局有限公司 中建總公司科技與設(shè)計(jì)管理部制工法名稱超高鋼管混凝土柱混凝土一次泵送頂升施工工法類別房屋建筑工程專業(yè)分類主體結(jié)構(gòu)主要完成單位1、中建六局第三建筑工程有限公司通訊地址天津市塘沽區(qū)新港路75號郵編300456聯(lián)系人郭穎電話手機(jī)：130013800972、通訊地址郵編聯(lián)系人電話手機(jī)：主要完成人姓名工作單位職務(wù)電話郭穎中建六局第三建筑工程有限公司部門助太洲中建六局第三建筑工程有限公司項(xiàng)目經(jīng)衛(wèi)中建六局第三建筑工程有限公司科曉東

3、中建六局第三建筑工程有限公司技術(shù)負(fù)責(zé)珊華中建六局第三建筑工程有限公司科法應(yīng)用工程情況工程名稱1、國家電器產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心北區(qū)工程開竣工時(shí)間2011.6-2012.8工程所在地區(qū)江蘇蘇州工程名稱開竣工時(shí)間工法關(guān)鍵技術(shù)名稱、組織審定的單位和時(shí)間2013年，4月12日超高變徑鋼管柱內(nèi)混凝土頂升施工方法國家知識產(chǎn)權(quán)局 受理發(fā)明專利；2013年4月12日超高變徑鋼管柱內(nèi)混凝土頂升裝置混凝土鋼管柱內(nèi)襯加勁連接管件、一種鋼管柱內(nèi)混凝土的頂升裝置、用于混凝土頂升澆筑的止流閥、減振型超高變徑鋼管柱內(nèi)混凝土頂升裝置國家知識產(chǎn)權(quán)局的受理實(shí)用新型。2013年4月

4、7日，天津市科學(xué)技術(shù)信息研究所 工法查新。工法關(guān)鍵技術(shù)獲科技成果獎(jiǎng)勵(lì)的情況2013年2月蘇州國家電器檢驗(yàn)檢測中心項(xiàng)目部QC小組的課題：鋼管柱內(nèi)頂升混凝土質(zhì)量控制被評為中建六局2012年度優(yōu)秀QC小組成果二等獎(jiǎng)。工法形成企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)情況2013年獲得中國建筑第六工程局有限公司的局級工法，工法編號：ZJLJ-GF-12-028原工法名稱、完成單位、中建總公司級工法批準(zhǔn)文號及工法編號(升級版工法填寫此欄)工法內(nèi)容簡述：鋼管柱內(nèi)混凝土升施工工藝是利用混凝土輸送泵的泵送壓力將混凝土從鋼管柱底部灌入，直至注滿整根鋼管柱的一種混凝土免振搗施工方法。目前，國內(nèi)鋼管柱內(nèi)混凝土頂升施工一般高度均在30米以下，少數(shù)

5、高度在30米以上的超高鋼管柱內(nèi)混凝土頂升施工多采用分段頂升法，一次性頂升的成功率不高；并且在頂升混凝土?xí)r，連接鋼管柱和進(jìn)料管之間的焊縫有時(shí)會(huì)被撕裂從而造成頂升失敗。本工法所涉及的蘇州電科院項(xiàng)目工程為國內(nèi)單層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室廠房高度之最，主體鋼結(jié)構(gòu)由四肢管桁架格構(gòu)柱組成，單根鋼管柱高度達(dá)66米；同時(shí)鋼管柱中間存在3段內(nèi)襯加勁連接管件，阻力成倍遞增，并需采用一次性頂升施工方法。針對以上所述技術(shù)難點(diǎn)，我們進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)，解決了難題，并成功地對該項(xiàng)目共計(jì)96根鋼管柱內(nèi)混凝土進(jìn)行頂升施工，一次性成功率100%，并申請了6項(xiàng)專利。超高變徑鋼管柱混凝土一次頂升施工工法通過該工程及其他多項(xiàng)工程對其工藝研究及施工實(shí)

6、踐，經(jīng)過總結(jié)形成的，并且打破了房建領(lǐng)域鋼管柱混凝土一次頂升高度局限，并為該領(lǐng)域提供不可多得借鑒資料。此工法具有良好的發(fā)展前景，這些優(yōu)勢便于在行業(yè)中進(jìn)行普及。本工法基本特點(diǎn)： 本工藝能一次性將鋼管混凝土柱內(nèi)的混凝土頂升至所需高度，可減少工序環(huán)節(jié)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度。本工藝與高位拋落免振搗法相比，可有效避免鋼管柱內(nèi)混凝土不密實(shí)、離析等缺陷，確?；炷临|(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。采用頂升施工工藝,可減少或避免在砼澆注時(shí)水泥漿對鋼結(jié)構(gòu)的污染,有利于成品保護(hù)。 本工法關(guān)鍵特點(diǎn)：鋼管柱通過內(nèi)襯加勁連接管件進(jìn)行有效連接，并在常規(guī)鋼管柱混凝土頂升前，增加頂升水或水泥砂漿的工藝步驟，加之使用自主發(fā)明的3項(xiàng)頂升裝置

7、及新型止流閥，能夠克服較大的頂升阻力，一次完成超高變徑鋼管柱內(nèi)全部混凝土的頂升。通過采用先頂升水或水泥砂漿在前面開道的方法，潤滑了鋼管柱的內(nèi)表面，較大程度地減小了混凝土與鋼管柱內(nèi)表面的摩擦阻力，使緊隨在水泥砂漿后面的混凝土能夠順暢地被頂升，因此，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)超高變徑鋼管柱內(nèi)混凝土的一次頂升，施工效率高，工程質(zhì)量容易保證。施工過程中的關(guān)鍵點(diǎn)：頂升混凝土?xí)r候混凝土車輛必須全部到位或者不能有間斷，泵車打壓過程中千萬不能中斷，必須連續(xù)頂升混凝土至最頂端方可停止。施工方法通過頂升裝置實(shí)現(xiàn)， 通過采用在泵管的下面設(shè)置穩(wěn)定支架的結(jié)構(gòu)，減小了整個(gè)裝置因進(jìn)料引起的震動(dòng)。通過采用在進(jìn)料管與鋼管柱之間焊接加強(qiáng)筋板

8、的結(jié)構(gòu)，來加強(qiáng)進(jìn)料管與鋼管柱之間的連接，能夠避免進(jìn)料管與鋼管柱之間的焊縫撕裂，保證施工安全，通過在進(jìn)料管和泵管之間加裝混凝土泵輸送高壓膠管，能夠?qū)M(jìn)入鋼管柱的混凝土進(jìn)行緩沖，起到減振的作用，實(shí)現(xiàn)超高變徑鋼管柱內(nèi)混凝土的一次頂升。新型的止流閥改變以往的插板式結(jié)構(gòu)，采用限位閘板。在泵送混凝土的作用下，泵管震動(dòng)，不會(huì)因泵管的震動(dòng)會(huì)直接導(dǎo)致閘板的松動(dòng)，從而使止流閥漏氣，使用時(shí)，對外呈封閉狀態(tài)，不漏氣，施工方便，安全可靠；采用接頭與混凝土輸送泵管連接，使用方便；能夠重復(fù)循環(huán)使用，成本較低。 本工法適用于混凝土強(qiáng)度等級C50以下、頂升高度65m以下、直徑800以下鋼管柱的一次泵送頂升。鋼管柱是分段吊裝，并

9、通過內(nèi)襯加勁連接管件進(jìn)行有效連接，吊裝完成后，縱向水平垂直支撐安裝到位后方可進(jìn)行鋼管柱內(nèi)混凝土澆筑。在鋼管柱的下部管壁上開一個(gè)比輸送管略大3mm的注入口，用高壓輸送泵管將混凝土輸送泵的出口與注入口相連，采用類似超高鋼管柱混凝土的頂升法，不同的是在頂升混凝土前增加水或水泥砂漿頂升兩選一項(xiàng)步驟，以起到潤滑鋼管內(nèi)壁，較大程度的減小混凝土與鋼管柱及法蘭盤的摩擦阻力的作用。上述步驟后混凝土靠泵壓通過輸送管被連續(xù)注入鋼管柱內(nèi)，依靠頂升原理，砼由鋼管柱內(nèi)下端直至管內(nèi)上端注滿混凝土。鋼管柱頂部設(shè)置溢流排氣孔，以減少泵送壓力。在鋼管柱下部接口連接管上，采用設(shè)置止流閥的方法，防止混凝土倒流。鋼管柱的混凝土頂升完畢

10、后，質(zhì)量檢測方法采用鋼管混凝土“四維質(zhì)量檢測法”即：一、敲擊法：通過小錘敲擊聽聲音的方法來判斷是否存在管內(nèi)混凝土與鋼管內(nèi)側(cè)空鼓的情況；二、試驗(yàn)法：強(qiáng)度等級測定是否符合要求；三、超聲波檢測法：由超聲波通過時(shí)的聲速、振幅和波形等超聲參數(shù)的變化判斷混凝土內(nèi)部的密實(shí)度、均勻性和局部缺陷，檢測頻率一般選擇40100kHz范圍內(nèi)；四、局部鉆孔法：可以直觀檢測實(shí)際混凝土強(qiáng)度和狀態(tài)，但屬于破壞性檢測，需要壓漿補(bǔ)強(qiáng)和補(bǔ)焊封固。關(guān)鍵技術(shù)及保密點(diǎn)（如有專利權(quán)，請注名專利號）：1、混凝土配合比設(shè)計(jì)：鋼管混凝土的工作性能要滿足大坍落度、水灰比、適宜的初凝時(shí)間及減少混凝土收縮的要求。同時(shí)還需要摻加減水劑和膨脹劑改善混凝土

11、的和易性，從而滿足可泵性要求；2、鋼管柱通過內(nèi)襯加勁連接管件進(jìn)行有效連接，并在常規(guī)鋼管柱混凝土頂升前，增加頂升水或水泥砂漿的工藝步驟，加之使用自主發(fā)明的3項(xiàng)頂升裝置及新型止流閥，能夠克服較大的頂升阻力，一次完成超高變徑鋼管柱內(nèi)全部混凝土的頂升。3、通過采用水或采用水泥砂漿先行頂升的方法，潤滑了鋼管柱的內(nèi)表面，較大程度地減小了混凝土與鋼管柱內(nèi)表面的摩擦阻力，使緊隨水泥砂漿其后的混凝土能夠順暢地被頂升，因此，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)超高變徑鋼管柱內(nèi)混凝土的一次頂升，施工效率高，工程質(zhì)量容易保證。施工過程中的關(guān)鍵點(diǎn)：頂升混凝土?xí)r候混凝土車輛必須全部到位或者不能有間斷，泵車打壓過程中千萬不能中斷，必須連續(xù)頂升混

12、凝土至最頂端方可停止。4、施工方法通過頂升裝置實(shí)現(xiàn)， 通過采用在泵管的下面設(shè)置穩(wěn)定支架的結(jié)構(gòu)，減小了整個(gè)裝置因進(jìn)料引起的震動(dòng)。通過采用在進(jìn)料管與鋼管柱之間焊接加強(qiáng)筋板的結(jié)構(gòu)，來加強(qiáng)進(jìn)料管與鋼管柱之間的連接，能夠避免進(jìn)料管與鋼管柱之間的焊縫撕裂，保證施工安全，通過在進(jìn)料管和泵管之間加裝混凝土泵輸送高壓膠管，能夠?qū)M(jìn)入鋼管柱的混凝土進(jìn)行緩沖，起到減振的作用，實(shí)現(xiàn)超高變徑鋼管柱內(nèi)混凝土的一次性成功頂升。5、新型的止流閥改變以往的插板式結(jié)構(gòu)，采用限位閘板。在泵送混凝土的作用下，泵管震動(dòng)，不會(huì)因泵管的震動(dòng)會(huì)直接導(dǎo)致閘板的松動(dòng)，從而使止流閥漏氣，使用時(shí)，對外呈封閉狀態(tài)，不漏氣，施工方便，安全可靠；采用接頭

13、與混凝土輸送泵管連接，使用方便；能夠重復(fù)循環(huán)使用，成本較低。 國家知識產(chǎn)權(quán)局 受理發(fā)明專利超高變徑鋼管柱內(nèi)混凝土頂升施工方法專利號：201310123539.1國家知識產(chǎn)權(quán)局的受理實(shí)用新型超高變徑鋼管柱內(nèi)混凝土頂升裝置專利號：201320178435.6混凝土鋼管柱內(nèi)襯加勁連接管件專利號：201320178434.1一種鋼管柱內(nèi)混凝土的頂升裝置專利號：201320178433.7用于混凝土頂升澆筑的止流閥專利號：201320178432.2減振型超高變徑鋼管柱內(nèi)混凝土頂升裝置專利號：201320196648.1技術(shù)水平和技術(shù)難度（與國內(nèi)外同類技術(shù)水平比較）：本工法所涉及的蘇州電科院項(xiàng)目工程為國

14、內(nèi)單層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室廠房高度之最，主體鋼結(jié)構(gòu)由四肢管桁架格構(gòu)柱組成，單根鋼管柱高度達(dá)66米；同時(shí)鋼管柱中間存在3段內(nèi)襯加勁連接管件，阻力成倍遞增，并需采用一次性頂升施工方法。頂升高度達(dá)到66米，經(jīng)過查新，國內(nèi)未見65米以上頂升高度，一次頂升高度為最高，一次頂升完成難度較大；本工法為：鋼管柱通過內(nèi)襯加勁連接管件進(jìn)行有效連接，并在常規(guī)鋼管柱混凝土頂升前增加2選一項(xiàng)工藝步驟，加之使用自主發(fā)明的3項(xiàng)頂升裝置及新型止流閥，并克服了較大的頂升阻力，一次完成超高變徑鋼管柱內(nèi)全部混凝土的頂升。目前，國內(nèi)鋼管柱內(nèi)混凝土頂升施工一般高度均在30米以下，少數(shù)高度在30米以上的超高鋼管柱內(nèi)混凝土頂升施工多采用分段頂升法

15、，一次性頂升的成功率不高；并且在頂升混凝土?xí)r，連接鋼管柱和進(jìn)料管之間的焊縫有時(shí)會(huì)被撕裂從而造成頂升失敗。工法成熟、可靠性說明（當(dāng)該工法應(yīng)用工程少于3項(xiàng)時(shí)填寫）：單根鋼管柱高度達(dá)66米；同時(shí)鋼管柱中間存在3段內(nèi)襯加勁連接管件，阻力成倍遞增，并需采用一次性頂升施工方法。針對以上所述技術(shù)難點(diǎn)，我們進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)，解決了難題，并成功地對該項(xiàng)目共計(jì)96根鋼管柱內(nèi)混凝土進(jìn)行頂升施工，一次性成功率100%，并申請了6項(xiàng)專利，主體結(jié)構(gòu)通過驗(yàn)收。工法應(yīng)用情況及應(yīng)用前景：鋼管柱內(nèi)頂升混凝土施工工法在蘇州國家電器科學(xué)院工程中的應(yīng)用，本工程中屏蔽測試車間為國內(nèi)單層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室廠房高度之最，主體鋼結(jié)構(gòu)由四肢管桁架格構(gòu)柱

16、組成，單根鋼管柱高度達(dá)66米；鋼管柱設(shè)計(jì)直徑為450 mm，鋼管壁厚為24 mm，采用Q235A鋼板按設(shè)計(jì)尺寸加工，澆筑微膨脹C50混凝土，同時(shí)鋼管柱中間存在3段內(nèi)襯加勁連接管件，阻力成倍遞增，并需采用一次性頂升施工方法針對以上所述技術(shù)難點(diǎn)，我們進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)，解決了難題，并成功地對該項(xiàng)目共計(jì)96根鋼管柱內(nèi)混凝土進(jìn)行頂升施工，一次性成功率100%。 鋼管高度，前言部分，是很好的受壓桿件，其管壁還是合理的耐側(cè)壓模板，施工混凝土?xí)r可節(jié)省支模、拆模的人工和材料。鋼管是很好的鋼筋骨架和勁性承重骨架，施工中可簡化施工工藝、節(jié)省腳手架、縮短工期、減少施工用地?；炷潦┕o需振搗，依靠頂升擠壓自然密實(shí)。方便

17、施工，現(xiàn)場文明，速度快，工期短，砼的澆筑質(zhì)量可得到有效保證，并確保了主體工程的質(zhì)量和進(jìn)度，并且在施工過程中體現(xiàn)了技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、有效縮短工期、使用環(huán)保要求，保證了質(zhì)量、安全，而且得到了建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位以及同行業(yè)專家的好評，具有良好的市場發(fā)展?jié)摿Α＝?jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益（包括節(jié)能和環(huán)保效益）：本工法在應(yīng)用過程中，保證工程工期，混凝土澆筑速度快，不浪費(fèi)混凝土。假如采用高拋的方式會(huì)浪費(fèi)很多的人力物力，且工人在高處作業(yè)本身就具有非常大的安全隱患。采用頂升混凝土方式，技術(shù)熟悉以后，工人操作麻利，一天可以完成6-7根鋼柱的混凝土澆筑任務(wù)量。大大縮短了分部分項(xiàng)施工工期，使施工單位掌握了主動(dòng)權(quán)。更

18、重要的是，在實(shí)際生產(chǎn)任務(wù)中，沒有發(fā)生安全事故，圓滿的完成了施工任務(wù)。主要完成單位意見：該工法針對超高變徑鋼管柱內(nèi)混凝土一次泵送頂升的施工特點(diǎn)和難點(diǎn)，創(chuàng)新施工工藝，優(yōu)化各項(xiàng)措施，經(jīng)過工程實(shí)踐，技術(shù)水平達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，確保了工程質(zhì)量，大大縮短了工期，施工安全可靠，符合節(jié)能環(huán)保要求，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，具有在同類工程中應(yīng)用和推廣的價(jià)值。同意推薦申報(bào)中建總公司工法。（如工法應(yīng)用工程實(shí)例少于3項(xiàng)，對該工法關(guān)鍵技術(shù)可靠、成熟性補(bǔ)充意見如下：） 第一完成單位 公 章 第二完成單位 公 章2012年5 月 10日 2012 年 月 日工法評審意見： 主審（簽字）： 副審（簽字）： 2012年 月 日超高

19、鋼管混凝土柱混凝土一次泵送頂升施工工法完成單位名稱：中建六局第三建筑工程有限公司主要完成人： 郭穎、楊太洲、王曉東、竇衛(wèi)、聞珊華1. 前言鋼管混凝土柱混凝土頂升施工工藝是利用混凝土輸送泵的泵送壓力將混凝土從鋼管柱底部灌入，直至注滿整根鋼管柱的一種混凝土免振搗施工方法。目前，國內(nèi)鋼管柱內(nèi)混凝土頂升施工一般高度均在30米以下，少數(shù)高度在30米以上的超高鋼管柱內(nèi)混凝土頂升施工多采用分段頂升法，一次性頂升的成功率不高；并且在頂升混凝土?xí)r，連接鋼管柱和進(jìn)料管之間的焊縫有時(shí)會(huì)被撕裂從而造成頂升失敗。本工法所涉及的蘇州電科院項(xiàng)目工程為國內(nèi)單層鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室廠房高度之最，主體鋼結(jié)構(gòu)由四肢管桁架格構(gòu)柱組成，單根鋼

20、管柱高度達(dá)66米；同時(shí)鋼管柱中間存在3段內(nèi)襯加勁連接管件，阻力成倍遞增，并需采用一次性頂升施工方法。針對以上所述技術(shù)難點(diǎn)，我們進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)，解決了難題，并成功地對該項(xiàng)目共計(jì)96根鋼管柱內(nèi)混凝土進(jìn)行頂升施工，一次性成功率100%，并申請了6項(xiàng)專利。超高變徑鋼管柱混凝土一次頂升施工工法通過該工程及其他多項(xiàng)工程對其工藝研究及施工實(shí)踐，經(jīng)過總結(jié)形成的，并且打破了房建領(lǐng)域鋼管柱混凝土一次頂升高度局限，并為該領(lǐng)域提供不可多得借鑒資料。此工法具有良好的發(fā)展前景，這些優(yōu)勢便于在行業(yè)中進(jìn)行普及。2.工法特點(diǎn)2.1本工法基本特點(diǎn)： 2.1.1本工藝能一次性將鋼管混凝土柱內(nèi)的混凝土頂升至所需高度，可減少工序環(huán)節(jié)，

21、降低勞動(dòng)強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度。2.1.2 本工藝與高位拋落免振搗法相比，可有效避免鋼管柱內(nèi)混凝土不密實(shí)、離析等缺陷，確?；炷临|(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。2.1.3采用頂升施工工藝,可減少或避免在砼澆注時(shí)水泥漿對鋼結(jié)構(gòu)的污染,有利于成品保護(hù)。 2.2.本工法關(guān)鍵特點(diǎn)：鋼管柱通過內(nèi)襯加勁連接管件進(jìn)行有效連接，并在常規(guī)鋼管柱混凝土頂升前增加2選一項(xiàng)工藝步驟，加之使用自主發(fā)明的3項(xiàng)頂升裝置及新型止流閥，能夠克服較大的頂升阻力，一次完成超高變徑鋼管柱內(nèi)全部混凝土的頂升。2.2.1通過采用先頂升水或水泥砂漿在前面開道的方法，潤滑了鋼管柱的內(nèi)表面，較大程度地減小了混凝土與鋼管柱內(nèi)表面的摩擦阻力，使緊隨在水泥砂漿后面的

22、混凝土能夠順暢地被頂升，因此，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)超高變徑鋼管柱內(nèi)混凝土的一次頂升，施工效率高，工程質(zhì)量容易保證。施工過程中的關(guān)鍵點(diǎn)：頂升混凝土?xí)r候混凝土車輛必須全部到位或者不能有間斷，泵車打壓過程中千萬不能中斷，必須連續(xù)頂升混凝土至最頂端方可停止。2.2.2施工方法通過頂升裝置實(shí)現(xiàn)， 通過采用在泵管的下面設(shè)置穩(wěn)定支架的結(jié)構(gòu)，減小了整個(gè)裝置因進(jìn)料引起的震動(dòng)。通過采用在進(jìn)料管與鋼管柱之間焊接加強(qiáng)筋板的結(jié)構(gòu)，來加強(qiáng)進(jìn)料管與鋼管柱之間的連接，能夠避免進(jìn)料管與鋼管柱之間的焊縫撕裂，保證施工安全，通過在進(jìn)料管和泵管之間加裝混凝土泵輸送高壓膠管，能夠?qū)M(jìn)入鋼管柱的混凝土進(jìn)行緩沖，起到減振的作用。實(shí)現(xiàn)超高變徑鋼管

23、柱內(nèi)混凝土的一次性成功頂升。2.2.3新型的止流閥改變以往的插板式結(jié)構(gòu)，采用限位閘板。在泵送混凝土的作用下，泵管震動(dòng)，不會(huì)因泵管的震動(dòng)會(huì)直接導(dǎo)致閘板的松動(dòng)，從而使止流閥漏氣，使用時(shí)，對外呈封閉狀態(tài)，不漏氣，施工方便，安全可靠；采用接頭與混凝土輸送泵管連接，使用方便；能夠重復(fù)循環(huán)使用，成本較低。 3.適用范圍本工法適用于混凝土強(qiáng)度等級C50以下、頂升高度65m以下、直徑800以下鋼管柱的一次泵送頂升。4.工藝原理鋼管柱是分段吊裝，并通過內(nèi)襯加勁連接管件（如圖4-1）進(jìn)行有效連接，吊裝完成后，縱向水平垂直支撐安裝到位后方可進(jìn)行鋼管柱內(nèi)混凝土澆筑。在鋼管柱的下部管壁上開一個(gè)比輸送管略大3mm的注入口

24、，用高壓輸送泵管將混凝土輸送泵的出口與注入口相連，采用類似超高鋼管柱混凝土的頂升法，不同的是在頂升混凝土前增加泵送頂升水或水泥砂漿兩選一項(xiàng)步驟，以啟到潤滑鋼管內(nèi)壁，較大程度的減小混凝土與鋼管柱及法蘭盤的摩擦阻力的作用。上述步驟后混凝土靠泵壓通過輸送管被連續(xù)注入鋼管柱內(nèi)，依靠頂升原理，砼由鋼管柱內(nèi)下端直至管內(nèi)上端注滿混凝土。鋼管柱頂部設(shè)置溢流排氣孔，以減少泵送壓力。在鋼管柱下部接口連接管上，采用設(shè)置止流閥的方法，防止混凝土倒流。鋼管柱的混凝土頂升完畢后，質(zhì)量檢測方法采用鋼管混凝土“四維質(zhì)量檢測法”即：一、敲擊法：通過小錘敲擊聽聲音的方法來判斷是否存在管內(nèi)混凝土與鋼管內(nèi)側(cè)空鼓的情況；二、試驗(yàn)法：強(qiáng)

25、度等級測定是否符合要求；三、超聲波檢測法：由超聲波通過時(shí)的聲速、振幅和波形等超聲參數(shù)的變化判斷混凝土內(nèi)部的密實(shí)度、均勻性和局部缺陷，檢測頻率一般選擇40100kHz范圍內(nèi)；四、局部鉆孔法：可以直觀檢測實(shí)際混凝土強(qiáng)度和狀態(tài)，但屬于破壞性檢測，需要壓漿補(bǔ)強(qiáng)和補(bǔ)焊封固。圖4-15.施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1工藝流程(見圖5.1-1)。鋼柱軸線、標(biāo)高校核鋼柱開孔、焊接短管安裝止流閥泵車與混凝土輸送管連接止流閥制作混凝土泵送頂升混凝土溢出后停止頂升關(guān)閉止流閥拆除混凝土輸送管清洗鋼管柱混凝土終凝后拆除止流閥割除短管補(bǔ)焊圓孔補(bǔ)焊封頂板檢查驗(yàn)收資料歸檔移到下根肢管坍落度試驗(yàn)收集驗(yàn)收報(bào)告制作混凝土試塊混凝土試

26、塊養(yǎng)護(hù)混凝土試塊試壓泵送頂升水或水泥砂漿潤滑管壁圖5.1-1  施工工藝流程圖5.2.施工準(zhǔn)備5.2.1 機(jī)具準(zhǔn)備：選置拖泵，施工前進(jìn)行調(diào)試；5.2.2試驗(yàn)人員對混凝土的預(yù)控工作，對配料計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行檢查、校核，檢查混凝土的坍落度，控制在210±10mm；5.2.3收集天氣預(yù)報(bào)信息，調(diào)整混凝土的澆筑時(shí)間，保證混凝土成形質(zhì)量；5.3操作要點(diǎn)5.3.1鋼柱軸線、標(biāo)高校核：將標(biāo)高控制線打在鋼柱上，使開孔的位置處于室內(nèi)地面標(biāo)高往上80公分。5.3.2鋼柱開孔、焊接短管及穩(wěn)定支架： 鋼管柱與混凝土泵管的連接。進(jìn)料管的下端依次通過止流閥和混凝土泵輸送高壓膠管與泵管連接。進(jìn)料管與鋼管柱呈4

27、5°，出料管頭的出口面呈水平狀態(tài)，以減少混凝土進(jìn)入鋼管柱后直接噴射到柱內(nèi)壁，增大混凝土向上的頂升力。為防止施工時(shí)進(jìn)料口處震動(dòng)劇烈，將進(jìn)料管與鋼管柱之間的焊縫撕裂，在進(jìn)料管周圍均勻的加焊6片加強(qiáng)筋板?；炷帘幂斔透邏耗z管上端設(shè)有止流閥，進(jìn)料管和泵管之間加裝混凝土泵輸送高壓膠管，能夠?qū)M(jìn)入鋼管柱的混凝土進(jìn)行緩沖，起到減振的作用。泵管的下面設(shè)置穩(wěn)定支架的結(jié)構(gòu)，減小了整個(gè)裝置因進(jìn)料引起的震動(dòng)。鋼管柱與混凝土輸送管的連接如圖5.3-1。圖5.3-1 鋼管柱與混凝土輸送管的連接5.3.3止流閥的制作：為防止在拆除輸送管時(shí)混凝土回流，需在泵管上設(shè)置一個(gè)止流裝置，一種用于混凝土頂升澆筑的止流閥，包括

28、分別與泵管連接的前、后接頭，前接頭的后端設(shè)有前法蘭，后接頭的前端設(shè)有后法蘭，在前、后法蘭之間設(shè)有活動(dòng)閘板，活動(dòng)閘板的上下端設(shè)有與其垂直的上、下限位板，活動(dòng)閘板的下部設(shè)有導(dǎo)通孔，在活動(dòng)閘板兩側(cè)均設(shè)有擋板，擋板、前后法蘭通過螺栓連接。使用時(shí)，在前后法蘭與所述活動(dòng)閘板形成的閘板縫內(nèi)涂填黃油，以防止在混凝土泵送頂升澆筑的過程中閘板縫漏氣。也可以從結(jié)構(gòu)上解決閘板縫漏氣的問題：在前法蘭的后端面上安裝前部密封墊圈，在后法蘭的前端面上安裝后部密封墊圈。不論是在閘板縫內(nèi)涂填黃油還是在法蘭的端面上安裝密封墊圈，都是為了在止流閥使用時(shí)，對外呈封閉狀態(tài)。所述導(dǎo)通孔為沿混凝土輸送方向逐漸縮小的喇叭狀。以減小混凝土的輸送

29、阻力。閘板式止流裝置如圖示5.3-2圖5.3-2 閘板式止流裝置5.3.4止流閥安裝：為了防止在混凝土泵送頂升澆筑過程中閘板縫漏氣，需用黃油涂縫，或者加一個(gè)密封圈墊在閘板縫內(nèi)。5.3.5泵車與輸送管連接：按照要求進(jìn)行連接。5.3.6泵送頂升水或水泥砂漿潤滑管壁工藝一：先頂升水，用水先代替混凝土進(jìn)行打壓頂升，至水到柱頂溢出后頂升打壓，柱底部開小孔將水排凈后再焊補(bǔ)上。然后再進(jìn)行混凝土頂升。排水時(shí)現(xiàn)場需預(yù)設(shè)排水設(shè)施，以免現(xiàn)場將變成水塘。工藝二：根據(jù)鋼管柱內(nèi)徑及高度確定約1/10鋼管柱總體積的水泥砂漿方量（為確保砼強(qiáng)度，后續(xù)的混凝土級配做適當(dāng)調(diào)整，以確保鋼管柱內(nèi)混凝土強(qiáng)度等級等同于設(shè)計(jì)要求），水泥砂漿

30、在前面先行頂升，后續(xù)的混凝土緊跟其后。上述兩點(diǎn)的作用都是為潤滑鋼管內(nèi)壁，較大程度的減小混凝土與鋼管柱及內(nèi)襯加勁連接管件的摩擦阻力。5.3.7進(jìn)料泵送頂升：混凝土配合比設(shè)計(jì)是以滿足可泵性要求，使水灰比小、坍落度大，減少混凝土收縮，強(qiáng)度、均勻性和凝聚性均優(yōu)于普通同強(qiáng)度等級的塑性混凝土的方式對比試驗(yàn)進(jìn)行的。在塑性混凝土中同時(shí)摻加減水劑和膨脹劑，可使混凝土拌和物泌水率減小，含氣量增加，和易性改善，從而滿足泵送要求。施工過程中的關(guān)鍵點(diǎn)：頂升混凝土?xí)r候混凝土車輛必須全部到位或者不能有間斷，泵車打壓過程中千萬不能中斷，必須連續(xù)頂升混凝土至最頂端方可停止。5.3.8混凝土溢出后停止頂升：當(dāng)混凝土溢出后及時(shí)停止

31、泵車。關(guān)閉止流閥：混凝土泵送頂升澆筑結(jié)束后，控制泵壓2-3min，然后略松閘板的螺栓，打入止流閥板。5.3.9拆除混凝土輸送管：止流閥板打入后，即可拆除混凝土輸送管。5.3.10移到下根肢管：輸送管拆除后，可以移到下根肢管。5.3.11清洗鋼管柱：拆除混凝土輸送管后，將鋼管柱殘留的混凝土清洗干凈。5.3.12混凝土終凝后拆除止流閥：待核心混凝土強(qiáng)度達(dá)70%后，拆除止流閥。5.3.13割除短管補(bǔ)焊圓孔：切除連接短管，補(bǔ)焊洞口管壁，磨平、補(bǔ)漆。5.3.14補(bǔ)焊封頂板：混凝土養(yǎng)護(hù)28天后，按照規(guī)范要求，焊接封頂板。5.3.15檢查驗(yàn)收：請有資質(zhì)的專業(yè)隊(duì)伍對鋼柱進(jìn)行應(yīng)力波脈沖反射波法和直達(dá)波法檢測。在

32、混凝土泵送頂升同時(shí)，需要檢查混凝土的坍落度。5.3.16坍落度試驗(yàn)：將坍落筒放于不吸水的剛性平板上，漏斗放在坍落筒上，腳踩踏板，拌和物分三層裝入筒內(nèi)。隨即立即提起坍落筒，將坍落筒放在錐體混凝土試樣一旁，筒頂平放一個(gè)朝向拌和物的直尺，用鋼尺量出直尺底面到試樣最高點(diǎn)的垂直距離。確保坍落度在210±10mm。5.3.17制作混凝土試塊：混凝土拌合物分兩層裝入試模，搗棒多搗幾次，然后應(yīng)用橡皮錘輕敲試模四周，最后抹平表面。5.3.18混凝土試塊養(yǎng)護(hù)：標(biāo)養(yǎng)和同養(yǎng)同時(shí)進(jìn)行。5.3.19資料歸檔：將鋼柱混凝土的檢測報(bào)告和混凝土試塊試壓報(bào)告等資料進(jìn)行歸檔。 6材料與設(shè)備6.1材料 表6.1-1序號材料

33、名稱規(guī) 格備注1S95礦粉2ZWL-A-IX型高效（高性能）泵送劑3金峰Po42.5級水泥6.2機(jī)械設(shè)備配備表 表6.2-1序號機(jī)具設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量備注1拖泵HBT90混凝土輸送泵2用于砼泵送2砼攪拌運(yùn)輸車QYZ5241GJB8用于砼運(yùn)輸3手錘5磅2打止流閥4高壓輸送泵管DN125300m備用管道250m、配備彎頭和接卡5吊車20T16對講機(jī)臺8指揮、攪拌站、輸送泵、檢查人員等7氣割槍設(shè)備HF-23切割鋼柱8弧焊機(jī)設(shè)備ZX5-5003焊接鋼柱與輸送管7質(zhì)量控制在施工中嚴(yán)格遵照鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程和建筑工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)以下質(zhì)量管理要求：7.1泵送混凝土采用的水泥、

34、砂、石子、水、摻和料、外加劑等原材料。技術(shù)指標(biāo)必須符合混凝土泵送施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JGJ/T10)的要求，特別是骨料粒徑，含泥量、含水率應(yīng)經(jīng)常檢測，根據(jù)檢測結(jié)果及時(shí)調(diào)整配合比?；炷猎跐M足泵送要求的同時(shí)要滿足以下要求：粗骨料粒徑531.5mm，水灰比不大于0.45，混凝土坍落度入柱時(shí)不小于15cm，加適量緩凝減水劑。應(yīng)采取的其配比如下：表7.1-1(每立方用量kg)強(qiáng)度等級膨脹率材料用量（Kg/m ）坍落度（mm）水泥粉煤灰砂石水UEAC50138063720991132100210±10注：水泥Po42.5級水泥；粉煤灰：I級灰；砂：細(xì)度模數(shù)為2.0；粗骨料： 粒徑為525mm的碎石；

35、外加劑：UEA膨脹劑 7.2 根據(jù)混凝土原材料、運(yùn)輸距離、混凝土泵送性能與輸送管徑、泵送距離及氣溫等進(jìn)行試配。7.3 混凝土添加的水泥摻和料、外加劑均應(yīng)有合格證和出廠檢測報(bào)告。7.4現(xiàn)場隨時(shí)檢查混凝土的坍落度，不符合要求的及時(shí)通知攪拌站。7.5由于混凝土頂升后不振搗，為保證混凝土密實(shí)，在混凝土摻加微膨脹劑，使混凝土澆灌后微膨脹，補(bǔ)償收縮，達(dá)到密實(shí)。7.6加強(qiáng)混凝土試塊質(zhì)量管理，專人負(fù)責(zé)制作、養(yǎng)護(hù)、保管及送檢，以試驗(yàn)報(bào)告作為檢驗(yàn)工程質(zhì)量和交工的依據(jù)。7.7柱內(nèi)混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)，其強(qiáng)度等級不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級C50，其標(biāo)準(zhǔn)試樣的取樣符合混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)(GBT50107-2010)的要求。7.

36、8鋼管混凝土施工必須符合鋼管混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50628-2010）的要求，澆筑質(zhì)量可用敲擊鋼管的方法進(jìn)行初步檢查，若有異常，應(yīng)采用超聲波檢測，對不密實(shí)的部位，應(yīng)采用鉆孔注漿法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，然后將鉆孔補(bǔ)焊封閉。按照鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程的要求，核心混凝土質(zhì)量采用敲擊法檢查。為了對鋼管混凝土柱的核心混凝土質(zhì)量和鋼管混凝土柱的完整性有一個(gè)更科學(xué)的結(jié)論，在現(xiàn)場施工時(shí)除按混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50107-2010)留置試塊的方法檢驗(yàn)混凝土的強(qiáng)度外，還采用應(yīng)力波脈沖反射波法和直達(dá)波法對鋼管混凝土柱完整性進(jìn)行了檢測。應(yīng)力波脈沖反射波法和直達(dá)波法檢測原理：當(dāng)在柱頂激發(fā)一應(yīng)力波脈沖，

37、應(yīng)力波脈沖沿柱身傳播時(shí)，如果遇到波阻抗發(fā)生變化的界面，如縮頸、混凝土離析和混凝土與管壁脫離等，將發(fā)生反射。對柱頂和柱底2個(gè)傳感器分別接受到的反射波和直達(dá)波信號進(jìn)行計(jì)算分析，可確定缺陷發(fā)生的位置、類型和嚴(yán)重程度。為了檢測鋼管混凝土柱的混凝土的強(qiáng)度，采用了直接對比法。在澆筑鋼管混凝土柱的同時(shí)，澆筑3根混凝土試件。在檢測鋼管混凝土柱時(shí)，同時(shí)檢測3根混凝土長條試件。通過對所測得的加速度時(shí)程曲線的分析，鋼管混凝土柱均完整和密實(shí)，沒有發(fā)現(xiàn)混凝土離析、混凝土和鋼管壁脫離、混凝土呈蜂窩狀結(jié)構(gòu)和縮頸等缺陷。鋼管混凝土柱的波速均達(dá)到和接近試件混凝土的波速，說明澆灌的鋼管混凝土的強(qiáng)度達(dá)到了與混凝土試件同樣的強(qiáng)度標(biāo)號

38、。對與混凝土長條試件同時(shí)澆筑的壓塊試樣進(jìn)行了強(qiáng)度試驗(yàn)，試塊強(qiáng)度指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)強(qiáng)度。因此可以得出結(jié)論，鋼管混凝土柱混凝土強(qiáng)度已達(dá)到了設(shè)計(jì)強(qiáng)度。8安全措施8.1混凝土澆筑時(shí)必須要有施工負(fù)責(zé)人到施工現(xiàn)場統(tǒng)一指揮，安全員、防護(hù)員必須到位。施工作業(yè)人員必須了解和掌握本工藝的技術(shù)操作要領(lǐng)，特殊工種（如輸送泵操作人員、電焊工等）應(yīng)持證上崗。8.2混凝土澆筑時(shí)要認(rèn)真檢查相關(guān)施工機(jī)具的運(yùn)行是否正常，嚴(yán)禁使用不合格機(jī)具。對單向閥、截止閥、輸送管的布管及接頭等進(jìn)行檢查，混凝土輸送泵進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)正常后方可開機(jī)工作。8.3泵管的卡套一定要連接牢固，隨時(shí)查看泵送壓力，以免堵管、崩管傷人。8.4混凝土澆筑時(shí)，除特定作業(yè)人員

39、外，其余人員均不得在鋼管柱周圍停留，以免噴漿傷人。鋼管混凝土在頂升施工過程中，在混凝土輸送管與鋼管連接處15m范圍內(nèi)嚴(yán)禁人員停留。8.5夜間施工時(shí)要備足照明設(shè)備，照明開關(guān)必須安置漏電保護(hù)器。8.6泵車、輸送車輛需設(shè)專人負(fù)責(zé)指揮，嚴(yán)禁帶病作業(yè)。8.7供電線路架設(shè)符合相關(guān)規(guī)定，分設(shè)配電箱并設(shè)漏電保護(hù)裝置，各用電設(shè)備，各用電設(shè)備開關(guān)箱，做到一箱一閘。電器設(shè)備和電流的絕緣必須良好，有防雨、防潮措施。8.8 混凝土泵車上部應(yīng)搭設(shè)可移動(dòng)式臨時(shí)頂棚防護(hù)結(jié)構(gòu)，以確保泵車司機(jī)及相關(guān)作業(yè)人員安全，避免混凝土頂升至頂溢出后傷人。9環(huán)保措施9.1泵送混凝土或壓漿過程中，頂部、排氣孔、出渣孔等部位會(huì)產(chǎn)生廢棄混凝土、水泥

40、漿或廢渣或污水，須針對性采取措施。如在頂部會(huì)有廢棄混凝土，可預(yù)先在頂部周圈設(shè)置溜槽，并及時(shí)清洗鋼管柱頂防止污染；在排氣孔、出漿孔等會(huì)有混凝土涌出，須在下方設(shè)置一些方槽，接住下落的混凝土，防止混凝土落下傷人；在出渣孔會(huì)有帶銹渣的污水排出，須設(shè)置一個(gè)方形漏斗吊掛在出渣口，用污水管道將污水引到預(yù)先修好的沉淀池沉淀后排放。9.2對產(chǎn)品噪聲、振動(dòng)的施工機(jī)械，應(yīng)采取有效的控制措施，減輕噪聲擾民。作業(yè)時(shí)間限制在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，盡量避免夜間作業(yè)。9.3電焊施工，作業(yè)人員必須持證上崗，施工要有動(dòng)火證并采取有效措施，多級過濾煙霧中的有害物質(zhì)，保護(hù)環(huán)境和人類健康。9.4 頂升混凝土前先頂升水潤管后，需將鋼管柱內(nèi)水排盡方

41、可進(jìn)行混凝土頂升施工，為了確保施工場地內(nèi)能夠給頂升施工及其他工序作業(yè)提供良好的施工環(huán)境，應(yīng)事先在鋼管柱底部排水位置設(shè)計(jì)好排水溝，排水溝可按鋼管柱平面布置圖位置進(jìn)行設(shè)置，將排出的水引流走，防水積水的產(chǎn)生而影響施工。10效益分析鋼管混凝土柱混凝土頂升施工綜合技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益，除按混凝土的澆筑工程量進(jìn)行成本分析外，還應(yīng)對整個(gè)工程的經(jīng)濟(jì)效益起決定作用的施工速度、工程質(zhì)量及社會(huì)效益作綜合分析。鋼管混凝土與鋼結(jié)構(gòu)相比在保持自重相近和承載力相同的條件下，可省鋼材約30；與普通鋼筋混凝土相比，在保持鋼材用量相近或承載力相同的條件，構(gòu)件的橫截面積可減小一半，從而加大了建筑空間，相應(yīng)減少約50的混凝土用量以及構(gòu)件自

42、重。鋼管混凝土柱混凝土泵送頂升施工綜合技術(shù)簡化了施工工藝，節(jié)約人工費(fèi)，減少了周轉(zhuǎn)材料的投入，節(jié)約材料，減小了施工用地，能確保工程質(zhì)量，同時(shí)縮短了施工工期。按總共92根鋼管柱計(jì)算，每根柱66×3.14×（0.45/2）²=10.49立方混凝土計(jì)；采用傳統(tǒng)逐段澆搗法和采用頂升施工法，費(fèi)用分析如下：a. 傳統(tǒng)逐段澆搗法費(fèi)用：混凝土振搗費(fèi)用30元/m3，計(jì)：92×10×3027600元。每根柱都需開至少4個(gè)振搗孔，開孔及封堵費(fèi)用計(jì)50元/個(gè)：92×4×5018400元。搭設(shè)腳手架需要鋼管134960t、扣件30960個(gè)，需要租賃費(fèi)用22561.6元。b. 頂升施工法費(fèi)用：頂升法施工增加閥門的費(fèi)用，截止