海悅廣場(chǎng)26#辦公樓及商業(yè)裙房

C60自密實(shí)混凝土試驗(yàn)方案

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海悅廣場(chǎng)26#辦公樓及商業(yè)裙房項(xiàng)目部

2014年3月6E

目錄

1.工程概況..............................................2

2.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.............................................2

3.

一、工程概況

海悅廣場(chǎng)26#辦公樓及商業(yè)裙房項(xiàng)目工程位于西安市文景路與鳳

城七路西北角，本工程為超高層綜合樓，地下三層，地上38層；建

筑面積約90000m2；建筑高度192.0m。建筑抗震設(shè)防烈度八度；結(jié)

構(gòu)類型為鋼管混凝土框架-鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)。

外框柱為方鋼管柱混凝土32根；核心筒為十字鋼柱截面尺寸

鋼柱，地下三層4根，地下二層至二十四層20

根，二十五層至屋面4根;

樓層位

基礎(chǔ)頂面—H二層1000XI000X28mm

十三層~一十八層900X900X24mm

二十九層?屋面800X800X20mm

框柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)鋼見(jiàn)下表：混凝土強(qiáng)度

樓層位

基礎(chǔ)頂面?九層C60

十層?二十層C55

二十一層?二十七屋C50

二十八層及以上C45

二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

本工程實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谟诟鶕?jù)施工實(shí)際情況，模擬施工工序，對(duì)預(yù)估的問(wèn)

題進(jìn)行驗(yàn)證，并且分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，制定措施消除隱患。主要驗(yàn)證以下

幾個(gè)方面問(wèn)題：

1.鋼管混凝土塌落度控制

混凝土塌落度施工要求為220?260,C60自密實(shí)鋼管混凝土配合

比方案中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為260mm,取塌落度下限220mm實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)泵送

混凝土過(guò)程中塌落度損失情況，根據(jù)塌落度損失情況混凝土在泵送

前調(diào)整塌落度，保證泵送順利。

2.泵送混凝土的含氣量控制

混凝土含氣量控制范圍為2.4%?2.7%,C60自密實(shí)鋼管混凝土配

合比方案中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為含氣量2.4%,頂升實(shí)驗(yàn)時(shí)以2.7%含氣量為判

定標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試混凝土頂升施工后的收縮量。

3.混凝土拌合物含水量的控制。

C60自密實(shí)鋼管混凝土配合比方案中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為6.1%（根據(jù)配

比數(shù)據(jù)折算出），頂升實(shí)驗(yàn)時(shí)含水量取值小于6.1%,檢驗(yàn)頂升時(shí)泵送

壓力變化及施工后收縮量。

4.混凝土粒徑控制。

頂升實(shí)驗(yàn)還原施工情況，采取1層一頂，取標(biāo)準(zhǔn)層高4.2m,C60自

密實(shí)鋼管混凝土配合比方案中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為（5-20）mm石灰石碎石,

實(shí)驗(yàn)時(shí)混凝土粒徑取值大于上限值20,檢測(cè)頂升施工時(shí)泵送壓力變

化趨勢(shì)，保證頂升施工的順利進(jìn)行，實(shí)際施工時(shí)混凝土粒徑（5-20）。

5.鋼柱柱頂無(wú)石混凝土檢測(cè)

混凝土頂升施工完后，待柱頂混凝土回落穩(wěn)定后，檢查柱頂混凝土表

觀密度,C60自密實(shí)鋼管混凝土配合比方案中表觀密度為2460Kg/m3,

柱頂混凝土與出罐混凝土重量對(duì)比，混凝土骨料含量為41.5%（根據(jù)

配比數(shù)據(jù)折算出）。

6.頂升速度控制

在頂升施工時(shí)，控制混凝土頂升速度，避免因頂升過(guò)快造成混凝

土排氣不利，混凝土內(nèi)部疏松影響強(qiáng)度。頂升速度控制在lm/h左右。

速度控制在lm/h時(shí)泵送壓力的控制。

7、泵送壓力驗(yàn)證

本工程混凝土泵送施工采用三一泵廠生產(chǎn)的HBT90CH—2122D

拖泵泵車性能參數(shù)及工作功率（見(jiàn)下表）

泵車型號(hào)HBT90CH—2122D

混凝土理論輸送壓力（低壓/高壓）19/28MPa

混凝土理論輸送量（低壓/高壓）95/70m3/h

柴油機(jī)額定功率2X186KW

最大骨料尺寸（mm）輸送管徑（①125mm）40

混凝土塌落度100mm?230mm

柴油機(jī)工作功率（取額定功率的75%）2xl39.5KW

實(shí)驗(yàn)時(shí)按實(shí)際計(jì)算出的靜壓值及工作壓力進(jìn)行驗(yàn)證，得出混凝土工

作壓力區(qū)間。

靜壓值理論計(jì)算：

計(jì)算依據(jù)：JGJ/T10-2011《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》

混凝土泵送所需壓力P包含三部分：混凝土在管道內(nèi)流動(dòng)的沿程阻

力造成的壓力損失P1、混凝土經(jīng)過(guò)彎管的局部壓力損失P2以及混凝

土在垂直高度方向因重力產(chǎn)生的壓力P3O

(1)、水平管壓力損失

P、=?I=—L+&1+=匕a-,?I

d\_A^)_

式中：

%一單位長(zhǎng)度的沿程壓力損失。

一管道總長(zhǎng)度，混凝土泵送臨界高度按185.5m,加上水

平管道50用，總長(zhǎng)約按235.5門計(jì)。

一粘著系數(shù)，取=(3.0-0.10S)X102(Pa),S為塌落度,

取S=22cm,則=(3.0-0.10S)X102(Pa)=80Pa

d一混凝土輸送管直徑為125mm。

一速度系數(shù)，取=(4.0-0.10S)X102(Pa/m/s),則

七二(4.0-0.10S)X102=180Pa

一混凝土泵分配閥切換時(shí)間與活塞推壓混凝時(shí)間之比，其

值約0.3。

一混凝土在管道內(nèi)的流速，當(dāng)排量達(dá)40m3/h時(shí)，流速約

0.9m/so

一徑向壓力與軸向壓力之比，其值約0.95。

計(jì)算得：Pl=2.1MPa

(2)、彎管壓力損失:

90。彎管，含地面水平彎管、豎管緩沖彎管約12個(gè)；45。彎管,

約4個(gè)，管道設(shè)置1個(gè)截止閥。每個(gè)90°彎管壓力損失0.1MPa；

每個(gè)45°彎管壓力損失0.05MPa、截止閥壓力損失0.IMPa；分

配閥壓力損失0.2MPa。

P2=12X0.1+4X0.05+1X0.1+1X0.2=1.7MPa。

(3)、豎管中混凝土自重壓力損失：

P3=PgH=2460X9.8X185.5X10-6=4.5MPa。

式中：

P一混凝土密度，取2460kg/m3

g一重力加速度9.8m/S2

H一泵送高度，按185.5m計(jì)算

計(jì)算結(jié)果：泵送混凝土高度185.5m時(shí)理論計(jì)算所需要的壓力

P=P1+P2+P3=2.1+1.7+4.5=8.3MPa

泵送混凝土的理論計(jì)算靜壓值為8.3MPa

工作壓力理論計(jì)算

外框上部標(biāo)準(zhǔn)層高度為3.9m,取1層標(biāo)準(zhǔn)層高度為計(jì)算高度，鋼

柱凈截面為920mm義920mm,栓釘為①22X80,水平截面共計(jì)12個(gè),

栓釘水平截面面積為22X80=1760mm2,鋼柱凈截面面積為(920X

920-1760X12)=825280mm2,混凝土自重密度為2460Kg/m3,頂升中

的混凝土承受向上的泵送壓力F,向下的混凝土自重重力G、鋼管柱

壁與混凝土的摩擦阻力Fz、空氣壓強(qiáng)壓力Fy:

F=G+Fz+Fy

G=Pg=2460X9.8X4.2X0.82528=83.563KN

混凝土與鋼柱柱壁摩擦系數(shù)u取0.2。Fz=Gu=16.71KN

Fy=101325PaX0.82528=83.62KN

F=83.563+16.7+83.62=183.893KN

泵送管道采用國(guó)標(biāo)125A管道，Sl=3.14X0.0625X

0.0625=0.0123m2.

P1=F/Si=183.893KN/0.0123=14.99MPa

1層鋼柱頂升需要壓力為14.99MPa,泵送混凝土高度185.5m時(shí)

理論計(jì)算所需要的壓力P=P1+P2+P3=2.1+1.7+4.5=8.3MPa

混凝土泵送壓力區(qū)間為[8.314.99]MPa

實(shí)驗(yàn)時(shí)需驗(yàn)證泵送壓力是否滿足施工需要。

三、鋼管混凝土實(shí)驗(yàn)施工方案選型

1.頂升施工工藝特點(diǎn)

1.1減少高空作業(yè)及勞動(dòng)強(qiáng)度頂升法是將混凝土從鋼柱底部向上頂,

頂升操作時(shí)工人可以在樓板施工完后的一個(gè)相對(duì)安全的操作面上進(jìn)

行施工。

1.2混凝土澆筑速度快、無(wú)需振搗泵管與鋼柱連接完畢后，可直接頂

壓至澆筑高度，無(wú)需人工振搗及停頓，混凝土依靠頂升擠壓、高流動(dòng)

性自然密實(shí)。

1.3確?；炷临|(zhì)量頂升法是混凝土泵緩慢將混凝土從鋼柱根

部向上頂升，有利于排除鋼柱內(nèi)空氣，尤其是橫隔板下的空氣，避

免了隔板底混凝土不密實(shí)。

1、4可與其他施工穿插進(jìn)行，不占用關(guān)鍵線路工期時(shí)間頂升是

從鋼柱上不同標(biāo)高處預(yù)留的頂升孔將混凝土壓至預(yù)定標(biāo)高，不需要

從每段鋼柱的頂部灌入，不存在與上部鋼柱安裝的相互影響。

1、5操作簡(jiǎn)單，節(jié)省人工頂升法只需將泵管與頂升口進(jìn)行連接,

在混凝土頂升到預(yù)定高度后，停止泵送，關(guān)上止回閥，最后拆除泉

管即可。

因此本工程±0.000以上采用頂升自密實(shí)混凝土進(jìn)行鋼管混凝土

施工?！?.000以下因場(chǎng)地原因采取高拋免振法。

2.實(shí)驗(yàn)柱選型

實(shí)驗(yàn)柱選型施工，我公司參照國(guó)內(nèi)成功經(jīng)驗(yàn)的介紹，

進(jìn)行了1：1模擬試驗(yàn)柱施工。根據(jù)本工程特點(diǎn)選取一層口

1000X1000X28X28mm鋼管柱為試驗(yàn)柱，高度為4.2m。（鋼

柱試驗(yàn)件深化圖紙見(jiàn)附件I）

四、自密實(shí)混凝土配合比確認(rèn)

頂升施工使用的混凝土工作性能品質(zhì)是決定施工成敗的關(guān)鍵，由于

混凝土在鋼柱內(nèi)填充上升受到橫向筋板等的制約，因此混凝土必須

有很好的流變性能和黏聚性能，實(shí)際生產(chǎn)中按照《自密實(shí)混凝土應(yīng)用

技術(shù)規(guī)程》、《高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》控制，主要控制塌落度擴(kuò)

展度大于650nlm,不得出現(xiàn)泌水、離析、分層、抓底等現(xiàn)象，混凝土

凝結(jié)時(shí)間控制在12h以上，限制膨脹率必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制,

防止混凝土與鋼柱之間出現(xiàn)質(zhì)量隱患。（自密實(shí)混凝土配合比見(jiàn)附件

II)

1.技術(shù)指標(biāo)

1、1碎拌合物技術(shù)條件：

水膠比：小于0.45；膠凝材料不小于400Kg/m3:

填充性：坍落度大于等于220m叫擴(kuò)展度大于等于600mm；

凝結(jié)時(shí)間：終凝（10-14）小時(shí)

試配強(qiáng)度：按標(biāo)準(zhǔn)要求制作，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件，R60不小于69.9

Mpa;

間隙通過(guò)性：坍落擴(kuò)展度與J環(huán)擴(kuò)展度差值（mm）:25<PA1^50;

限制膨脹率（設(shè)計(jì)要求）：水中14天蕓0.020%,空氣中28天干縮率

^0.010%;

混凝土堿骨料反應(yīng)：采用非堿活性集料；

氯離子含量：^0.15%

1、2施工性能：滿足可泵性，和易性良好。

2.原材料選用

2、1抗折強(qiáng)度（M抗壓強(qiáng)度（M凝結(jié)時(shí)間需水

水泥：pa）pa）（min）量比%

PO.52R3R28R3R28初凝終凝

,5水

泥

細(xì)度

m7kg

3407.09.831.254.419525525.4

2.2細(xì)骨料：

濡河中砂，細(xì)度模數(shù)2.6,含泥量1.3%,泥塊含量小于0.3猊非堿

活性集料；

2.3粗骨料：

（5-20）mm涇陽(yáng)石灰石碎石，壓碎值5.3%,含泥量0.3%,泥塊

含量0,非堿活性集料；

2.4外摻料：

礦粉：西安德龍生產(chǎn)S95級(jí)，比表面積：410m2/kg,活性：

R785%,R28102%；

2.5減水劑：蘭州吉盛生產(chǎn)的聚竣酸高性能減水劑。適應(yīng)性：摻量

1.2%時(shí)初始240mm,1小時(shí)230mm,減水率27.5%,

2、6膨脹劑：江西武冠生產(chǎn)WG-CMA,限制膨脹率水中7天0.028%,

空氣中21天0.019%；

3.混凝土配合比選用

混凝土配合比的選擇：商混站試驗(yàn)室在精心設(shè)計(jì)配制的同時(shí)，結(jié)

合工程實(shí)際情況，參考工程實(shí)例，優(yōu)選施工配合比（Kg）：

C自水泥礦粉膨脹齊IJ中碎石減水凝結(jié)時(shí)間

60來(lái)(P.(s(全WG砂(5-20.劑(min)

自水095)-CMA)0)mm(LON

密52.5)S-PM

實(shí))

混

凝

土

初凝終凝

配

合

比：

水

灰

比

0.2

1503851154573510208.0510700

8

4.拌合物性能試驗(yàn)

和易性：粘聚性良好，無(wú)離析，無(wú)泌水。

坍落度：260mm,擴(kuò)展度：620mm,lh坍落度損失：10mm;

拌合物含氣量2.4%；

坍落擴(kuò)展度與J環(huán)擴(kuò)展度差值(mm):20；

拌合物表觀密度：2460kg/m3.

5.混凝土性能試驗(yàn)

5.1力學(xué)性能

R3=48.7Mpa,達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度81%；

R7=57.2Mpa,達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度95%；

R28=68.6Mpa,達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度H4%；

R60=71.8Mpa,達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度120%；

5.2限制膨脹率

水中14天0.022%；空氣中28天-0.009%；

每方混凝土中氯離子含量占膠凝材料百分?jǐn)?shù)：

(0.0002*385+0.0002*115+0.000025*45+0,000037*150+8.0*0.0002)

/545

=(0.077+0.0230+0.0011+0.00555+0.0016)/545

=0.10825/545=0.020%

6.泵送實(shí)驗(yàn)商混站提供數(shù)據(jù)

6.1C60自密實(shí)混凝土頂升施工完后，前期收縮計(jì)算，并說(shuō)明鋼柱與

混凝土脫粘范圍。

6.2位與鋼結(jié)構(gòu)施工完后，保證不脫粘的措施有哪些？

6.3如何解決C60自密實(shí)佐在夏季與冬季鋼構(gòu)及性收縮變化？防止

熱脹冷縮的措施？對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的要求，鋼結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)控制什么范圍

內(nèi)，以確?；炷恋氖┕べ|(zhì)量。

6、4本次C60自密實(shí)碎配合比滿足哪個(gè)季節(jié)施工？其余的季節(jié)配合

比調(diào)整方案。

6、5提供泵送試驗(yàn)方案，泵送方案模擬實(shí)驗(yàn)如何保證泵送壓力，增加

實(shí)驗(yàn)泵管阻力，計(jì)算出泵管出口最大、最小壓力？按最小壓力進(jìn)行頂

升是否滿足實(shí)驗(yàn)并達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的數(shù)據(jù)。

五、鋼柱內(nèi)混凝土頂升施工

1.頂升前的準(zhǔn)備工作

1、1鋼柱驗(yàn)收合格，并辦理相關(guān)交接手續(xù)。

1.2清除鋼柱頂升腔內(nèi)雜物。

1.3在現(xiàn)場(chǎng)施工完后的地下車庫(kù)頂板處安裝鋼構(gòu)試驗(yàn)件并進(jìn)行加固。

1.4平板插楔式截止閥安裝完畢。

1.5泵管鋪設(shè)就位并進(jìn)行密封性及泵管穩(wěn)固性檢查。

2.關(guān)鍵質(zhì)量技術(shù)控制要點(diǎn)

頂升混凝土施工是混凝土施工中難度較大的一種施工工藝，對(duì)混凝

土生產(chǎn)單位及施工單位技術(shù)要求相對(duì)較高，其關(guān)鍵質(zhì)量技術(shù)控制要

點(diǎn)是：①混凝土品質(zhì)滿足自密實(shí)混凝土的相關(guān)要求；②混凝土生產(chǎn)、

供應(yīng)環(huán)節(jié)必須保證連續(xù)穩(wěn)定；③混凝土泵送過(guò)程各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)必須穩(wěn)

定可控；④柱內(nèi)混凝土頂升速度、高度、位置等參數(shù)控制及監(jiān)控措施

必須齊全；⑤泵送點(diǎn)與監(jiān)控點(diǎn)通信聯(lián)絡(luò)通道必須暢通及時(shí)；⑥鋼柱內(nèi)

部結(jié)構(gòu)及檢驗(yàn)必須滿足圖紙要求；⑦鋼柱外加固措施及監(jiān)測(cè)措施必須

可靠準(zhǔn)確。

3.頂升工藝

3.1在距鋼管混凝土柱底部500nmi開(kāi)直徑145nmi圓孔，清除柱內(nèi)雜物

并在連接短管上焊接現(xiàn)場(chǎng)加工制作的平板福楔式截止閥。

3.2在頂升混凝土預(yù)期頂標(biāo)高處鉆直徑230mm的孔，便于排出便面

浮漿和觀察判斷頂升過(guò)程中的澆筑高度。頂升過(guò)程中，出漿后即泵送

至預(yù)期標(biāo)高。

3.3在泵管與截止閥連接前，先對(duì)管道進(jìn)行潤(rùn)滑（水泥漿和砂漿不

能進(jìn)入鋼管內(nèi)）。待水泥漿和水泥砂漿泵送完畢、泵管口流出混凝土

后再把泵管與截止閥用套箍連接好。

3.4在泵送頂升過(guò)程中，嚴(yán)禁反泉，在更換車輛時(shí)要保證泵壓連續(xù)。

泵送時(shí)，料斗內(nèi)混凝土不得少于其容量的2/3,以免在泵送過(guò)程中

吸入空氣。頂升速度控制在Im/min左右，該速度與鋼管柱尺寸和

泵的排量有關(guān)。

3.5混凝土頂升到位后，先讓混凝土自由下沉2?3min,然后再泵

送頂升一次，達(dá)到相應(yīng)高度，及時(shí)停泵，隨時(shí)關(guān)閉截止閥。經(jīng)過(guò)回抽

后再拆除截止閥后靠近混凝土泵端的輸送管，待混凝土終凝后再拆

除截止閥。澆筑完畢30nlin后，觀察柱頂混凝土有無(wú)回落下沉。

3.6當(dāng)鋼管內(nèi)設(shè)有實(shí)腹板或隔板時(shí)，會(huì)使頂升阻力略有增加，可采

取的解決措施有：①適當(dāng)縮短頂升高度以減少頂升距離；②適當(dāng)增

大混凝土的擴(kuò)展度20?30mm;③條件許可時(shí)可加大出漿口直徑,

在減少頂升壓力的同時(shí)也利于混凝土頂升時(shí)排氣。

3.7在頂升過(guò)程中用專用攝像頭通過(guò)計(jì)算機(jī)連接，對(duì)柱內(nèi)混凝土頂

升情況進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)。

3、8對(duì)頂升完畢的混凝土澆筑完成12h內(nèi)用敲擊法進(jìn)行全面檢測(cè)。

對(duì)敲擊有疑問(wèn)的位置，進(jìn)行超聲波無(wú)損檢測(cè)，確定缺陷程度。如發(fā)現(xiàn)

混凝土未完全壓滿壓實(shí)，可采取鉆孔壓漿修補(bǔ)。

3、9混凝土在頂升口位置須再次做擴(kuò)展度測(cè)試，混凝土性能不滿足

要求的必須退場(chǎng)。

4.頂升注意事項(xiàng)

4.1混凝土泵的安全使用及操作應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行說(shuō)明書(shū)制訂專門操作要

點(diǎn)。要求由商品混凝土公司派專人進(jìn)行操作。泵送工必須是經(jīng)培訓(xùn)合

格的有證人員，嚴(yán)禁無(wú)證操作。

4、2混凝土泵啟動(dòng)后，應(yīng)先泵送適量水以濕潤(rùn)混凝土泵的料斗、活

塞及輸送管的內(nèi)壁等直接與混凝土接觸部，立。

4.3經(jīng)泵送水檢查，確認(rèn)混凝土泵和輸送管中無(wú)異物后，采用泵送水

泥砂漿潤(rùn)滑混凝土泵和輸送管內(nèi)壁。

4.4鋼骨柱頂升時(shí)要求將上端柱核心區(qū)的綱筋按要求插筋。

4.5頂升作業(yè)前備好鐵質(zhì)容器，用于接納潤(rùn)管砂漿，并用塔式起重

機(jī)吊出消納。

4.6頂升連接件與鋼柱連接采用同泵管相同直徑泵管進(jìn)行焊接，現(xiàn)

場(chǎng)制作并安裝完平板截止閥。平板截止閥與標(biāo)準(zhǔn)泵管連接。泵管之間

的連接嚴(yán)禁漏放膠墊圈，以免泵管連接處漏漿，從而造成堵管現(xiàn)象。

4、7泵安全閥必須完好，泵送時(shí)先試送，注意觀察泵的液壓表和各

部位工作正常后加大行程。在混凝土坍落度較小和開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)使用短

行程。檢修必須在卸壓后進(jìn)行。泵機(jī)應(yīng)隨時(shí)檢查乳化劑冷卻潤(rùn)滑水箱

中的水量是否足夠和干凈，一般每工作8h要更換一次。泵機(jī)運(yùn)行聲

音變化、油壓增大、管道振動(dòng)是堵管的先兆，應(yīng)及時(shí)采取措施排除。

泵機(jī)停歇后再啟動(dòng)時(shí)，要注意壓力表壓力是否正常，預(yù)防塞管。

4、8頂升過(guò)程中，注意泵壓變化，正常情況下泵壓不超過(guò)18MPa,若

泵壓過(guò)大，說(shuō)明混凝土坍落度損失較大。

5.混凝土頂升關(guān)鍵技術(shù)

5.1混凝土頂升過(guò)程中注意高度變化，控制頂升高度，頂升前根據(jù)矩

形鋼柱的高度及截面尺寸計(jì)算出單肢鋼柱的混凝土用量及頂升速度,

避免混凝土高于頂升設(shè)計(jì)標(biāo)高。

5.2混凝土的性能是矩形鋼柱頂升成功的關(guān)鍵因素，混凝土出機(jī)前

必須嚴(yán)格把關(guān)，對(duì)混凝土的坍落度、擴(kuò)展度進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)，避免因混

凝土性能不符合要求造成堵管。

5.3矩形鋼柱出廠前，必須對(duì)矩形鋼柱的焊縫進(jìn)行100%探傷檢測(cè),

避免頂升過(guò)程中造成鋼柱焊縫的開(kāi)裂。

5.4頂升過(guò)程中必須密切關(guān)注泵壓變化，如果泵壓迅速升高（正常情

況下泵壓為12?18MPa）,說(shuō)明混凝土性能存在質(zhì)量問(wèn)題，必須立

即停止泵送，檢測(cè)混凝土的擴(kuò)展度及坍落度，避免鋼柱由于泵壓過(guò)

大造成頂升變形。

5.5頂升過(guò)程中必須采用攝像頭與計(jì)算機(jī)相連，密切觀測(cè)混凝土頂

升過(guò)程中的流動(dòng)狀態(tài)，掌握混凝土在肋板，’立置的密實(shí)性。

5.6夏季進(jìn)行自密實(shí)混凝土頂升施工時(shí)，由于混凝土中水分蒸發(fā)較

快，混凝土擴(kuò)展度必須滿足設(shè)計(jì)要求。

5.7混凝土頂升過(guò)程中必須保證單個(gè)混凝土柱頂升的連續(xù)性，頂升

過(guò)程中必須保證現(xiàn)場(chǎng)有3臺(tái)以上混凝土罐車，避免混凝土換車時(shí)間

過(guò)長(zhǎng)。

5、8由于矩形鋼柱截面尺寸較大，肋板開(kāi)僅為200mm圓孔，混凝土

頂升過(guò)程中應(yīng)密切注意混凝土在泵管及混凝土在鋼柱內(nèi)的頂升速度,

避免因混凝土進(jìn)入鋼柱的速度過(guò)快，而在鋼柱內(nèi)的頂升速度過(guò)慢造

成混凝土在鋼柱內(nèi)的壓力過(guò)大。

5、9頂升完成后，混凝土凝固收縮與矩形鋼柱容易出現(xiàn)脫粘現(xiàn)

象，為避免脫粘的產(chǎn)生，矩形鋼柱制作環(huán)節(jié)需進(jìn)行栓釘打焊、混凝土

按設(shè)計(jì)要求摻加適量的膨脹劑。

6.頂升混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土頂升施工完后立即覆蓋塑料薄膜，加蓋保溫棉氈，整個(gè)施工

過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)施工環(huán)境溫度，施工環(huán)境氣溫超過(guò)25c時(shí)，鋼柱外

圍覆蓋濕保溫棉氈并且保持濕潤(rùn)，降低鋼柱散熱速率，避免因鋼柱

散熱過(guò)快混凝土內(nèi)部溫度應(yīng)力產(chǎn)生裂縫，影響混凝土施工質(zhì)量。冬季

施工時(shí)鋼柱包裹2層保溫棉氈，減少混凝土水化熱散失，避免混凝

土內(nèi)外溫差大于25c產(chǎn)生裂縫。

六、柱內(nèi)混凝土頂升監(jiān)控

L監(jiān)控目的

1.1便于觀察矩形鋼柱內(nèi)構(gòu)造通過(guò)監(jiān)控設(shè)備，在混凝土頂升澆筑過(guò)程

中觀察柱內(nèi)層間隔板的數(shù)量，混凝土頂升孔及溢漿孔的大小等。在混

凝土頂升澆筑完成后，對(duì)隔板下側(cè)柱身進(jìn)行鉆孔，檢查梁底是否出

現(xiàn)蜂窩等不密實(shí)現(xiàn)象，若梁底混凝土不密實(shí)、存在蜂窩現(xiàn)象，應(yīng)采取

高壓注漿進(jìn)行處理，并提醒鋼結(jié)構(gòu)制作廠家，在鋼構(gòu)件組立、焊接前

應(yīng)檢查層間隔板排氣孔的開(kāi)設(shè)情況。

1.2便于監(jiān)控柱內(nèi)混凝土高度在混凝土頂升澆筑過(guò)程中，根據(jù)單肢

鋼柱的高度、截面尺寸、層高、梁柱節(jié)點(diǎn)位置隔板數(shù)量、隔板間距、

柱內(nèi)栓釘間距等圖紙參數(shù)，估算出混凝土在矩形鋼柱內(nèi)的位置，以

及距離頂升完成面的高度，便于后臺(tái)確定泵送混凝土的數(shù)量。

1、3便于監(jiān)控柱內(nèi)混凝土性能混凝土頂升澆筑過(guò)程中通過(guò)監(jiān)控設(shè)備

可以很清晰地觀測(cè)到柱內(nèi)混凝土的性能：混凝土是否發(fā)生泌水、離

析、黏稠，確定流動(dòng)狀態(tài)、頂升速度等各頊技術(shù)性能。

1、4便于頂升事故原因，分析混凝土頂升澆筑完成后，對(duì)于一

些頂升過(guò)程中出現(xiàn)焊縫開(kāi)裂、膨脹變形、地泵泵管爆裂、因混凝土品

質(zhì)問(wèn)題頂升澆筑中途停止的鋼柱，可以通過(guò)頂升監(jiān)控錄像的回放分

析頂升過(guò)程中事故產(chǎn)生的原因。

2.儀器設(shè)備

利用施工現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)電，電源插牌與現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)電箱相連；在矩

形鋼柱柱頂所在的樓層通過(guò)電視盒將計(jì)算機(jī)和攝像頭相連；攝像頭

上的電源線插座和計(jì)算機(jī)上的插座均與插牌連接后，在混凝土頂升

澆筑工作開(kāi)始前由專人將攝像頭放入鋼柱內(nèi)。

3.監(jiān)控方法

在矩形鋼柱混凝土頂升澆筑過(guò)程中，為便于觀柱內(nèi)商品混凝土性能,

利用攝像頭與計(jì)算機(jī)相連。由專人將攝像頭放入矩形鋼柱內(nèi)，隨著混

凝土的頂升而提升攝像頭，攝像頭與頂升混凝土最高處始終保持

500mm間距通過(guò)柱內(nèi)混凝土的監(jiān)控錄像觀察柱內(nèi)商品混凝土的性能,

并及時(shí)利用對(duì)講機(jī)將柱內(nèi)混凝土的各項(xiàng)性能通報(bào)給參與頂升澆筑的

工長(zhǎng)。為防止在頂升澆筑過(guò)程中由于監(jiān)控不利而不能及時(shí)觀察柱內(nèi)混

凝土性能，采取柱身利用千分表進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)、地泵泵壓監(jiān)測(cè)的施工

方法，有效地降低了矩形鋼柱膨脹變形的概率。

4.泵送壓力監(jiān)控

4.1監(jiān)控目的在矩形鋼柱混凝土頂升澆筑過(guò)程中，通過(guò)監(jiān)測(cè)地泵泵壓

變化，避免在頂升澆筑過(guò)程中由于鋼柱內(nèi)混凝土過(guò)于黏稠，頂升過(guò)

程中鋼柱及泵管內(nèi)的阻力大，而導(dǎo)致泵送壓力增高的現(xiàn)象。

4、2監(jiān)控方法在矩形鋼柱混凝土頂升澆筑過(guò)程中，安排專人站在地

泵旁，監(jiān)測(cè)泵壓變化，若地泵壓力瞬間增加，應(yīng)及時(shí)調(diào)低泵壓，并

將泵壓及時(shí)提供給前、后臺(tái)，在混凝土頂升澆筑過(guò)程中應(yīng)保持低壓運(yùn)

行。

4、3監(jiān)控作用通過(guò)對(duì)矩形鋼柱混凝土頂升澆筑過(guò)程中泵壓的監(jiān)測(cè)，

混凝土頂升過(guò)程始終保持低壓運(yùn)行，頂升速度平穩(wěn)、單肢矩形鋼柱頂

升澆筑連續(xù)進(jìn)行，泵壓值控制在12?18MPao

5.應(yīng)變監(jiān)控

5.1監(jiān)控目的在矩形鋼柱混凝土頂升澆筑過(guò)程中，通過(guò)千分表監(jiān)測(cè)柱

身變形，避免在頂升過(guò)程中鋼柱由于柱內(nèi)混凝土側(cè)壓力過(guò)大，柱身

鋼板受力不均勻，而發(fā)生柱身膨脹變形。

5.2監(jiān)控點(diǎn)設(shè)置由于試驗(yàn)鋼柱為1層樓高，在混凝土頂升澆筑過(guò)程

中，柱身側(cè)梁底位置至中部壓力最大，容易發(fā)生膨脹變形，頂部柱

身鋼板由于受柱內(nèi)層間隔板的約束，混凝土頂升澆筑過(guò)程中不易發(fā)

生膨脹變形，為此選擇在中部柱身側(cè)面設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)。

5、3監(jiān)控方法在矩形鋼柱混凝土頂升澆筑過(guò)程中，安排專人利用千

分表監(jiān)測(cè)柱身變形，若柱身鋼板變形超過(guò)1mm,應(yīng)利用對(duì)講機(jī)提醒混

凝土前臺(tái)重新做混凝土擴(kuò)展度試驗(yàn)，檢測(cè)商品混凝土性能，密切關(guān)

注地泵泵壓變化。若地泵壓力過(guò)高，應(yīng)調(diào)低泵壓，若商品混凝土品質(zhì)

不穩(wěn)定，應(yīng)停止泵送頂升澆筑。

5、4監(jiān)控作用避免由于商品混凝土的品質(zhì)不穩(wěn)定、泉壓值過(guò)高，導(dǎo)

致頂升過(guò)程中鋼板發(fā)生膨脹變形，通過(guò)在柱身側(cè)面設(shè)置千分表，有

利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)柱身變化情況，解決了混凝土頂升澆筑過(guò)程中在頂升

孔位置頂升阻力增加、泵送壓力瞬間增加，而導(dǎo)致鋼板發(fā)生屈服膨脹

變形，用肉眼無(wú)法觀測(cè)出柱身鋼板變形的難題。

6.頂升混凝土攝像頭監(jiān)控效果

6.1根據(jù)矩形鋼柱內(nèi)混凝土頂升過(guò)程中的流動(dòng)狀態(tài)、實(shí)時(shí)監(jiān)控柱內(nèi)商

品混凝土的性能及頂升速度。

6.2在混凝土頂升過(guò)程中，若發(fā)生混凝土品質(zhì)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，能夠及

時(shí)通知后臺(tái)調(diào)整混凝土性能。

6.3在混凝土頂升過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)混凝土離析、泌水，頂升速度慢,

混凝土流動(dòng)性不好，可以提前通知后臺(tái)調(diào)整混凝土泵送壓力。

6.4在混凝土頂升前通過(guò)監(jiān)控頭，檢查柱內(nèi)垃圾是否清理干凈、混凝

土頂升孔位置是否有堵塞物，可以提前安排人員清理，以免影響頂

升工作的順利進(jìn)行。

6.5通過(guò)監(jiān)控技術(shù)便于混凝土頂升過(guò)程中的標(biāo)高控制，單支矩形鋼

柱混凝土頂升完成后，保證混凝土蓋住最上一道隔板高度2200mm,

保證最上一道隔板下側(cè)的空氣能夠排出，混凝土頂升澆筑完成后，

柱頭自流平、柱內(nèi)隔板下側(cè)角部混凝土密實(shí)。

6.6對(duì)于未能一次性順利頂升澆筑完成的鋼柱，可利用監(jiān)控頭估測(cè)

出混凝土面層距離上側(cè)隔板的長(zhǎng)度，便于下次頂升過(guò)程中的混凝土

提料、算量，以及提前在混凝土接茬位置的柱身側(cè)面開(kāi)設(shè)排氣孔。

6.7在混凝土頂升過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)柱內(nèi)混凝土過(guò)十黏稠（混凝土過(guò)十

黏稠勢(shì)必造成頂升過(guò)程中的阻力增加而矩形鋼柱膨脹變形、焊縫開(kāi)裂

等，影響頂升澆筑質(zhì)量）應(yīng)通知后臺(tái)及時(shí)停止泵送。

6、8利用監(jiān)控設(shè)備對(duì)每根鋼柱進(jìn)行監(jiān)控錄像收集、整理，便于日后

通過(guò)錄像抽查鋼柱內(nèi)混凝土澆筑的密實(shí)性。

6、9對(duì)于未能一次性頂升至設(shè)計(jì)標(biāo)高的鋼柱，可以通過(guò)頂升監(jiān)控錄

像觀測(cè)出柱頭混凝土面層與隔板的位置關(guān)系，便于確定隔板下側(cè)在

下次頂升澆筑中采用混凝土灌注還是采用與混凝土同強(qiáng)度等級(jí)的灌

漿料將隔板下側(cè)灌注密實(shí)。由于灌漿料的流動(dòng)性較好，混凝土距離上

側(cè)隔板距離V150mm時(shí)采用與混凝土相同強(qiáng)度等級(jí)的灌漿料灌注,

能夠保證隔板下側(cè)澆筑密實(shí)?；炷辆嚯x上側(cè)隔板距離＞150mm時(shí)

采用在混凝土面層的柱身側(cè)面開(kāi)設(shè)排氣孔，在下次混凝土頂升澆筑

過(guò)程中通過(guò)混凝土進(jìn)料孔將隔板下側(cè)混凝土澆筑密實(shí)。由于頂升混凝

土采用擴(kuò)展度為（650±50）mm的細(xì)石混凝土，混凝土的和易性、

流動(dòng)性能好，柱內(nèi)隔板角部及柱身側(cè)面開(kāi)設(shè)排氣孔，在混凝土灌注

過(guò)程中能夠保證隔板下側(cè)混凝土澆筑密實(shí)。

七、實(shí)驗(yàn)柱施工檢測(cè)

1.柱內(nèi)凝土密實(shí)性超聲波檢測(cè)

矩形鋼管混凝土柱施工完后，等混凝土澆筑后28d,開(kāi)始進(jìn)行檢測(cè)。

首先采用常規(guī)敲擊法，然后對(duì)柱身進(jìn)行超聲波檢測(cè)。超聲波檢測(cè)矩形

鋼管混凝土的基本原理是在矩形鋼管一端利用發(fā)射換能器產(chǎn)生高頻

振動(dòng)，經(jīng)矩形鋼管中心傳向矩形鋼管另一端的接收換能器。超聲波在

傳播過(guò)程中遇到由各種缺陷形成的界面時(shí)，就會(huì)改變傳播方向和路

徑，其能量就會(huì)在缺陷處被衰減，造成超聲波到達(dá)接收換能器的聲

時(shí)、幅值、頻率的相對(duì)變化。超聲波檢測(cè)方法主要包括：波形識(shí)別法、

首波聲時(shí)法以及首波頻率法。

2.檢測(cè)方法分類分析

2.1聲時(shí)短、幅值大、頻率高表明超聲波穿過(guò)的矩形鋼管混凝土密實(shí)

均勻，沒(méi)有缺陷。

2、2聲時(shí)長(zhǎng)、幅值小、頻率低表明矩形鋼管混凝土中存在缺陷，而

且缺陷位置是在有效接收聲場(chǎng)的中心軸線上，即收發(fā)換能器的連線。

2、3聲時(shí)短、幅值小、頻率低矩形鋼管混凝土中的缺陷不在有效接

收聲場(chǎng)的中心軸線上，而是在有效接收聲場(chǎng)覆蓋的空間內(nèi)，以致聲

線仍然通過(guò)有效接收聲場(chǎng)的中心軸線，聲時(shí)不會(huì)改變，然而有效聲

場(chǎng)空間里的缺陷使得聲能受到衰減，導(dǎo)致嗝值變小頻率下降。矩形鋼

管混凝土中的缺陷雖然在有效接收聲場(chǎng)的中心軸線上，但是缺陷足

夠小。矩形鋼管混凝土本身并沒(méi)有缺陷，但是由于換能器與鋼管外壁

耦合不良，也會(huì)造成幅值變小、頻率下降而聲時(shí)變化很小的現(xiàn)象。這

種現(xiàn)象是在檢測(cè)過(guò)程中由人為因素造成的，它不能反映矩形鋼管混

凝土的真實(shí)情況，必須杜絕。

3.柱內(nèi)混凝土外觀及混凝土強(qiáng)度檢測(cè)

3.1混凝土外觀檢查試驗(yàn)柱混凝土澆筑完成28d后，聘請(qǐng)專業(yè)混凝土

切割單位對(duì)試驗(yàn)柱進(jìn)行整體縱向切割，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查，混凝土外觀

質(zhì)量較好，無(wú)不密實(shí)現(xiàn)象，且混凝土骨料分部均勻，說(shuō)明混凝土流

動(dòng)性、抗泌水性、抗離析性能滿足要求。

3、2混凝土強(qiáng)度檢測(cè)試驗(yàn)柱縱向切割完成后在試驗(yàn)柱上、中、下已

經(jīng)隔板處分別進(jìn)行混凝土試塊取樣，并送至專業(yè)檢測(cè)單位進(jìn)行混凝

土抗壓試驗(yàn)。由此可以得出此施工工藝成型的混凝土強(qiáng)度是否能夠滿

足C60混凝土強(qiáng)度等級(jí)要求，而且離差較小，說(shuō)明此混凝土強(qiáng)度較

穩(wěn)定。

附件I：

附件n：

公司地址：西安市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)草灘工業(yè)園草灘十路399#

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海悅廣場(chǎng)26號(hào)樓

C60鋼管混凝土配合比方案

西安新意達(dá)建筑制品有限公司

XrANXINYIDABUILDINGPRODUCTSCO.LTD

海悅廣場(chǎng)C60鋼管商品碎配合比方案

工程概況：

海悅廣場(chǎng)由海榮集團(tuán)開(kāi)發(fā)，陜西省三建承包并負(fù)責(zé)澆筑施工。本工程柱為矩形鋼

管混凝土結(jié)構(gòu)，碎強(qiáng)度等級(jí)為C60硅。

二.技術(shù)指標(biāo)

1.碎拌合物技犬條件：

水膠比:小于0.45；膠凝材料不小于400Kg/m3;

填充性：坍落度大于等于220mm,擴(kuò)展度大于等于600mm；

凝結(jié)時(shí)間：終凝(10-14)小時(shí)

試配強(qiáng)度：按標(biāo)準(zhǔn)要求制作，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件,R60不小于69.9Mpa;

間隙通過(guò)性：坍落擴(kuò)展度與J環(huán)擴(kuò)展度差值(mm):25<PA1W5();

限制膨脹率(設(shè)計(jì)要求)冰中14天企0.020%,空氣中28天干縮率g0.010%；

混凝土堿骨料反應(yīng)：采用非堿活性集料；

氯離子含量：W0.15%

2.施工性能：滿足可泵性，和易性良好。

三、原材料的選用

1)、水