1、鋼管柱自密實混凝土專項施工方案工程名稱：大連世界金融中心編制依據：建筑工程施工質量驗收統一標準GB50300 一 2001 混凝土質量控制標準CB50164 一 92 自密實混凝土應用技術規程CECS203:2006 鋼管混凝土結構設計與施工規程CECS 28:90 矩形鋼管混凝土結構技術規程CECS159:2004 高強混凝土結構技術規程CECS 104:99 工程部位：-5 層 0.000 工程概況：本工程地下 6 層，采用鋼管混凝土和剪力墻結構1.鋼管柱試驗制作典型的鋼管柱進行樣板柱試驗，模擬現場氣溫、運距及施工條件進行混凝土的泵送施工。來檢驗混凝土填充的密實度和混凝土的泌水性能等其它性
2、能指標。現場制作標養試件，澆筑 28 天后先進行超聲波檢測，然后割開鋼管觀察混凝土的密實情況，并鉆取芯樣檢測鋼管內混凝土的強度。樣板鋼管柱將做如下實驗：項目擴展度標養試件同條件試件彈性模量試件自由收縮試件密實度（超聲波）芯樣試件1 700-750mm 6 組6 組2 組4 組6 組2 組1.1 鋼管混凝土的檢測1.1.1 檢測方法的選擇鋼管混凝土澆筑完成并待混凝土達到一定強度后，需要對混凝土的澆筑質量進行檢測，本工程檢測方法采用超聲波檢測法。1.1.2 超聲波檢測原理概述超聲波檢測鋼管混凝土的基本原理是在鋼管外徑的一端利用發射換能器產生高頻振動，經鋼管傳向鋼管外徑另一端的接收能器。超聲波在傳播
3、過程中遇到由各種缺陷時其能量就會在缺陷處衰減，造成超聲波到達接收換能器的聲時、幅值、頻率的相對變化。根據這些相對變化，對鋼管混凝土質量進行分析判斷。檢測信號的分類及特征序號分類特征1 聲時短、幅值大、頻率高信號這種情況表明超聲波穿過的鋼管砼密實均勻，沒有缺陷2 聲時長、幅值小、頻率低信號這種情況表明鋼管砼中存在著缺陷，而且缺陷的位置是在有效接受聲場的中心軸線上即收發換能器的連線3 聲時短、幅值小、頻率低信號鋼管砼中的缺陷不在有效接受聲場的中心軸線上，而是在有效接受聲場覆蓋的空間內，鋼管砼本身沒有缺陷，但是由于換能器與鋼管外壁耦合不良，也會造成幅值變小、頻率下降而聲時變化很小的現象1.2 鋼管混
4、凝土檢測現場實施檢測工作流程檢測工作分兩個階段：一是混凝土初凝后在鋼管內部檢測；二是混凝土終凝后在鋼管外部檢測。檢測工作流程如下圖所示：1.3 鋼管混凝土檢測方法概述鋼管混凝土檢測采用內部埋設聲測管及外部布設檢測點的方法，混凝土澆筑前在鋼管內埋設 3 根測聲管，內外檢測點均呈等邊三角形布置，如下圖：1.3.1 鋼管砼初凝后的內部檢測以每兩根管為一個測試剖面，對每個剖面進行檢測。檢測時，在兩個測聲管內分別放進發射換能器 R 和接收換能器 T，以同樣的速度同步移動，每 500 檢測一次，逐點測讀聲學參數，檢測方式以對測為主。對上述檢測可疑部位進行復測，復測時可采用多種方式進行，如下圖：通過跟無缺陷
5、鋼管混凝土的波形比較分析，確認混凝土的振搗質量。1.3.2 鋼管混凝土終凝后外部檢測措施由于混凝土達到設計強度后施工作業面與檢測作業面高差達35 節(約 30 50 米)，所以不宜采取常規檢測方法。本工程擬采用超聲波自動爬行系統進行鋼管混凝土外部檢測，該系統各技術指標如下表所示：通過鋼管柱混凝土試驗，為下面的鋼管柱混凝土施工取得經驗，根據試驗經驗及規范要求確定自密實混凝土施工方案。2.鋼管柱自密實混凝土施工2.1 混凝土澆筑本工程地下室鋼柱主要尺寸有15001500mm、15001000mm 等。采有自密實混凝土澆筑，鋼管混凝土柱均為豎向直柱，且核心筒中鋼管內部有豎向呈十字加勁板，將鋼管分為四
6、部分，給施工帶來一定的難度。2.2 施工方法本工程鋼管柱采用高拋自密實法：通過一定的拋落高度，充分利用混凝土墜落時的動能及混凝土自身的優異性能達到振實的效果。2.3 澆筑過程（1）對已安裝就位的鋼柱頭加保護蓋板，以防雨水、異物落入。鋼柱安裝完成后進行驗收，確保鋼柱定位誤差和焊接質量滿足規范要求。采用塔吊吊混凝土進行澆筑。（2）自密實砼入模前，應對拌合物的工作性進行抽檢。（3）自密實現場取樣制作試塊，試塊不作任何振搗；分二層注滿模具，二次間隔時間30 秒；表面抹光，終凝后壓光。（4）控制入模溫度在 10-30范圍，鋼管局部溫度不應超過40.（5）為減少各類氣泡在鋼管芯內水平隔板下聚集，鋼管試驗柱
7、（標準節為三個樓層）分三次填充。混凝土液面的高度宜在樓層節點隔板下 150-200mm左右位置。在鋼柱外側標注出每次澆筑的高度，澆筑時錘擊管壁，跟蹤混凝土液面的高度，以控制每次澆筑的混凝土量。當澆筑到內隔板下時，停止 1015 分鐘后繼續澆筑。采用振搗器振搗，振搗時注意快插慢抽，振點為水平隔板孔周圍，振搗時間為1520秒，并使振搗棒在振搗過程中上下略有抽動，上下混凝土振動均勻，以利于混凝土中的氣泡充分上浮消散。（6）混凝土應保持勻速、連續自由下落。澆筑過程中，混凝土要保持垂直從內隔板孔中自由穿過。（7）鋼管砼澆筑終止后將原有保護罩蓋好，避免雨水及雜物進入。2.4 鋼管混凝土施工注意事項序 號項
8、目注 意 事 項1 基層清理每根柱澆筑之前進行基層處理、鑿毛，并預鋪 20-30 厚同強度的水泥砂漿2 砼振搗要等到振搗口溢漿和砼冒出且振搗口不再下落方能往上繼續澆筑，以確保砼的密實度3 澆筑速度要合理控制澆筑的速度，以保證砼的振搗質量4 間隔時間同一根鋼管柱的澆筑要連續進行，中間間隔的時間不能超過砼的初凝時間3.鋼管混凝土質量保證措施鋼管混凝土柱是由鋼管和混凝土共同作用的受力構件，要求混凝土具有很好的填充性能，確保充滿鋼管內的每個部位，混凝土要有良好的流動性、體積穩定性，加上鋼管不象木模板一樣有一定的吸水性，所以混凝土還要有良好的保水性能，不得有離析、泌水現象。我們將采取下列措施確保鋼管混凝
9、土的質量：3.1 原材料的質量控制控制粗細骨料的級配、粒徑、粒形、強度、含泥量、雜質等指標，特別是骨料中的泥塊含量，含泥量不僅影響混凝土的強度，還使混凝土的自身收縮增，容易產生裂縫。還要控制粗骨料的空隙率，粗骨料的空隙率小不僅可以節約水泥，減少混凝土的自身收縮及混凝土的水化熱，還可以提高混凝土的流動性，減少混凝對進場的原材料嚴格按規范規定的檢驗批次進行檢驗，不合格材料嚴禁進場。3.2 雙摻技術在混凝土中摻加礦物摻合料不但可以提高混凝土的密實度、強度，還可以改善混凝土的流動性、可泵性，提高混凝土的耐久性。此外加入礦物摻合料還可以降低配合比中的水泥用量，減少混凝土的水化溫升，降低混凝土的內外溫差，
10、防止出現溫度裂縫，同時混凝土單方水泥用量減少使混凝土的自身收縮減小，也可防止裂縫的產生。此外加入摻合料還可以降低拌合物中的 C3A 的濃度和堿的濃度，減少混凝土拌合物的泌水現象和坍落度損失，抑制混凝土中的堿-骨料反應。3.3 膨脹劑在混凝土中摻加一定量的膨脹劑來補償混凝土的自身收縮，以補償因溫差和干縮產生的內應力，還可以降低混凝土的水化熱，避免產生冷縫，確保混凝土在鋼管中填充密實及和鋼管壁之間的粘結。為了防止膨脹劑摻量過引起過度膨脹，模擬混凝土在鋼管中的條件測定不同摻量下混凝土的各項性能及變形值，通過膨脹劑摻量的變化引起混凝土變形的變化來確定一個膨脹劑的最佳摻量。3.4 配合比的優化設計鋼管混
11、凝土要求混凝土拌合物有很好的自密實性能，要平衡混凝土的流動性和抗離析的關系，漿骨比要適當，砂漿量太小，影響混凝土的流動性；砂漿量過大，混凝土的自身收縮大，同時由于粗骨料體積比例小，混凝土的彈性模量降低，混凝土的受壓變形增大。3.5 拌合物的質量控制混凝土倒錐法試驗流出時間在 8 至 15 秒之間，壓力泌水比小于 40%。泵送混凝土坍落度 200mm 20，非泵送混凝土坍落度 140mm20，混凝土的初凝時間不小于 8 小時，終凝時間不大于 12 小時，坍落度經時損失 1 小時小于 20mm，2 小時小于 40mm。3.6 砼拌合物生產控制混凝土攪拌站要嚴格按配合比進行生產，生產前對攪拌樓的計量
12、設備進行校定，確保原材料的計量準確。高強高流動性混凝土要求有足夠的攪拌時間，攪拌時間要求控制在 3 分鐘，確保拌合物攪拌均勻，氣溫變化及砂石含水率變化時應對施工配合比及時調整，確保入泵混凝土坍落度的穩定，嚴格控制單方混凝土的用水量，炎熱天氣時采取相應措施降低混凝土的入模溫度，攪拌站及現場應加強對混凝土的抽檢力度，不合格混凝土嚴禁使用。攪拌車在裝車前應排除罐體內的洗車水，在運輸過程中要保持旋轉狀態，卸料前高速旋轉 1 分鐘，保證混凝土拌和均勻。并保持泵送的連續性。運輸過程中，嚴禁向車內的混凝土加水。混凝土的運輸時間應符合規定，未作規定時，宜在90min 內卸料完畢。當最高氣溫低于25 攝氏度時，運送時間可延長30min。混凝土的初凝時間應根據運輸時間和現場情況加以控制，當需延長運送時間時，應采用相應技術措施，并應通過試驗驗證。混凝土在運輸過程中應避免遺撒。3.7 施工現場的質量控制
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