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1、建發國際大廈地下室及上部主體工程鋼管砼模擬試驗檢測方案編制人:審核人:批準人:日 期:目 錄1.編制依據- 1 -2.鋼管混凝土概況- 1 -3.檢測方法- 3 -4.敲擊法- 3 -5.超聲波檢測法- 3 -6.鋼管混凝土1：1模擬試驗- 4 -6.1模擬試驗基本原則- 4 -6.2試驗步驟- 5 -6.3試件制作- 5 -6.4混凝土灌注- 6 -6.5試驗前準備- 6 -6.6試驗內容- 9 -6.7試驗時間- 10 -6.8模型的肢解- 10 -6.9試驗總結- 11 -6.10結果總結- 11 -7.檢測人員- 11 -8.工作進度計劃- 11 -9.質量評價- 11 -9.1敲擊法2、- 11 -9.2超聲波法- 11 -鋼管混凝土模擬試驗、檢測方案1. 編制依據（1） 鋼管混凝土結構設計與施工規程（CECS28：90）；（2） 建筑結構檢測技術標準（GB/T50344-2004）；（3） 超聲法檢測混凝土缺陷技術規程（CECS21：2000）；（4） 鋼管混凝土結構技術規程（福建省地方標準DBJ13-51-2003）；（5） 建發國際大廈工程施工圖紙；2. 鋼管混凝土概況本工程鋼管混凝土柱主要由20根組成外框筒圓形柱組成，其主要情況如下表：編號柱代號鋼管截(mm)標高(m)內注自密實混凝土強度1KZ-TG2150036-14.4558.3；73.3126.7C60（內摻U3、EA-W高效低堿膨脹劑）15005058.376.3；126.7144.7150032144.7196.12KZ-TG3150036-14.4558.3；73.3126.715005058.376.3；126.7144.7150032144.7196.13KZ-TJ130032-14.4523.513003023.5196.14KZ-TH130032-14.4523.513003023.5196.15KZ-TF130032-14.4523.513003023.5215.26KZ-TD130032-14.4523.513003023.5215.27KZ-TB130032-14.4523.51304、03023.5215.28KZ-TA130032-14.4523.513003023.5215.29KZ-TC2150032144.7215.215005058.376.3；126.7144.7150036-14.4558.3；73.3126.710LK-TC2150032144.7215.215005058.376.3；126.7144.7150036-14.4558.3；73.3126.7鋼柱分段如下圖:鋼管柱分段最大長度尺寸為10.8m，最小長度為7.4m；因此本工程鋼管砼澆筑擬采用高拋自密實并加以人工振搗的方式澆搗（為防止砼拋落過程及觸底骨料彈跳而產生離析，在砼澆注前，先澆5cm厚的同5、配比的砂漿鋪底。在拋落高度小于4m時，采用人工振搗）。3. 檢測方法針對本工程特點，綜合設計及相關規范規程的要求，為確保鋼管砼的澆筑質量，擬從以下方面進行控制和檢查：（1） 在鋼管混凝土施工之前，進行鋼管砼1：1現場模擬試驗，以驗證澆筑工藝及混凝土澆筑質量；（2） 所有鋼管混凝土澆筑完畢之后，均采用敲擊法進行檢查，初步檢查管內混凝土的密實度。（3） 抽取部分16層、32層鋼管柱進行現場超聲波檢測（提前埋設聲測管）；4. 敲擊法所有鋼管混凝土澆筑完成以后，均采用敲擊法進行100%檢測，即通過聲音來分析管內混凝土是否密實。用質檢專用的木錘進行敲擊檢查，每層每根鋼管柱進行全檢，澆筑混凝土后7天、286、天共兩次（敲擊時間不宜過早，以免影響混凝土與鋼管壁的粘結）。檢查方法為沿柱周邊取等距離若干個點，從柱底敲至柱頂。如出現空響聲音為異常（根據回聲進行判定，并將結果記錄備案）。5. 超聲波檢測法對鋼柱內的混凝土是否密實，選擇16層、32層埋設10根柱，每根鋼管柱內埋設三根聲管；任選三根鋼管柱采用超聲無損檢測法進行檢查。（1） 聲管埋設（鋼管柱內埋設三根聲管）：1） 在吊裝鋼管柱之前先將鍍鋅鋼管安裝好，鍍鋅鋼管底面均平鋼管柱，頂面低于鋼管柱面50（即鍍鋅鋼管長度=鋼管柱長度-50），連接采取配套連接卡，下端應封閉，上端使用塞子塞緊。鍍鋅管內徑約50mm（內徑不得小于40mm）、壁厚不小于3mm。（27、） 檢測準備：1） 按設計要求澆筑完鋼管混凝土，混凝土面低于接駁面500。2） 撥除塞子，向管內注滿清水，采用一段直徑略大于換能器的圓鋼作疏通吊錘逐根檢查聲測管的暢通情況及實際深度。3） 用鋼卷尺測量同根柱頂各聲測管之間的凈距離。4） 混凝土澆筑完畢7天后進行檢測。（3） 現場檢測：1） 根據鋼管柱直徑大小選擇合適頻率的換能器和儀器。2） 將T、R換能器分別置于兩個聲測孔的頂部或底部以相差一定高度等距離同步移動，逐點測讀聲學參數并記錄換能器所處深度，檢測過程中應經常校核換能器所處高度。3） 檢測點間距設為500mm，如發現可疑部位，則采用對測、斜測、交叉斜測及扇形掃測等方法確定缺陷的位置和范圍8、。（4） 數據收集完畢后，按規范要求進行整理，并以此判斷鋼管混凝土質量情況。6. 鋼管混凝土1：1模擬試驗在鋼管混凝土施工之前，進行現場鋼管砼1：1現場模擬試驗，通過對模擬的結果進行檢測和查看，一方面驗證工程實體鋼管砼的施工質量，另一方面進一步進行總結和優化施工方案，確保實際施工質量達到要求。6.1 模擬試驗基本原則（1） 鋼管柱模擬件與本工程在構造上一致，包括加勁板設置，排氣孔設置等。（2） 鋼管內砼的配合比及其他相關參數與工程實際施工一致。（3） 鋼管內混凝土的澆筑方法與施工現場一致。（4） 實際的混凝土下料高度與本模擬試驗中混凝土的下料高度相近。6.2 試驗步驟安裝1300mm管徑柱腳安9、裝直段鋼管及支撐安裝臨時操作架澆筑系統布置混凝土澆筑超聲波檢測鋼管混凝土柱肢解及抽芯檢測模型處理。6.3 試件制作（1） 鋼管柱的制作鋼管直徑1300mm，鋼管厚度20mm，鋼管高度取8.4m；鋼管內壁焊接20mm厚寬度250mm的橫隔板，橫隔板共4塊，間距見鋼管混凝土柱加工示意圖，隔板中線4個對稱位置各設置25mm放氣孔。（2） 采用C60自密實混凝土（內摻UEA-W高效低堿膨脹劑）。坍落度為230mm-250mm，擴展度為550mm-650mm。（3） 構件運輸至現場后，安裝超聲波檢測管。具體加工尺寸詳見下圖：鋼管柱混凝土柱加工示意圖鋼管柱混凝土柱隔板加工示意圖6.4 混凝土灌注用鋼管架搭10、設9m（長）9m（寬）8.2m（高）試驗支撐平臺（平臺四周設1.2m高防護欄桿），將鋼管柱豎向固定，模擬現場高拋的形式，用吊車將混凝土提至鋼管上方（拋落高度9.0米），打開閥門，使混凝土以自由落體方式灌注至鋼管，利用混凝土從高位落下時產生的動能達到振實混凝土，并輔以人工振搗,從而確保鋼管混凝土的施工進度。 此法的關鍵技術是混凝土的配合比設計，流動性、抗離析性、填充性等工作性能須滿足工程需要；自密實混凝土的配合比、生產、運輸、施工等均須符合自密實混凝土應用技術規程（CECS203:2006）的要求。為了保證鋼管柱內混凝土密實度，避免出現空洞等缺陷，澆筑速度不宜太快，邊澆筑邊安排人員敲擊鋼管柱身，11、監控混凝土的密實度。6.5 試驗前準備（1） 聲管埋設（鋼管柱內埋設三根聲管）：在吊裝鋼管柱之前先將鍍鋅鋼管安裝好，鍍鋅鋼管底面均平鋼管柱，頂面低于鋼管柱面50（即鍍鋅鋼管長度=鋼管柱長度-50），連接采取配套連接卡，下端應封閉，上端使用塞子塞緊。鍍鋅管內徑約50mm（內徑不得小于40mm）、壁厚不小于3mm。（2） 試驗平臺的搭設：試驗平臺平面布置圖試驗平臺立面布置圖（3） 基礎制作基礎圖鋼管柱固定錨栓示意圖（4） 對鋼管內壁進行除銹（在出廠前進行噴砂除銹，達到Sa2.5級要求，進場現場根據需要，局部采用角磨機磨光。）。（5） 鋼管支撐鋼管安裝時利用原支撐架并結合水平鋼管箍及20攬風繩加以固12、定。攬風繩拉點在鋼管兩側對稱設置。為保證支撐架體整體穩定，在基礎每支腳手架位置插25鋼筋，外露長度為200mm。6.6 試驗內容（1） 現場觀測自密實砼本身的拌合物性能：流動性、和易性，檢驗其坍落度、擴展度；（2） 采用超聲波法，檢測硬化混凝土內部是否存在缺陷；（3） 混凝土硬化后，觀測混凝土面與鋼管壁是否存在可見縫隙；（4） 沿著對稱位置切割鋼管，取下一側鋼管時，是否能感受到砼與鋼管壁的粘結力；觀測混凝土表面是否存在大量氣泡、是否產生裂縫；觀測砼與未取下的鋼管邊沿的結合情況，是否存在縫隙；砼外觀檢查嚴格執行砼結構工程施工驗收規范GB50204-2008第8.1項進行驗收，對出現嚴重缺陷的視為13、不合格。（5） 對砼鉆芯取樣，目測混凝土密實情況，檢驗強度。6.7 試驗時間在業主批復試驗方案后45天內完成。（其中含33天強度報告及12天鋼管柱的安裝制作），試驗周期33天，計劃安排及分工如下：時間（計劃時間）內容原材料準備、配合比驗證、重復試配鋼管模型制作、架子搭設、鋼管固定、吊車的準備C60自密實混凝土生產，運送至試驗現場，現場混凝土拌合物性能試驗，配方施工方混凝土灌注；鋼管刨切原材料準備、配合比驗證、重復試配6.8 模型的肢解利用200噸汽車吊將模型整體吊放，肢解時先用氣焊將鋼管割開（以加勁板為界進行分割），再以1.4m左右用截樁機將混凝土柱截開。鋼管柱及混凝土的剖切如下圖所示：鋼管剖14、切示意圖混凝土剖切完成后對每截混凝土柱再進行超聲波檢測，每截混凝土柱均勻布置3道檢測面，檢測方法應遵守超聲波檢測的有關技術規程，并記錄檢測結果與上次檢測結果進行對比分析。超聲波檢測完成后對混凝土進行鉆芯取樣，每節混凝土柱取1件直徑為150mm高度為200mm的芯樣，取樣應遵守鉆芯法檢測混凝土強度技術規程（CECS03：88）的相關技術要求。取樣后對芯樣進行混凝土抗壓強度試驗，驗證鋼管混凝土的施工質量。在模型整體吊放的過程中，要首先用汽車吊吊著模型，用攬風繩固定著模型，然后開始架體的拆除。在架體拆除后，利用汽車吊將模型整體放倒。6.9 試驗總結通過對各個檢測數據的整理分析，對非缺陷區的波形數據進15、行修正，總結出鋼管柱各區段的標準波形，用于指導主塔樓鋼管混凝土的施工。6.10 結果總結（1） 整個過程應留下影像資料。（2） 根據同條件試塊、標養試塊的強度與鉆芯的取樣的強度對比和總結。（3） 根據檢測的結果對施工方案的優化。7. 檢測人員敲擊法由項目部有經驗的質檢人員進行，超聲波檢測由具有相應資質并在廈門市建委備案的專業檢測機構根據工程實際情況配備，所有專業檢測人員必須持證上崗。8. 工作進度計劃根據施工進度進行現場測試。敲擊法由項目部有經驗的質檢人員進行，現場出結果；超聲波檢測完工后2天內提交檢測結果，全部完工后7天內提供檢測報告。9. 質量評價9.1 敲擊法敲擊聲音沉悶表示澆注質量較好16、，敲擊聲音清脆或帶有明顯的回音表示內部具有空洞，澆注質量存在缺陷。9.2 超聲波法（1） 確定鋼管混凝土的平均波速和波速異常判斷值對檢測得出的 波速、波幅、頻率值進行數理統計（統計方法詳見鋼管混凝土1：1模擬試驗），得到波速平均值（mx），標準差（sx），再計算異常判斷值x0=mx-1sx。根據波速平均值和異常判斷值與各截面測試數據進行比較來確定異常點位。（2） 根據聲時、幅值、頻率來確定異常點位1） 聲時短（波速正常），幅值大，頻率高表明混凝土密實均勻，沒有缺陷；2） 聲時長（波速不正常），幅值小，頻率低表明混凝土中存在缺陷，其缺陷應在收發換能器的連線上，缺陷類型有：離析、蜂窩、裂隙、脫空等；3） 聲時短（波速正常），幅值小，頻率低，引起這類異常較多：缺陷位置不在收發換能器的連線上、缺陷位置雖在收發換能器的連線上但缺陷輕微、換能器耦合不好人為造成等，出現這類異常應分析原因，必要時加密測點。