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摘 要:超高层钢管自密实混凝土顶升法在建筑工程中已有很多的实践经验,因此该施工技术相比较而言也比较成熟,通常情况下,运用该施工技术需要使用机泵来输送自密实混凝土,而且要求一次完全都输送到钢柱顶端,以此对机泵的输送能力要求非常高。本文首先介绍了某一工程的具体施工情况,其次概述了该工程的施工难点,最后具体的探讨了该技术的应用,希望为超高层钢管自密实混凝土顶升法施工技术水平的提高提供有益的帮助。
关键词:超高层钢管;自密实混凝土;顶升法;施工技术
因为本文提及的工程比较特殊,尤其是高度比较高,因此对该施工技术的要求更加严格,自密实混凝土顶升方法通常主要有三个施工环节,第一个环节是预留孔洞,这需要事先对钢管根部进行调查;第二个环节是浇筑混凝土,必须按照空洞要求进行来浇筑,第三个环节需要使用机泵,将自密实混凝土一次全部都运送到钢管顶管,实际上从这个环节中我们发现,这项施工技术并不复杂,但是因为本工程的特殊性,所以难点很多。
1 工程概况
本建筑工程主要分为地下室、主楼与附楼三部分结构,地下室为3层,主楼有43层,附楼有7层,该建筑的总高度为189.15m,建筑面积为160520m2。主楼的外墙采用的是钢斜撑钢管混凝土框架结构,内墙采用的是钢筋混凝土内筒框架结构,建筑的裙房主要采用的是框剪结构。在本工程建设过程中,施工人员采用的是自密实混凝土顶升法进行浇筑,需浇筑的总放量为500m3。在浇筑过程中,由于建筑工程的要求不一,所以對自密实混凝土的强度也有一定的要求:(1)建筑的第1~11层,要求混凝土的强度等级为C60;(2)建筑的第11~26层,要求混凝土的强度等级为C55;(3)建筑第26层的顶板到屋面,要求其混凝土的强度等级为C50。
2 工程施工难点
施工人员根据上述工程概况的介绍,最终选择使用自密实混凝土顶升施工的方法,这种方法与其他施工方法相比,虽然更适合应用在本工程中,但是却存在很多施工难点与重点,以此在正式开始应用这项施工技术之前,应该对其施工难点进行认真的分析,其主要的工程施工难点,笔者总结如下:
首先,因为该工程的高度非常高,因此在选择自密实混凝土时最先考虑的应该是满足其强度要求,一般工程对自密实混凝土强度有一定的要求,但是并不高,通常达到C30即可,但是在本工程中则最低要求C50,这在目前我国的建筑工程混凝土强度要求中并不多见,众所周知,自密实混凝土的强度越大,其产生裂缝可能性就越大,以此在满足其强度的同时,必须要考虑到裂缝的问题,再加之,该混凝土属于自密实类型的混凝土,而且应用的建筑高度非常高,因此其收缩性并不突出,如果按照正常的工艺,其性能根本无法凸显,因此工程设计与施工人员在选择钢管自密实混凝土之后,还需要进行进一步的研究,尤其是需要面临的自密实混凝土的强度问题进行探讨。
其次,因为建筑楼层比较高,在运送自密实混凝土时,需要利用相关的机械设备,但是即使应用一定的机械设备,因为运送的高度很高,因此同样存在难点。因为工程高度需要,所有施工人员初步计算运送自密实混凝土的机泵至少要达到300m,这是远距离的运送建筑材料的工程案例也不多见,我们都了解机泵的输送能力与其长度存在一定的关系,其长度越长,其输送的能力越低,因为在这种长距离运输的情况下,如何能够保证其输送能力是需要解决的重点以及难点问题,另外,因为机泵的长度要求很长,其输送的安全性问题也成为重点讨论的问题,因此对本工程而言,如果是使用钢管自密实混凝土,还需要解决机泵直径等各个方面的问题,以此保证机泵能够安全有效的输送自密实混凝土。
最后,顶升高度过高,因为本工程中经过施工人员的研讨发现使用混凝土框架结构最为合理,尤其是钢斜撑类型效果最佳,但是如果使用这个结构则需要将混凝土输送到钢柱顶部,并且一次完成,正常情况下,这并不是工程难点,但是在本工程中,钢筋顶部距离地面超过20m,因此施工单位还要对混凝土的构成等各个细节部分进行控制,以此保证机泵能够将需要的所有的混凝土一次性全部运送到顶部。
3 超高层钢管自密实混凝土顶升法施工技术
尽管这种施工技术经常被应用在建筑工程中,但是因为该工程的特殊性,所以该施工技术在在应用过程中需要解决很多问题,上述笔者介绍的只是三个比较重点的问题,实际上还有很多问题需要解决,只是这些问题在施工期间表现的更见突出,接下来,笔者就具体的探讨一下该施工技术的具体应用。
3.1 泵的选型及泵管布置
根据工程实际情况,100m层以下采用一台HBT80C型混凝土普通托泵。100m以上采用一台HBT90CH~2122D型混凝土超高压泵。
3.2 顶升浇筑工艺
钢结构柱制作期间,在其钢管柱顶部钢板中间设置排汽孔,以保证钢管柱顶部混凝土充满密实,所有开孔在钢结构制作时完成。在钢管柱距地0.7m标高处开设混凝土浇灌口,焊接连接管,焊接须牢固可靠;短管长0.4m,其钢管壁厚须不小于混凝土输送管壁厚,短管端头采用压口处理,端头与混凝土输送管端头之间用专用高压卡具连接;混凝土浇灌口连接钢管与钢管柱之间的连接焊缝高度不小于壁厚。为防止施工时浇灌口处振动剧烈,将浇灌口与钢管柱之间的焊缝撕裂,在浇灌口下方钢管柱与连接管之间焊加肋钢板,加强其刚度;在混凝土浇灌口连接钢管上距钢管柱165mm的位置设置一道闸阀作为止回阀,止回阀在使用前涂抹油性润滑剂;泵送混凝土除满足强度设计值要求外,同时需具有良好的可泵性、小水灰比、大坍落度。在接泵前,先使用清水湿润泵管,湿润完成后的水统一收集到存水筒内.不得打入钢管柱内;开始浇筑混凝土时,为保证顶升浇筑的流畅,使用同混凝土配合比的砂浆再次润管,砂浆打入钢管柱内。每一根钢管柱芯混凝土浇灌最好连续泵送完成,其间不宜停顿,若必须中断,时间尽量缩短,否则,由于混凝土在输送管及钢管柱内停留时间过长,有可能导致管内混凝土初凝泵送失败;混凝土顶升浇灌到钢管柱顶部从排汽孔溢出后.输送泵停止工作,待混凝土沉实一段时间后(约5~6min),再泵送顶升一次,至排汽孔溢出混凝土,顶升浇灌混凝土结束。
结束语
综上所述,可知对超高层钢管自密实混凝土顶升法施工技术进行研究非常必要,因为能够为类似于本工程的建筑施工提供帮助,相信随着建筑施工技术的发展,该施工技术会应用在难度更高的工程中。
参考文献
[1]戴冰法.混凝土泵送顶升技术在钢管混凝土高柱中的应用和效果[J].福建建筑,2008(4):67-69.
[2]蒋正武,潘微旺,李享涛,等.泵送顶升钢管拱自密实混凝土施工技术[J].建筑技术,2011,42(2):134-137.
[3]王洁.210m烟囱超高泵送施工技术[J].广东建材,2008(6):142-144.
[4]李贵明,倪春松,王立仁.自密实混凝土在新型CL结构体系中的施工应用[J].河北建筑科技学院学报,2002(3).
关键词:超高层钢管;自密实混凝土;顶升法;施工技术
因为本文提及的工程比较特殊,尤其是高度比较高,因此对该施工技术的要求更加严格,自密实混凝土顶升方法通常主要有三个施工环节,第一个环节是预留孔洞,这需要事先对钢管根部进行调查;第二个环节是浇筑混凝土,必须按照空洞要求进行来浇筑,第三个环节需要使用机泵,将自密实混凝土一次全部都运送到钢管顶管,实际上从这个环节中我们发现,这项施工技术并不复杂,但是因为本工程的特殊性,所以难点很多。
1 工程概况
本建筑工程主要分为地下室、主楼与附楼三部分结构,地下室为3层,主楼有43层,附楼有7层,该建筑的总高度为189.15m,建筑面积为160520m2。主楼的外墙采用的是钢斜撑钢管混凝土框架结构,内墙采用的是钢筋混凝土内筒框架结构,建筑的裙房主要采用的是框剪结构。在本工程建设过程中,施工人员采用的是自密实混凝土顶升法进行浇筑,需浇筑的总放量为500m3。在浇筑过程中,由于建筑工程的要求不一,所以對自密实混凝土的强度也有一定的要求:(1)建筑的第1~11层,要求混凝土的强度等级为C60;(2)建筑的第11~26层,要求混凝土的强度等级为C55;(3)建筑第26层的顶板到屋面,要求其混凝土的强度等级为C50。
2 工程施工难点
施工人员根据上述工程概况的介绍,最终选择使用自密实混凝土顶升施工的方法,这种方法与其他施工方法相比,虽然更适合应用在本工程中,但是却存在很多施工难点与重点,以此在正式开始应用这项施工技术之前,应该对其施工难点进行认真的分析,其主要的工程施工难点,笔者总结如下:
首先,因为该工程的高度非常高,因此在选择自密实混凝土时最先考虑的应该是满足其强度要求,一般工程对自密实混凝土强度有一定的要求,但是并不高,通常达到C30即可,但是在本工程中则最低要求C50,这在目前我国的建筑工程混凝土强度要求中并不多见,众所周知,自密实混凝土的强度越大,其产生裂缝可能性就越大,以此在满足其强度的同时,必须要考虑到裂缝的问题,再加之,该混凝土属于自密实类型的混凝土,而且应用的建筑高度非常高,因此其收缩性并不突出,如果按照正常的工艺,其性能根本无法凸显,因此工程设计与施工人员在选择钢管自密实混凝土之后,还需要进行进一步的研究,尤其是需要面临的自密实混凝土的强度问题进行探讨。
其次,因为建筑楼层比较高,在运送自密实混凝土时,需要利用相关的机械设备,但是即使应用一定的机械设备,因为运送的高度很高,因此同样存在难点。因为工程高度需要,所有施工人员初步计算运送自密实混凝土的机泵至少要达到300m,这是远距离的运送建筑材料的工程案例也不多见,我们都了解机泵的输送能力与其长度存在一定的关系,其长度越长,其输送的能力越低,因为在这种长距离运输的情况下,如何能够保证其输送能力是需要解决的重点以及难点问题,另外,因为机泵的长度要求很长,其输送的安全性问题也成为重点讨论的问题,因此对本工程而言,如果是使用钢管自密实混凝土,还需要解决机泵直径等各个方面的问题,以此保证机泵能够安全有效的输送自密实混凝土。
最后,顶升高度过高,因为本工程中经过施工人员的研讨发现使用混凝土框架结构最为合理,尤其是钢斜撑类型效果最佳,但是如果使用这个结构则需要将混凝土输送到钢柱顶部,并且一次完成,正常情况下,这并不是工程难点,但是在本工程中,钢筋顶部距离地面超过20m,因此施工单位还要对混凝土的构成等各个细节部分进行控制,以此保证机泵能够将需要的所有的混凝土一次性全部运送到顶部。
3 超高层钢管自密实混凝土顶升法施工技术
尽管这种施工技术经常被应用在建筑工程中,但是因为该工程的特殊性,所以该施工技术在在应用过程中需要解决很多问题,上述笔者介绍的只是三个比较重点的问题,实际上还有很多问题需要解决,只是这些问题在施工期间表现的更见突出,接下来,笔者就具体的探讨一下该施工技术的具体应用。
3.1 泵的选型及泵管布置
根据工程实际情况,100m层以下采用一台HBT80C型混凝土普通托泵。100m以上采用一台HBT90CH~2122D型混凝土超高压泵。
3.2 顶升浇筑工艺
钢结构柱制作期间,在其钢管柱顶部钢板中间设置排汽孔,以保证钢管柱顶部混凝土充满密实,所有开孔在钢结构制作时完成。在钢管柱距地0.7m标高处开设混凝土浇灌口,焊接连接管,焊接须牢固可靠;短管长0.4m,其钢管壁厚须不小于混凝土输送管壁厚,短管端头采用压口处理,端头与混凝土输送管端头之间用专用高压卡具连接;混凝土浇灌口连接钢管与钢管柱之间的连接焊缝高度不小于壁厚。为防止施工时浇灌口处振动剧烈,将浇灌口与钢管柱之间的焊缝撕裂,在浇灌口下方钢管柱与连接管之间焊加肋钢板,加强其刚度;在混凝土浇灌口连接钢管上距钢管柱165mm的位置设置一道闸阀作为止回阀,止回阀在使用前涂抹油性润滑剂;泵送混凝土除满足强度设计值要求外,同时需具有良好的可泵性、小水灰比、大坍落度。在接泵前,先使用清水湿润泵管,湿润完成后的水统一收集到存水筒内.不得打入钢管柱内;开始浇筑混凝土时,为保证顶升浇筑的流畅,使用同混凝土配合比的砂浆再次润管,砂浆打入钢管柱内。每一根钢管柱芯混凝土浇灌最好连续泵送完成,其间不宜停顿,若必须中断,时间尽量缩短,否则,由于混凝土在输送管及钢管柱内停留时间过长,有可能导致管内混凝土初凝泵送失败;混凝土顶升浇灌到钢管柱顶部从排汽孔溢出后.输送泵停止工作,待混凝土沉实一段时间后(约5~6min),再泵送顶升一次,至排汽孔溢出混凝土,顶升浇灌混凝土结束。
结束语
综上所述,可知对超高层钢管自密实混凝土顶升法施工技术进行研究非常必要,因为能够为类似于本工程的建筑施工提供帮助,相信随着建筑施工技术的发展,该施工技术会应用在难度更高的工程中。
参考文献
[1]戴冰法.混凝土泵送顶升技术在钢管混凝土高柱中的应用和效果[J].福建建筑,2008(4):67-69.
[2]蒋正武,潘微旺,李享涛,等.泵送顶升钢管拱自密实混凝土施工技术[J].建筑技术,2011,42(2):134-137.
[3]王洁.210m烟囱超高泵送施工技术[J].广东建材,2008(6):142-144.
[4]李贵明,倪春松,王立仁.自密实混凝土在新型CL结构体系中的施工应用[J].河北建筑科技学院学报,2002(3).