鋼管柱自密實混凝土專題施工方案工程名稱：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《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:《鋼管混凝土結構設計和施工規程》CECS28:90《矩形鋼管混凝土結構技術規程》CECS159:《高強混凝土結構技術規程》CECS104:99工程部位：-5層～±0.000工程概況：本工程地下6層，采取鋼管混凝土和剪力墻結構1.鋼管柱試驗制作經典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泵送施工。來檢驗混凝土填充密實度和混凝土泌水性能等其它性能指標。現場制作標養試件，澆筑28天后優異行超聲波檢測，然后割開鋼管觀察混凝土密實情況，并鉆取芯樣檢測鋼管內混凝土強度。樣板鋼管柱將做以下試驗：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1700-750mm6組6組2組4組6組2組1.1鋼管混凝土檢測1.1.1檢測方法選擇鋼管混凝土澆筑完成并待混凝土達成一定強度后，需要對混凝土澆筑質量進行檢測，本工程檢測方法采取超聲波檢測法。1.1.2超聲波檢測原理概述超聲波檢測鋼管混凝土基礎原理是在鋼管外徑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接收能器。超聲波在傳輸過程中碰到由多種缺點時其能量就會在缺點處衰減，造成超聲波抵達接收換能器聲時、幅值、頻率相對改變。依據這些相對改變，對鋼管混凝土質量進行分析判定。檢測信號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鋼管砼密實均勻，沒有缺點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點，而且缺點位置是在有效接收聲場中心軸線上即收發換能器連線3聲時短、幅值小、頻率低信號鋼管砼中缺點不在有效接收聲場中心軸線上，而是在有效接收聲場覆蓋空間內，鋼管砼本身沒有缺點，不過因為換能器和鋼管外壁耦合不良，也會造成幅值變小、頻率下降而聲時改變很小現象1.2鋼管混凝土檢測現場實施檢測工作步驟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。檢測工作步驟以下圖所表示：1.3鋼管混凝土檢測方法概述鋼管混凝土檢測采取內部埋設聲測管及外部布設檢測點方法，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部署，以下圖：1.3.1鋼管砼初凝后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，以一樣速度同時移動，每500檢測一次，逐點測讀聲學參數，檢測方法以對測為主。對上述檢測可疑部位進行復測，復測時可采取多個方法進行，以下圖：經過跟無缺點鋼管混凝土波形比較分析，確定混凝土振搗質量。1.3.2鋼管混凝土終凝后外部檢測方法因為混凝土達成設計強度后施工作業面和檢測作業面高差達3～5節(約30～50米)，所以不宜采取常規檢測方法。本工程擬采取超聲波自動爬行系統進行鋼管混凝土外部檢測，該系統各技術指標以下表所表示：經過鋼管柱混凝土試驗，為下面鋼管柱混凝土施工取得經驗，依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關鍵尺寸有1500×1500mm、1500×1000mm等。采有自密實混凝土澆筑，鋼管混凝土柱均為豎向直柱，且關鍵筒中鋼管內部有豎向呈十字加勁板，將鋼管分為四部分，給施工帶來一定難度。2.2施工方法本工程鋼管柱采取高拋自密實法：經過一定拋落高度，充足利用混凝土墜落時動能及混凝土本身優異性能達成振實效果。2.3澆筑過程（1）對已安裝就位鋼柱頭加保護蓋板，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。采取塔吊吊混凝土進行澆筑。（2）自密實砼入模前，應對拌合物工作性進行抽檢。（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出40（5）為降低各類氣泡在鋼管芯內水平隔板下聚集，鋼管試驗柱（標準節為三個樓層）分三次填充。混凝土液面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高度，澆筑時錘擊管壁，跟蹤混凝土液面高度，以控制每次澆筑混凝土量。當澆筑到內隔板下時，停止10～15分鐘后繼續澆筑。采取振搗器振搗，振搗時注意快插慢抽，振點為水平隔板孔周圍，振搗時間為15～20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，以利于混凝土中氣泡充足上浮消散。（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，以確保砼密實度3澆筑速度要合理控制澆筑速度，以確保砼振搗質量4間隔時間同一根鋼管柱澆筑要連續進行，中間間隔時間不能超出砼初凝時間3.鋼管混凝土質量確保方法鋼管混凝土柱是由鋼管和混凝土共同作用受力構件，要求混凝土含有很好填充性能，確保充滿鋼管內每個部位，混凝土要有良好流動性、體積穩定性，加上鋼管不象木模板一樣有一定吸水性，所以混凝土還要有良好保水性能，不得有離析、泌水現象。我們將采取下列方法確保鋼管混凝土質量：3.1原材料質量控制控制粗細骨料級配、粒徑、粒形、強度、含泥量、雜質等指標，尤其是骨料中泥塊含量，含泥量不僅影響混凝土強度，還使混凝土本身收縮增，輕易產生裂縫。還要控制粗骨料空隙率，粗骨料空隙率小不僅能夠節省水泥，降低混凝土本身收縮及混凝土水化熱，還能夠提升混凝土流動性，降低混凝對進場原材料嚴格按規范要求檢驗批次進行檢驗，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僅能夠提升混凝土密實度、強度，還能夠改善混凝土流動性、可泵性，提升混凝土耐久性。另外加入礦物摻合料還能夠降低配合比中水泥用量，降低混凝土水化溫升，降低混凝土內外溫差，預防出現溫度裂縫，同時混凝土單方水泥用量降低使混凝土本身收縮減小，也可預防裂縫產生。另外加入摻合料還能夠降低拌合物中C3A濃度和堿濃度，降低混凝土拌合物泌水現象和坍落度損失，抑制混凝土中堿-骨料反應。3.3膨脹劑在混凝土中摻加一定量膨脹劑來賠償混凝土本身收縮，以賠償因溫差和干縮產生內應力，還能夠降低混凝土水化熱，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粘結。為了預防膨脹劑摻量過引發過分膨脹，模擬混凝土在鋼管中條件測定不一樣摻量下混凝土各項性能及變形值，經過膨脹劑摻量改變引發混凝土變形改變來確定一個膨脹劑最好摻量。3.4配合比優化設計鋼管混凝土要求混凝土拌合物有很好自密實性能，要平衡混凝土流動性和抗離析關系，漿骨比要合適，砂漿量太小，影響混凝土流動性；砂漿量過大，混凝土本身收縮大，同時因為粗骨料體積百分比小，混凝土彈性模量降低，混凝土受壓變形增大。3.5拌合物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140mm±20，混凝土初凝時間大于8小時，終凝時間小于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，生產前對攪拌樓計量設備進行校定，確保原材料計量正確。高強高流動性混凝土要求有足夠攪拌時間，攪拌時間要求控制在3分鐘，確保拌合物攪拌均勻，氣溫改變及砂石含水率改變時應對施工配合比立即調整，確保入泵混凝土坍落度穩定，嚴格控制單方混凝土用水量，炎熱天氣時采取對應方法降低混凝土入模溫度，攪拌站及現場應加強對混凝土抽檢力度，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，確保混凝土拌和均勻。并保持泵送連續性。運輸過程中，嚴禁向車內混凝土加水。混凝土運輸時間應符合要求，未作要求時，宜在90min內卸料完成。當最高氣溫低于25攝氏度時，運輸時間可延長30min。混凝土初凝時間應依據運輸時間和現場情況加以控制，當需延長運輸時間時，應采取對應技術方法，并應經過試驗驗證。混凝土在運輸過程中應避免遺撒。3.7施工現場質量控制現場要合理安排調度混凝土運輸車輛及混凝土