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1、239超超高高層層巨巨型型組組合合截截面面鋼鋼管管混混凝凝土土柱柱施施工工工工法法1 1前前言言隨著我國經濟建設的迅猛發展和建筑科學技術的不斷進步，超高層建筑如雨后春筍般在華夏大地掀起建設高潮，目前國內在建的深圳平安國際金融中心、天津 117 大廈、武漢綠地中心等工程，即將刷新世界摩天大樓的新高度。伴隨著我國建筑向超高層方向快速發展，隨著概念設計推陳出新，結構體系也出現了不同程度的發展變化。以外框柱為例，逐漸由傳統的“多柱小截面”發展到“少柱巨型截面”。但是巨型鋼管混凝土柱施工存在以下問題，首先因澆筑體量大，導致混凝土水化熱大及混凝土收縮顯著；其次鋼板厚度顯著增大，鋼管柱制作精度控制難度大，鋼2、板焊接變形殘余應力消除比較困難；最后由于巨型柱內部結構復雜，傳統檢測手段難以發現內部缺陷。超高層結構復雜截面鋼管混凝土巨型柱設計與建造技術在天津高銀 117 大廈成功運用，有效保證了巨型柱的施工質量，創造了良好的經濟及社會效益。在課題的基礎上，經提煉總結形成本工法針對上述情況，XX集團有限公司工程總承包公司開展創新，深入研究了“超高層結構復雜截面鋼管混凝土巨型柱設計與建造技術”，形成了“復雜截面鋼管柱高強高性能混凝土研制與評價技術”、“異形多腔體巨型柱高強高性能混凝土超高泵送施工技術”、“超高層巨型組合截面鋼管柱制作與安裝技術”及“巨型組合截面鋼管混凝土柱檢測技術研究”等關鍵技術。上述關鍵技術3、經國內外查新未見相關報道，獲得 4 項國家發明專利，3 項實用新型專利，發表論文 13 篇，并于 2015 年12 月20 日經湖北省住房和城鄉建設廳組織的科學技術成果鑒定，整體達到國際領先水平。2 2工工法法特特點點2.0.1 高強混凝土性能好，水化熱低，流動性好：采用新型礦物微珠代替粉煤灰作為混凝土摻合料，降低大體積鋼管混凝土水化熱和收縮變形；通過不同比例聚羧酸減水劑、保坍劑及減水劑輔料等外加劑對混凝土性能影響的試驗研究，制備了適應于超高層建筑異形多腔體巨型柱的高強高性能自密實混凝土。2.0.2 鋼管柱施工便捷：采用工廠單元化制作現場組合拼裝，解決了超大截面巨型鋼管柱焊接空間有限、起重吊裝4、受限等難題；選擇全熔透焊縫類型，確定了多向同步焊接的施焊順序及焊縫類型，保證了超高層結構巨型組合截面鋼管柱的制作與安裝質量。2.0.3 混凝土泵送高度高：通過千米級混凝土超高泵送彎管模擬試驗，對比分析了混凝土的出機與入模性能，優化了復雜氣象條件下高強高性能混凝土的配合比，創造了混凝土泵送高度紀錄。2.0.4 檢測技術可靠：采用基于壓電陶瓷法與超聲法對巨型柱混凝土檢測方法，可檢測出鋼管內部缺陷，為巨型鋼管柱混凝土缺陷檢測提供了技術參考。3 3適適用用范范圍圍該工法適用于超高層結構復雜截面鋼管混凝土巨型柱建造施工。2404 4工藝原理工藝原理4.0.1 超高層巨型組合截面鋼管混凝土柱高強高性能混凝5、土研制：通過對新型高性能礦物微珠、不同比例聚羧酸減水劑、不同比例保坍劑及減水劑輔料等外加劑的研究，不斷優化高性能混凝土膠凝材料體系；通過制配不同的膠凝材料體系，調整膠材總量及各礦物摻合料摻量，對比不同膠凝材料體系各項混凝土性能參數，優化制備出符合現場需求的高性能自密實混凝土。微珠（5000）硅灰（5000）超細礦粉（5000）圖 4.0.1-1 礦物外加劑的 SEM 圖片4.0.2 超高層巨型組合截面鋼管混凝土柱高強高性能混凝土超高泵送施工：通過對巨型鋼管柱混凝土超高泵送設備配置技術、巨型鋼管柱混凝土復雜氣候條件下模擬實驗等進行研究，優化了復雜氣象條件下高強高性能混凝土的配合比。圖 4.0.26、-1 超高壓混凝土泵送模擬實驗4.0.3 超高層巨型組合截面鋼管混凝土柱制作與安裝：根據異形多腔體巨型鋼管柱的深化設計，采用工廠單元化制作現場組合拼裝，解決了超大截面巨型鋼管柱焊接空間有限、起重吊裝受限等難題；通過對焊接過程中的焊接收縮產生的焊接殘余應力的原理的應用分析，并對焊接過程采用數值模擬分析，整理得出多腔體多單元的組拼焊接基本原則及焊接順序；通過焊接工藝的優化及焊接全程的溫度控制，提高現場焊接質量。圖 4.0.3-1 預拼裝過程2414.0.4 超高層巨型組合截面鋼管混凝土柱檢測：在施工現場進行巨型柱的足尺實驗，對實際施工情況進行全方位的模擬。分別通過超聲波檢測法及壓電陶瓷檢測法對巨柱7、內混凝土的澆筑質量、鋼管內壁與內部混凝土界面的粘結質量等進行研究，提出對復雜節點鋼管混凝土柱混凝土澆筑質量評估體系。平面對測法平面斜測法平測法圖 4.0.4-1 超聲檢測方法示意圖圖 4.0.4-2 壓電功能塊的基本結構5 5施工工藝流程及操作要點施工工藝流程及操作要點5.1 施工工藝流程5.2 操作要點5.2.1 超高層巨型組合截面鋼管混凝土柱加工制作異形腔體巨柱深化設計時，準確與現場確認分段方案和施工方案后進行建模，充分考慮現場、工廠吊重，運輸條件，焊接工藝條件等，并及時對工藝、生產、成本進行評審。盡可能利用變截面或變板厚處分段，減少焊縫總量。經驗收后符合要求后，運輸進場。5.2.2 超高8、層巨型組合截面鋼管混凝土柱鋼結構安裝施工1 巨柱分段分節單根異形多腔體巨型柱除立面分節外，平面分為四個現場拼接單元，即分解成一個“T”型單元、一個“工”型單元和兩個箱體單元。巨型柱在分段過程中同樣需要考慮分段單元間接口的處理，主要需要注意以下幾點：1）盡量避免單元立面上拼接焊縫交匯，盡量避免出現“十”字形焊縫交匯情況；2）立焊縫盡量避免出現“T”形接頭，盡量采用對接接頭形式；2423）拼接單元盡量完整的封閉箱體，盡量避免開口型單元的出現。圖 5.1-1 施工工藝流程圖工字型T 字型箱體圖 5.2.2-1 巨柱分解圖2 地面預拼裝巨型柱拼裝在天津 117 大廈南北兩側的拼裝鋼平臺上進行。地面拼裝9、采用預拼裝的方法。首先，拼裝平臺上完成第 N 節的地面拼裝，然后在 N 節上口直接拼裝第 N+1 節，N+1 節在 N 節基礎上校正縱向隔板錯口位置，然后進行 N+1 節四個單元的立焊縫焊接，將 N+1 節拼裝成整體。N 節與 N+1節之間橫焊縫不焊接。最后在 N+1 節拼裝完成后，吊裝至鋼平臺。將第 N 節吊裝至高空就位安裝。243此方法有效的控制了巨型柱的安裝精度。3 平面單元焊接巨型柱多單元的組拼焊接，先進行同一標高單元間的立焊的焊接，將同一標高同一節的單元構件焊接成整體，再進行上下節單元的橫焊焊接。巨型柱焊接要點：在拼裝底板上畫出定位線，依次組裝主、次壁板、內隔板，并在現場對接開口處焊10、接鋼支撐，控制巨柱變形；需要控制焊前的預熱、焊接過程中層間溫度、焊后的保溫。厚板采用多層多道焊的方式焊接；分步組裝焊接，各結構分布施工、焊接、矯正后再進行總裝焊接；焊接過程中勤翻身，異形厚板設置胎架夾具，減少焊接變形。1035t235對接焊縫坡口形式現場焊接照片圖 5.2.2-2 巨型柱焊接過程4 巨柱安裝測量為保證防巨型柱安裝的精確度，將巨柱邊中點位置作為測量控制點，在巨型柱深化時，先根據設計圖紙巨型柱的位置解析出巨型柱測控點的平面坐標和高程坐標，為后期安裝過程中測量做好準備，確保巨型柱安裝坐標準確，不會發生變形。從吊裝就位開始至焊接施工到焊后柱頂標高整體復核的全過程中嚴格進行測控，安裝過程11、主控鋼柱垂直度、扭轉度、柱頂平面坐標觀測及累積誤差消除、柱頂標高累積誤差消除。圖 5.2.2-3 測量示意圖5 整體吊裝根據現場施工條件，合理選擇吊耳的規格及位置，綜合考慮吊耳在工廠構件翻身、轉運、吊裝，現場施工卸車及起吊。巨柱單元拼裝完成后由拼裝場地直接整體吊裝就位，橫焊縫在高空就位后焊接。由于塔吊吊重在 400m 發生變動，在各巨柱分段上焊接吊耳，在 400m 以上巨柱考慮巨柱吊耳板厚變小。各巨柱分段吊裝采用多點綁扎法，使鋼絲繩受力均衡。當鋼柱安裝有錯位時，需采用鋼柱錯位調節措施進行校正，主要工具包括調節固定托架和千斤頂。244圖 5.2.2-4 巨型柱吊裝5 節間焊接焊接流程為焊接準備核12、心單元與四周單元立焊由中心向四周焊接本單元間立焊焊接核心單元本節與下節間橫焊由中心向四周焊接本單元間橫焊。表 5.2.2-1 節間焊接順序序號焊接順序焊接示意圖1巨型鋼柱校正完成后，首先進行柱內由內向外縱向加勁板 A、B 的焊接，然后進行縱向加勁板 C、D 的焊接，最后進行 E、F、G、H 的加勁板焊接。2柱內縱向加勁板焊接完成后，對稱進行鋼柱長邊方向 A、B、C、D 焊縫焊接施工。然后進行鋼柱短邊方向焊縫 E、F、G、H 的對稱焊接施工。6 焊縫檢測245首先進行焊縫外觀檢查，如無問題，在完成焊接 24 小時之后，對焊縫進行探傷檢驗。現場全部采用全熔透焊縫，焊縫質量等級為一級。其檢驗方法需按13、照 JGJ81-2002建筑鋼結構焊接規程和GB11345鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級規定進行。5.2.3 超高層巨型組合截面鋼管混凝土柱混凝土施工1 混凝土配合比設計1）配合比設計采用超細礦物摻合料磨細礦粉與硅灰制備自密實性能良好、強度合格的 C70 自密實混凝土，嘗試不同的膠凝材料體系，調整膠材總量及各礦物摻合料摻量優化 C70 自密實混凝土配合比，最終確定混凝土配合體系為水泥、細骨料、粗骨料、超細礦粉、微珠、外加劑等。2）性能評定對于混凝土力學性能，按相關標準要求送相關檢測機構進行力學性能檢測。根據檢測數據，進行 C70 自密實大體積混凝土強度評定。對于混凝土泵送性能，通過總結14、歸納巨型柱 C70 自密實混凝土泵送過程中相關指標來評價，包括坍落擴展度，主系統壓力，攪拌壓力，排量等指標。2 混凝土配制根據混凝土配合比，水泥采用 PO42.5 中低熱水泥；微珠采用平均粒徑約 1.2m 球狀玻璃體粉煤灰；超細礦粉采用 P7000 超細礦粉，礦粉密度 2.88g/cm3；細骨料采用天然河砂，該砂細度適中、含泥量、泥塊含量低，有機物含量少，無堿活性；粗骨料采用粒徑為 5-16mm 碎石；外加劑采用聚羧酸高效減水劑，堿含量、氯離子含量等指標需滿足現行標準混凝土外加劑GB8076 中的相關規定。3 混凝土泵送盤管試驗為驗證夏季、冬季巨型鋼管柱混凝土泵送性能，預先組織進行混凝土超高泵15、送模擬實驗，根據對實驗數據進行分析，實時調整混凝土配合比。泵送時首先進行泵水潤管，泵水打通后進行凈漿泵送，然后進行同標號砂漿的泵送，砂漿泵送完成后進行 C70 混凝土的泵送。然后泵送洗管砂漿推送混凝土，測試混凝土性能，完畢后清洗混凝土管道。高溫氣象條件下混凝土泵送模擬實驗低溫氣象條件下混凝土泵送模擬實驗圖 5.2.3-1 混凝土泵送試驗4 鋼筋綁扎1）豎向鋼筋安裝大直徑鋼筋連接采用分體式直螺紋的連接方式，巨型柱腔體鋼筋至鋼板內壁距離小，扳手無法在腔內作業，分體式鋼筋接頭在裝配施工過程中不需要轉動鋼筋和套筒，可廣泛應用于各種鋼筋無法轉動的多鋼筋構件的連接。2）單根豎向鋼筋安裝單根鋼筋安裝采用設備16、吊裝人工輔助的吊裝方式，鋼絲繩直徑不小于 14mm。246圖 5.2.3-2 分體式直螺紋接頭圖 5.2.3-3 單根豎向鋼筋安裝3）豎向鋼筋籠整體安裝巨型柱個別腔體內設計有鋼筋芯柱，可進行整體吊裝，鋼筋籠連接形式為無綁扎搭接。4）水平拉結筋安裝水平拉結筋采用焊接的形式與豎向連接板連接，在滿足塔吊吊重要求的情況下，水平拉結筋采用在工廠內焊接和在地面焊接整體吊裝兩種方式。圖 5.2.3-4 巨型柱內鋼筋安裝圖圖 5.2.3-5 巨型柱內水平拉結筋焊接5 混凝土泵送澆筑1）現場布置超高壓混凝土輸送泵，豎向普通泵管布置需設置多處彎頭，現場通過豎向高壓泵管經過水平轉換層向巨柱泵管延伸，再通過巨柱附著泵17、管的方式進行巨型柱混凝土澆筑，以減少巨型柱普通豎向泵管布置長度。圖 5.2.3-6 轉換層泵管現場布置示意圖2472）在澆筑前先澆筑一層 100-200mm 厚與混凝土強度配比相同的水泥砂漿，防止自由下落的混凝土粗骨料產生彈跳，影響混凝土強度。澆筑過程中混凝土質量控制尤為重要，所有進場混凝土以控制擴展度為主，采用目測控制流動性等工作性能。3）混凝土澆筑前，在巨型柱表面粘貼二層厚巖棉被作為保溫材料，利用工業膠將保溫板緊密黏貼在巨型柱上，待混凝土養護達到要求后將巖棉被回收，作為下一次巨型柱混凝土養護的材料反復利用。應在澆筑 12 小時之內對混凝土加以保濕灑水養護，保濕灑水養護時間不少于 14 天。18、5.2.4 超高層巨型組合截面鋼管混凝土柱缺陷檢測1 超聲檢測法檢測。通過對多腔體鋼管混凝土巨型柱模型特點的分析，決定采用預埋管法和混合檢測法對模型進行超聲檢測。在澆筑孔中預埋聲測管，通過預埋管法實現對鋼管內部混凝土缺陷的檢測；在鋼管壁上布置測點，通過混合檢測法，實現聲測管與鋼管壁之間混凝土缺陷的檢測。2 壓電陶瓷法檢測。建立足尺模型，在單元橫截面的鋼筋及鋼管內壁上布置壓電功能塊，在鋼管外壁上布置壓電陶瓷片。激勵任意壓電功能塊，用其余設計選定壓電功能塊或壓電陶瓷片接受信號，用收發信號距離相等的壓電功能塊的輸出信號來評定監測結果。圖 5.2.4-1 超聲檢測模擬實驗圖 5.2.5-2 壓電陶瓷檢19、測模擬實驗6 6材料與設備材料與設備6.1 主要材料表 6.1-1 主要材料使用表序號序號材料名稱材料名稱規格規格數量數量備注備注1水泥P52.5 水泥或 PO42.5400 kg/m3/2細骨料河沙 2.7700 kg/m3/3粗骨料碎石（5-25 mm）1000 kg/m3/4減水劑聚羧酸高效減水劑16 kg/m3/5粉煤灰/90 kg/m3/6超細礦粉P7000 超細礦粉60 kg/m3/7水/140 kg/m3/8鋼板Q345GJ-C3100 t/9鋼板Q390GJ-D3300 t/10鋼筋d50/2486.2 主要設備表 6.2-1 主要安裝設備使用表序號序號機械或設備名稱機械或設備20、名稱型號規格型號規格數量數量備注備注1塔吊ZSL27002 臺巨型柱吊裝2塔吊ZSL12502 臺巨型柱吊裝3汽車吊100t1 臺輔助吊裝4平板車15m2 輛自備5千斤頂16/10/5t10/20/14 個自備6倒鏈10/5/3t8/20/14 個自備7卡環50t4自備8砂輪機JB1193-7116 臺自備9角向磨光機10016 臺自備表 6.2-2 主要焊接設備使用表序號序號機械或設備名稱機械或設備名稱型號規格型號規格數量數量備注備注1二氧化碳焊機YD600KH170100 臺自備2交流焊機BX-50016 臺自備3焊縫量規/8 把自備4氣割設備16 套自備5空壓機/16 臺自備6碳弧氣刨T21、H-1030 臺自備7紅外線測溫儀/4 個自備8電加熱器/4 臺自備表 6.2-3 主要泵送設備使用表表 6.2-4 主要測量設備使用表序號序號名稱名稱型號型號數量數量備注備注1全站儀GPT-102R（2）2控制測量2經緯儀J22（2）1巨型柱校正、測量放線3水準儀DSC4322標高測量4塔尺5m2標高測量5水平尺800mm4水平度測量6反射接收靶100*1004接收反射點7大棱鏡/2接收反射點8磁鐵線墜0.5kg8垂直度測量9鋼卷尺10m/7.5m6/6測量放線10大盤尺田島牌 50m8測量放線序號序號機械或設備名稱機械或設備名稱型號規格型號規格數量數量備注備注1超高壓混凝土輸送泵HBT9022、CH-2150D3 臺/2直管（雙層管）150A800 個/3彎管（雙層管）150A90R150 個/4管道支持裝置/1000 套/2497 7質量控制質量控制根據鋼結構設計規范GB50017-2003、鋼結構施工質量驗收規范GB50505-2001、混凝土結構設計規范GB50010-2010、混凝土結構工程施工質量驗收規范GB50204-2002（2011 局部修訂）等國家規范要求，結合 117 大廈現場施工的具體實踐經驗，本工法質量控制應滿足以下幾點主要要求：7.0.1 根據本工程施工質量要求高的特點，特制定高于規范要求的內部質量控制目標，允許偏差的減少對測量精度提出了更高的要求,因此配置23、高精度的全站儀進行測量，該儀器測角精度2，測距精度（2mm+2ppm.D）進行鋼結構安裝過程的監控。7.0.2 根據結構形式及安裝機械的吊裝能力，考慮鋼結構安裝的對稱性和整體穩定性，合理劃分施工區域，控制安裝總體尺寸，防止焊接和安裝誤差的積累。7.0.3 確保激光經緯儀投遞軸線控制點的精度，測量中應嚴格對中整平儀器，投測時應采取全圓回轉，每隔 90投測一次，四次取中。并避開吊裝晃動、日照強烈和風速過大等不利觀測的因素。7.0.4 焊接質量控制1 厚板焊接：帶襯板的焊件全部采用 CO2 氣體保護半自動焊焊接。2 焊接溫度控制：焊縫的層間溫度應始終控制在 100150之間，要求焊接過程具有最大的連24、續性，在施焊過程中出現修補缺陷、清理焊渣所需停焊的情況造成溫度下降，則必須進行加熱處理，直至達到規定值后方能繼續焊接。3 焊縫的無損檢測：焊件冷至常溫24 小時后，進行無損檢驗，檢驗方式為 UT 檢測，檢驗標準應符合 JGB-11345-89鋼焊縫手工超聲波探傷方法及質量分級方法規定的檢驗等級并出具探傷報告。7.0.5 混凝土質量控制1 對于高性能混凝土必須根據實際材料等情況進行大量的塌落度、擴展度、倒筒時間、L 型流度儀、壓力泌水等試驗，在確保強度的前提下優化配合比，盡量滿足可泵性要求。同時，還要求進行砼耐久性、自收縮、防火等性能研究，以滿足重點工程的高標準高功能的設計要求。2 混凝土進場時25、，應對混凝土進行嚴格的檢查，防止混凝土在運輸過程中，坍落度損失或者離析嚴重，而經補充外加劑或快速攪拌仍無法恢復混凝土拌和物的工藝性能，不得澆筑入模。3 混凝土澆筑時，采用分層澆筑的施工方法，便于混凝土的振搗、利于混凝土的散熱并可確保結構的整體性。4 選擇合理的外加劑：使用高效聚羧酸減水劑，在保證水膠比不變的條件下，可以適當降低水泥或者膠凝材料的用量，降低因膠凝材料自身水化產生的收縮。5 選擇合理的水泥品種及混合材：使用低熱水泥或中熱水泥配置的混凝土的自收縮值要比硅酸鹽水泥混凝土低得多，適當控制水泥細度，水泥細度太細會增加其早期自收縮。使用微珠替代部分水泥，由于微珠需水量小、活性高，可以降低水泥26、用量和單方用水量。6 選擇合理的養護制度：即在混凝土中摻加水飽和輕質集料代替普通集料，這種集料相當于內部儲蓄水，在水泥水化中，可以釋放并供給水分以減少自干燥程度。8 8安全措施安全措施根據建筑機械施工安全技術規程JGJ33-2012、建筑施工高處作業安全技術規范JGJ80-91、建筑施工安全技術標準JGJ59-2011 等國家規范要求，其安全措施主要應遵循以下幾點要求：8.0.1 鋼結構焊接安全措施：1 配備的零星工具必須裝入工具包內，不得隨意亂放，避免高空物體墜落。2502 所有焊接機械設備必須牢固接地，接零，并配有消防器材。3 焊接場所要配有專職看火人和必要的消防器材。4 焊接操作平臺鋪滿27、防火石棉布，施焊部位掛接火盆。5 焊機要定期進行維護和檢查，不得將焊接線和地線直接接在焊機上，須采用銅鼻進行連接。焊接線和地線必須經常檢查，破損位置必須由專業電工及時進行包裹，防止觸電事故發生。6 切割耳板時，使用鐵絲將耳板牢固栓在鋼構件上，防止其切割墜落，然后轉移至安全的地方進行臨時堆放，班后及時轉移至地面指定地方。7 氧氣、乙炔、CO2 要放在規定的安全處，并按規定正確使用，車間、工具房、操作平臺等處設置足夠數量的滅火器材。電焊、氣割時，先注意周圍環境有無易燃物后再進行工作。8.0.2 鋼結構吊裝安全措施：1 構件起吊前必須確定重心部位，鋼絲繩長度、夾角及鋼絲繩直徑要滿足安全使用要求。正確28、選擇吊點，構件吊點的焊接應牢固可靠。2 吊鉤要求具有防跳繩鎖定裝置，無排繩打攪現象。構件起吊時應保證水平，均勻離開平板車或地面，起吊后構件不得前后、左右擺動，鋼絲繩應受力均勻。3 落鉤要使用慢速檔，充分落鉤至鋼絲繩不受力后才能解鉤。構件堆放要墊放枕木，便于取出鋼絲繩和堆放設置的要求。4 安裝前要對起重吊索具進行檢驗，檢查鋼絲繩、吊索具是否符合要求。起重指揮、司機須持證上崗。8.0.3 混凝土澆筑安全措施：1 巨型鋼柱混凝土澆筑操作人員需要在柱壁外側已搭設的操作架上對泵車末端軟管進行調節。腳手架為三排架，立桿的跨距與間距為 1200mm，步距為 1800mm。平臺底須鋪設嚴實的腳手板鋪，防止上層29、人員操作過程中飛濺對下下層人員產生影響。2 泵車泵管的質量應符合要求，對已經磨損嚴重及局部穿孔現象的泵管不準使用，以防爆管傷人。3 澆搗混凝土操作，應站在操作架上操作，不得站在模板或支撐上操作，操作時應戴手套、穿膠鞋。4 泵車料斗內的混凝土保持一定的高度，防止吸入空氣造成堵管或管中氣錘聲和造成管尾甩傷人的現象。6 混凝土泵輸出的混凝土在澆搗面處不要堆積過量，以免引起過載。7 混凝土澆筑結束前用壓力水清管時，管端應設置擋板或安全罩，并嚴禁管端站立人員，以防噴射傷人。9 9環保措施環保措施9.0.1 應嚴格遵守國家的環境管理體系要求及使用指南（GB/T24001）等國家和地方有關施工環境管理規定。30、9.0.2 隔音減震技術措施：1 新型拖泵機罩采用增強剛度設計，并增加阻尼加強層，減小機罩薄板結構在拖泵作業時的振動，機罩內部的空氣流場和聲學結構優化設計加快噪聲能量衰減，并可屏蔽發動機系統和液壓系統噪聲。2 風扇噪聲和發動機排氣噪聲是拖泵的重要噪聲源之一。風扇噪聲抑制裝置通過新型進氣風口和消聲裝置設計，減小噪聲的向外輻射水平。高效的發動機排氣消聲器有效降低發動機排氣脈動噪聲和噴流噪聲。3 采用隔音吸震材料搭建混凝土泵降噪室進行隔音降噪，降噪室艙壁采用多層材料結構組成，251包括金屬層、減振阻尼層、高性能吸聲材料層、表面保護層等，隔音吸聲性能強；室內配置排風系統、降溫系統等。9.0.3 節能技31、術措施：采用 PLC、步進電機及速度傳感器對柴油機進行控制，結合發動機功率特性曲線，可根據不同工況自動調節發動機的油門，使設備在滿足施工要求的最省油工況下運行，提高燃料的經濟性，達到節能降耗的目的，平均節約油耗 20%以上。9.0.4 廢棄物管理措施：1 材料堆放的位置及數量應符合相關規范的要求，不用的材料、物件應及時清理運至地面。2 施工現場設立專門的廢棄物臨時貯存場地，廢棄物應分類存放，對有可能造成二次污染的廢棄物必須單獨貯存、設置安全防范措施且有醒目標識。9.0.5 防止施工噪音污染，加強環保意識的宣傳，采用措施控制人為的施工噪聲，嚴格管理，最大限度地減少噪音擾民。1010效益分析效益分32、析10.1 經濟效益以某項目實際工程情況為例，經現場實際統計核算以下數據：10.1.1 混凝土經濟效益采用微珠超細粉，通過配合比優化，減少了單方混凝土水泥使用量，在滿足工作性能的同時，降低了材料費成本。普通配合比單方混凝土水泥用量為 420Kg，優化后單方水泥用量為 340Kg，單方 C70 混凝土綜合成本由 484.92 元降低為 391.0 元。截止目前 C70 混凝土共澆筑約 31837m3節約費用：（484.92-391.0）31837=299.01 萬元10.1.2 焊接工藝經濟效益焊接工藝的應用節約了現場勞動力投入，節省了加固材料費。與傳統方法相比，節省了大量的人力，每節四根巨型柱33、可節約勞動成本約 2 萬元，單根巨型柱為 150 節，避免了 15 天的工期延誤，每天按 30 萬元計算，節約成本 450 萬元。節約費用：2150+1530=750 萬元合計共節約費用 1049.01 萬元。10.3 社會效益本工法的成功應用為我國工程行業積累了適用于超高層建筑鋼管混凝土巨型柱施工經驗，豐富和完善了巨柱截面巨大、腔體多、泵送高度高等復雜氣候環境下高性能自密實混凝土配合比優化、鋼結構組拼焊接與施工缺陷質量檢測技術，提升了我國超高層建筑中巨型組合截面鋼管混凝土柱施工技術水平，推動了巨型柱在超高層結構中應用不斷發展與創新。1111應用實例應用實例天津高銀 117 大廈是一幢以甲級寫34、字樓為主，并附有六星級豪華商務酒店及相關設施的大型超高層建筑。總建筑面積約 840000 m2，建筑物高度約為 597 m，有 3 層地下室。本工程大廈平面為正方形，四周邊樓板局部懸挑形成建筑外輪廓，且樓層平面隨著斜外立面漸漸變小，大廈首層平面尺寸約為 65 m65 m，漸變至頂層時平面尺寸約為 45 m45 m。中央混凝土核心筒為矩形，平面尺寸約 34 m37 m，主要用作高速電梯間、設備用房和服務用房。117 大廈主體結構采用多重結構抗側力體系來承擔風和地震產生的水平作用，該體系由鋼筋混凝土核心筒、巨柱及巨形框架的周邊結構構成。巨柱作為重要的承力結構，其施工質量尤其重要。針對復雜截面鋼管混35、凝土巨型柱截面尺寸巨大，高強、低收縮、自密實混凝土性能要求高，多252腔鋼管混凝土經歷不同季節進行超高泵送，巨型截面鋼管柱焊接殘余應力控制、制作精度控制難度大，組拼焊接要求高及高空作業困難、施工質量檢測困難、氣象條件復雜等工程重難點。施工單位高度重視、精心籌劃、周密部署、科學施工，從高強自密實混凝土配合比優化、鋼結構組拼順序與焊接工藝，混凝土澆筑與養護、內部施工質量缺陷檢測與巨型柱混凝土澆筑質量評估等多方面進行技術攻關，保證了天津 117 大廈巨型柱施工的順利進行，目前已安裝并澆筑完成，施工質量達到既定目標，得到了業主和監理單位的充分認可，創造了良好的經濟效益和社會效益。圖 11-1 巨型柱吊裝圖 11-2 巨柱焊接圖 11-3 巨柱鋼筋施工圖 11-4 巨柱焊縫檢測圖 11-5 壓電陶瓷法檢測圖 11-6 超聲法檢測