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1、工程概况
重庆江北国际机场第二跑道及配套设施改扩建工程新建航站楼主楼屋面为钢结构,屋面面积为21500㎡,屋面竖向承重构件为15根格构柱,每根格构柱柱肢设计采用4根Ф600钢管混凝土柱,混凝土强度等级为C50,柱长8.0～9.9m,柱底标高为7.13m,柱端上部为异型铸钢件。因此本工程钢管混凝土采用泵送顶升浇灌法施工工艺,即利用混凝土输送泵的泵送压力将自密实混凝土从钢管柱底部灌入,直至注满整根钢管柱的一种混凝土免振捣施工方法。
2、施工特点
(1)该工艺能有效解决不便于高位抛落混凝土施工的复杂钢管柱施工,且能一次性将钢管柱内的混凝土顶升至所需高度,减少工序间隔,降低劳动强度,加快施工进度。
(2)该工艺与高位抛落免振捣法相比,可有效避免钢管柱内混凝土不密实、离析等缺陷,确保混凝土施工质量满足设计及验收标准要求。
3、工艺原理
在钢管混凝土柱底部基座预埋混凝土输送弯管,并用套箍将两端焊接有混凝土输送管的截止阀与预埋弯管及泵车混凝土输送管连接,利用混凝土泵的压力将自密实混凝土自下而上挤压顶升灌入钢管内,直至注满整根钢管混凝土柱。
4、工艺流程
5、施工操作要点
(1) 现场加工制作截止阀。截止阀采用15mm厚的Q235钢板及Φ18的螺栓加工制作,具体加工方法和尺寸如图2所示。
(2)在柱基座承台部位预埋混凝土输送弯管,以清除柱内积水、杂物及连接截止阀。
(3)用套箍连接截止阀(如图3),在截止阀与混凝土泵间布置混凝土输送管。混凝土浇筑完毕后关闭截止阀,并在终凝后取下截止阀剔除管中混凝土可重复利用截止阀。
图3 截止阀
(4)浇筑前,要计算好单根柱混凝土量,待所需混凝土运送到施工现场后方可进行顶升(从混凝土拌合至顶升完毕的时间应控制在混凝土初凝前),防止混凝土在运输过程中耽搁造成顶升中断。同时,及时做好混凝土坍落度及坍落扩展度的检测。
(5)在混凝土输送管与截止阀连接后泵送混凝土前,泵送一定数量砂浆用以润滑输送管道及钢管柱壁,顶升混凝土时必须把该部分砂浆全部顶升出柱外。
(6)混凝土顶升至柱顶且有混凝土从卸压孔洞中溢出以后应及时停泵,稳压2～3min后再插入截止阀的闸板。关闭截止阀并进行数次回抽,若柱顶混凝土面无明显回落,方可拆除混凝土输送管。
(7)单根柱混凝土顶升完毕后立即用高压水枪将外溢至柱外壁的水泥浆冲洗干净。
(8)在拆除混凝土输送管过程中,必须关闭截止阀,并应注意拆管顺序,必须先拆除截止阀后靠近混凝土泵端的输送管,再混凝土终凝后拆除截止阀前的套箍及截止阀。
(9)浇筑完毕30min后,观察柱顶混凝土有无回落下沉,若有下沉,则用人工补浇柱顶混凝土。
(10)混凝土养护7天后,将柱底预埋管外露部分割去,并焊接封口钢板。
6、材料及机具设备
(1)制作截止阀的钢材均为15mm厚的Q235钢板。
(2)泵送混凝土的配合比设计,应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)、《混凝土泵送施工技术规程》(JGJ/T10-95)、《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS28:90),并应根据混凝土原材料、运输距离、混凝土泵送性能与输送管径、泵送距离及气温等进行试配。
指标要求如下:粗骨料粒径采用5～25mm连续级配碎石,细骨料选用细度模数为2.6～2.8的中砂,水泥选用42.5级普通硅酸盐水泥,水灰比不大于0.45,塌落度控制在180±20mm,并添加适量的掺合料、减水剂以及膨胀剂(可掺胶体8%的)。
(3)所需机具设备有:混凝土搅拌运输车、混凝土输送泵、输送管、截止阀、铁锹、试件制作器具、电焊机、对讲机等。
7、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)的规定进行试配及施工,混凝土中加入ZY高性能微膨胀剂减少凝固时产生的收缩现象。混凝土原材料应符合其质量要求及严格控制原材料的计量,严格控制好混凝土的坍落度和坍落扩展度。
(2)自密实混凝土开盘鉴定的指标,除应满足《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。待钢管混凝土充分凝固后,应采用超声波检测混凝土与钢管内壁是否密实以及混凝土是否存在缺陷。
(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,严禁在运输和等待卸料过程中加水。
(4)浇筑前,要计算好单根柱混凝土量,待所需混凝土运送到施工现场后方可进行顶升,防止混凝土在运输过程中耽搁造成顶升中断。
(5)截止阀应严格按照要求加工制作,开启、关闭灵活。焊接质量应符合《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)。■
重庆江北国际机场第二跑道及配套设施改扩建工程新建航站楼主楼屋面为钢结构,屋面面积为21500㎡,屋面竖向承重构件为15根格构柱,每根格构柱柱肢设计采用4根Ф600钢管混凝土柱,混凝土强度等级为C50,柱长8.0～9.9m,柱底标高为7.13m,柱端上部为异型铸钢件。因此本工程钢管混凝土采用泵送顶升浇灌法施工工艺,即利用混凝土输送泵的泵送压力将自密实混凝土从钢管柱底部灌入,直至注满整根钢管柱的一种混凝土免振捣施工方法。
2、施工特点
(1)该工艺能有效解决不便于高位抛落混凝土施工的复杂钢管柱施工,且能一次性将钢管柱内的混凝土顶升至所需高度,减少工序间隔,降低劳动强度,加快施工进度。
(2)该工艺与高位抛落免振捣法相比,可有效避免钢管柱内混凝土不密实、离析等缺陷,确保混凝土施工质量满足设计及验收标准要求。
3、工艺原理
在钢管混凝土柱底部基座预埋混凝土输送弯管,并用套箍将两端焊接有混凝土输送管的截止阀与预埋弯管及泵车混凝土输送管连接,利用混凝土泵的压力将自密实混凝土自下而上挤压顶升灌入钢管内,直至注满整根钢管混凝土柱。
4、工艺流程
5、施工操作要点
(1) 现场加工制作截止阀。截止阀采用15mm厚的Q235钢板及Φ18的螺栓加工制作,具体加工方法和尺寸如图2所示。
(2)在柱基座承台部位预埋混凝土输送弯管,以清除柱内积水、杂物及连接截止阀。
(3)用套箍连接截止阀(如图3),在截止阀与混凝土泵间布置混凝土输送管。混凝土浇筑完毕后关闭截止阀,并在终凝后取下截止阀剔除管中混凝土可重复利用截止阀。
图3 截止阀
(4)浇筑前,要计算好单根柱混凝土量,待所需混凝土运送到施工现场后方可进行顶升(从混凝土拌合至顶升完毕的时间应控制在混凝土初凝前),防止混凝土在运输过程中耽搁造成顶升中断。同时,及时做好混凝土坍落度及坍落扩展度的检测。
(5)在混凝土输送管与截止阀连接后泵送混凝土前,泵送一定数量砂浆用以润滑输送管道及钢管柱壁,顶升混凝土时必须把该部分砂浆全部顶升出柱外。
(6)混凝土顶升至柱顶且有混凝土从卸压孔洞中溢出以后应及时停泵,稳压2～3min后再插入截止阀的闸板。关闭截止阀并进行数次回抽,若柱顶混凝土面无明显回落,方可拆除混凝土输送管。
(7)单根柱混凝土顶升完毕后立即用高压水枪将外溢至柱外壁的水泥浆冲洗干净。
(8)在拆除混凝土输送管过程中,必须关闭截止阀,并应注意拆管顺序,必须先拆除截止阀后靠近混凝土泵端的输送管,再混凝土终凝后拆除截止阀前的套箍及截止阀。
(9)浇筑完毕30min后,观察柱顶混凝土有无回落下沉,若有下沉,则用人工补浇柱顶混凝土。
(10)混凝土养护7天后,将柱底预埋管外露部分割去,并焊接封口钢板。
6、材料及机具设备
(1)制作截止阀的钢材均为15mm厚的Q235钢板。
(2)泵送混凝土的配合比设计,应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)、《混凝土泵送施工技术规程》(JGJ/T10-95)、《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS28:90),并应根据混凝土原材料、运输距离、混凝土泵送性能与输送管径、泵送距离及气温等进行试配。
指标要求如下:粗骨料粒径采用5～25mm连续级配碎石,细骨料选用细度模数为2.6～2.8的中砂,水泥选用42.5级普通硅酸盐水泥,水灰比不大于0.45,塌落度控制在180±20mm,并添加适量的掺合料、减水剂以及膨胀剂(可掺胶体8%的)。
(3)所需机具设备有:混凝土搅拌运输车、混凝土输送泵、输送管、截止阀、铁锹、试件制作器具、电焊机、对讲机等。
7、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)的规定进行试配及施工,混凝土中加入ZY高性能微膨胀剂减少凝固时产生的收缩现象。混凝土原材料应符合其质量要求及严格控制原材料的计量,严格控制好混凝土的坍落度和坍落扩展度。
(2)自密实混凝土开盘鉴定的指标,除应满足《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。待钢管混凝土充分凝固后,应采用超声波检测混凝土与钢管内壁是否密实以及混凝土是否存在缺陷。
(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,严禁在运输和等待卸料过程中加水。
(4)浇筑前,要计算好单根柱混凝土量,待所需混凝土运送到施工现场后方可进行顶升,防止混凝土在运输过程中耽搁造成顶升中断。
(5)截止阀应严格按照要求加工制作,开启、关闭灵活。焊接质量应符合《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)。■