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中国建筑第八工程局有限公司钢管柱混凝土柱施工方案
目录
第一章
钢管混凝土柱简介.............................................................................................11.1钢管柱浇筑概况.................................................................................................11.2钢管柱类型及大样.............................................................................................1第三章
钢管柱混凝土浇筑.............................................................................................3
3.1技术准备.............................................................................................................33.2施工准备.............................................................................................................43.3施工要点.............................................................................................................43.4施工工艺.............................................................................................................63.5钢管柱密实度检测.............................................................................................73.6钢管混凝土柱缺陷修复.....................................................................................7第三章第四章
质量保证措施.....................................................................................................8安全保证措施.....................................................................................................8
4.1应急措施.............................................................................................................84.2安全措施..............................................................................................................8第五章
成品保护.............................................................................................................9
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第一章
1.1钢管柱浇筑概况
钢管混凝土柱简介
航站楼E区大厅共96根钢管柱，其中室内钢管柱（GKZ1、GKZ2、GKZ2a、GKZ2b、GKZ2c）从结构标高-13.4m、-8.7m、-8.6m、-8.4m、-5.15m、-3.0m、-2.5m、-1.9m起柱，柱内混凝土顶标高分别有23.6m、20.8m、24.787m、29m；E区室外钢管柱（GKZ3、GKZ4、GKZ5、GKZ6）由基顶标高开始起柱，混凝土灌至柱顶；E区主楼钢管柱中共有3根从-8.4m梁上起柱，分别为GKZ1、GKZ5，该钢管柱内需下钢筋笼。
A、B指廊各21根钢管柱分别从标高0.25m、0.4m、-2.1m、-1.6m、±0.0、-1.4m、0.3m、-2.5m、-2.8m处开始起柱，其中室外钢管柱（GKZ2、GKZ3）混凝土灌至柱顶，室内钢管柱（GKZ1a）柱内混凝土标高为18.2m、21.4m。
航站楼钢管柱混凝土为C40、C50高性能补偿收缩混凝土（自密实微膨胀混凝土），A、B指廊及E区大厅钢管柱混凝土浇强度分布见表1-1.1-1
表1-1.1-1钢管柱混凝土强度分布表
序号
名称
钢管混凝土柱
（A、B类）钢管混凝土柱（C、D、E、F类）钢管混凝土柱（GKZ1a）钢管混凝土柱（室外柱）
位置
柱底标高至与该柱相连最高一层楼面标高与该柱相连最高一层楼
面标高以上8m柱底标高至钢结构屋面
标高
柱底标高至与该柱相连
顶层楼面
与柱相连顶层楼面标高
以上8m
柱底标高至钢结构屋面
标高
混凝土等级C50C40C40C50C40C40
高性补偿收缩混凝土（自密实微膨胀混凝土）高性补偿收缩混凝土（自密实微膨胀混凝土）备
注
1E区大厅
2A、B指廊
1.2钢管柱类型及大样
航站楼E区大厅钢管柱根据起柱标高、柱顶标高、穿楼板形式等分为A、B、C、D、E、F六大类。其中GKZ1为A类；GKZ2、GKZ2a、GKZ2b、GKZ2c为B类；GKZ3为D类；GKZ4为C类；GKZ5为E类；GKZ6为F类。
E区大厅各类钢管柱大样如图1-1.1-1、指廊钢管柱大样如图1-1.1-2。
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图1-1.1-1E区大厅钢管柱大样图
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A、B指廊钢管柱大样如图1-1.1-2
图1-1.1-2A、B指廊钢管柱大样图
第三章
3.1技术准备
1自密实混凝土
钢管柱混凝土浇筑
钢管柱混凝土采用自密实微膨胀混凝土，是指具有高流动度、不离析、均匀性和稳定性，浇注时依靠其自重流动并稍加振捣而达到密实的混凝土。自密实混凝土扩展度及坍落度检测如图3-3.1-1、3-3.1-2。
图3-3.1-1混凝土扩展度的检测
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图3-3.1-2混凝土坍落度的检测
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2混凝土配合比设计1）设计原则
（1）自密实混凝土应根据工程结构形式、施工工艺以及环境要素进行配合比设计，并应在综合考虑混凝土自密实性能、强度、耐久性以及其他性能要求的基础上，计算初始配合比，经试验室试配、调整得出满足自密实性能要求的基准配合比，经强度、耐久性复核得到设计配合比。
（2）水胶比小于0.45；胶凝材料用量控制在400kg/m3~550kg/m3。
（3）自密实混凝土宜采用通过增加粉体材料的方法适当增加浆体体积，也可通过添加外加剂的方法改善浆体的粘聚性和流动性。
（4）钢管自密实混凝土配合比设计时，要采取减少收缩的措施。2）拟定配合比
钢管柱采用自密实混凝土进行浇筑，拟定配合比见表3-3.1-3：
表3-3.1-3自密实混凝土拟定配合比
单方材料用量（kg/m3）
强度等级C40C50
水泥260330
I级粉煤灰
10095
S95矿渣粉
7085
细骨料665595
粗骨料11421151
水166160
减水剂7.269.75
自密实混凝土以搅拌站出具的配合比为准。3技术交底
钢管柱方案实施前项目技术部门负责方案交底，工长负责对施工班组进行技术交底，确保钢管柱浇筑质量。3.2施工准备
1材料准备
C40、C50自密实混凝土；灌浆料；塑料薄膜、串筒、溜槽、导管、布料机等。2机具准备
混凝土地泵、汽车泵、塔吊、输送软管、对讲机、木槌、搅拌机具、安全带。3.3施工要点
1钢管柱采用高抛法自密实法加人工振捣的方法浇筑，浇筑时管内不得有杂物和积水，在浇筑前先浇筑一层厚度为100mm～200mm厚混凝土强度等级相同的水泥砂浆，以防止自由下落的混凝土粗骨料产生弹跳。采用分段浇筑管内混凝土且间隔时间超过混凝土终凝时间时，每段浇筑混凝土前，都要采取灌水泥砂浆的措施。
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2泵管出料口需伸入钢管内，利用混凝土下落产生的动能来达到混凝土的自密实。3高抛浇筑自密实混凝土时，若混凝土倾落高度大于9m必须采取下导管、串筒、溜槽、溜管等辅助装置进行浇筑。混凝土输送采用HBT80C输送泵，将混凝土输送到浇筑楼层，利用布料机将混凝土输送到浇筑点，再用下料串筒，将混凝土直接输送至柱内。
4再用插入式振捣棒密插短振，逐层振捣，振捣棒垂直插入混凝土内，要快插慢拔，振捣棒插入下一层混凝土中50～100mm，振捣棒插点按梅花形均匀布置，逐点移动，按顺序进行，不得漏振，每点振捣时间不少于80s。钢管柱内配合人工木槌敲击，根据声音判断混凝土是否密实，每层振捣至混凝土表面平齐不再明显下降，不再出现气泡，表面泛出灰浆为止。
5混凝土应及时供应，确保钢管柱浇筑连续进行。
6管内混凝土的浇筑质量，用木槌敲击根据声音判断是否密实，如有异常，立即用超声波检测。
7除最后一节钢管柱外，每段钢管柱的混凝土只浇筑到离钢管顶端500mm处，以防焊接高温影响混凝土质量。
8除最后一节钢管柱外，每节钢管柱浇筑完，应清除上面的浮将，待混凝土初凝后灌水养护，用塑料布将管口封住，防止异物掉入。
9施工缝处理：在施工缝处继续浇筑混凝土前，已浇筑的混凝土其抗压强度不小于1.2Mpa,其处理程序为基层处理
洒水处理
结合层
浇筑砼。
1）基层处理：先清理施工缝处垃圾，凿出松动的石子和软弱砼层，并清理干净。2）洒水湿润：在浇筑好的混凝土面洒水，并排除积水。
3）结合层：采用与砼内成分相同的水泥砂浆，其厚度为100-200mm。10混凝土养护
1）浇筑过程中及浇筑完毕后，进行温度监测，其方法为：采用水银温度计对钢管外壁和大气温度进行人工测温，在升温剂保持阶段，每3小时测温一次，在温度下降阶段，每8小时测温一次，当钢管外壁温度与大气温度差异20℃时，钢管柱外壁采取淋水降温。
2）钢管混凝土柱顶在混凝土终凝后，一般在12小时左右，开始洒水养护，保持混凝土在养护阶段始终处于潮湿状态，但不得蓄水，养护时间为7天。
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3.4施工工艺
钢管柱浇筑施工工艺如图3-3.4-1
柱脚放样测量复核钢管柱预埋螺栓基底第一次混凝土浇筑钢管柱安装柱底灌浆料制作钢管柱柱底灌浆试块制作、养护钢管柱基础浇筑试块试压、提供报告汽车泵、地泵就位自柱顶向下料斗、导管安装高抛浇筑混凝土质量验收图3-3.4-1钢管柱高抛浇筑施工工艺流程
1钢管柱混凝土浇筑前3天在柱底部灌浆，先清扫柱底部基础表面，清理碎石、焊渣、灰尘等杂物并在灌浆前24小时湿润柱底部表面，灌浆前1小时吸干积水；根据柱的定位轴线，绑扎固定木方，木方高度要高于灌浆面5cm；采用“自重法灌浆”，根据产品合格证上推荐的水料比进行加水搅拌，先加入2/3的用水量搅拌2分钟，其后加入剩余用水量继续搅拌至均匀；浆料从一侧灌入，直至另一侧溢出为止，连续进行灌浆不能间断，保证灌浆的充实；待灌浆层终凝后立即晒水保湿养护。
2泵送前先应开机用水湿润整个管道，待水泥砂浆到达现场后，开始试泵，启动泵机的程序是：起动料斗搅拌叶片→将润滑浆（水泥素浆）注入料斗→打开截止阀→开动混凝土泵→将润滑浆泵入输送管道→随后再往料斗内装入混凝土并进行试泵送。
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3泵送时应连续进行，将串筒伸入钢管混凝土柱上部空洞内，指挥员用对讲机通知放料员开始放料泵送，泵车工作人员要观察混凝土泵的液压表和各部位的工作状态。
4浇筑完毕后，施工人员要逐个对已完成浇筑的钢柱用木槌进行密实度的检查。3.5钢管柱密实度检测
1钢管柱混凝土超声波检测
钢管柱混凝土具有一定的强度后，进行超声波检测。超声波检测具有无损和精度高的优点，同时对检测设备和检测过程的要求也较高。
2超声波检测原理
超声波检测钢管混凝土的基本原理是在钢管外径的一面利用发射换能器产生高频振动，经钢管传向钢管外径另一面的接收能器。超声波在传播过程中遇到由各种缺陷时其能量就会在缺陷处衰减，造成超声波到达接收换能器的声时、幅值、频率的相对变化。根据这些变化，对钢管混凝土质量进行分析判断。通过与无缺陷钢管混凝土的波形比较分析，确认混凝土的振捣质量。
3测后如超声波波形未发现畸变，且与标准试件波形一致，则可判定钢管内混凝土密实无空隙，此钢柱合格。若检测后超声波波形发现畸变，则说明钢管混凝土不密实，需要进行补强。超声波检测特征见表3-3.5-1。
表3-3.5-1
序号12
分类特征
声时短、幅值大、频率高信号声时长、幅值小、频率低信号
超声波检测特征表
3声时短、幅值小、频率低信号
特征
表明超声波穿过的钢管混凝土密实均匀，没有缺陷。
表明钢管混凝土中存在着缺陷，而且缺陷的位置是在有效接收声场的中心轴线上即收发换能器的连线。
钢管混凝土中的缺陷不在有效接收声场的中心轴线上，而是在有效接收声场覆盖的空间内，钢管混凝土本身并没有缺陷，由于换能器与钢管外壁耦合不良，也会造成幅值变小、频率下降而声时变化很小的现象。
3.6钢管混凝土柱缺陷修复
钢管柱混凝土修复做法如下：
1根据超声波测试报告，顺序选定一片有孔洞的区域，在该区域管壁上下两端用钻头各钻一直径10mm的孔，要求钻透管壁。
2在下孔外焊一直径12mm的钢管嘴，长的60mm。将钢管嘴和注浆嘴连在一起。3空压机工作，当上孔口出风时，空压机停止工作，说明该空洞区域已连通。若上孔口不出风，说明空洞区域不通，此时须在上下两孔之间再钻一孔，重复上述操作至出风为止。
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4从进浆口加浆，启动空压机，打开注浆嘴开始注浆，至上孔口往外大量溢浆时，关闭注浆嘴，用密封膏封闭上孔。
5断开注浆嘴和钢管嘴，封闭钢管嘴。
6待补强区浆液固化后切除钢管嘴，并将钻孔补焊封固。经过补强后，再对每片空洞区进行超声检测，空洞区均已密实后方达到补强要求。
第三章质量保证措施
1选择优质水泥、砂、石参掺合料和外加剂以确保砼质量。
2混凝土到达施工现场，必须要开盘鉴定后并审核配合比是否符合施工要求，凡遇有不合格车次的混凝土，一律退场，不得用于工程。
3分段浇筑混凝土前，对施工缝的凿毛及清理，应分次认真检查，符合要求并报监理验收后方可浇筑。
4管理人员全程跟班监督操作，除常规协调管理外主要对混凝土连续浇筑、倾落高度、浮浆清楚等进行严格监督。
5混凝土尽量选择在气温低的时间进行浇筑，以解决坍落度损失过快造成施工困难等问题。
6商品混凝土严禁在施工现场加水，若出现坍落度经时损失较大，应由商品砼供应商专派质检员根据规定适当添加外加剂进行调整。
7同一配合比、同一批次浇筑的钢管柱，每100m³留置1组混凝土标养试块，不足100m³时也要留置1组标养试块；每一次浇筑钢管柱在留置标养试块的同时至少留置1组同条件试块。
第四章
4.1应急措施
安全保证措施
1浇筑混凝土前全面掌握天气情况，在浇筑过程中如有突发短时较强降雨，准备好塑料薄膜，做好防雨措施。
2混凝土水平管堵塞，应准备应急工人班组随时准备帮助拆管、洗管和接管。3泵车损坏，有一台备用泵和一定量的备用管，如泵车出现故障，由应急班组工人配合换泵换管，现场有专门人员修理和易损零件随时进行维修和更换。
4预防浇筑时停电，现场应配备一台200KW发电机可供应急使用。4.2安全措施
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1在施工时，必须严格控制周边的作业环境，标识出上部起吊作业的范围，从而为安全生产创造良好的条件。
2特殊工作持证上岗，安全装备合格、到位。3施工前进行安全交底。
4现场用电机具配备良好的二级防护装置，电动机械及工具严格按一机一闸制接线，并设安全漏电开关。
5钢管柱柱顶浇筑砼的操作平台满铺脚手架，操作平台及钢管柱顶部四周搭设防护设施，上道栏杆高度为1.2m，具体搭设详见（附图）。
6不适应高空作业的人员不得进行高空作业。7卸料出口处和串筒的固定与连接应稳固、安全可靠。
8泵管不得直接与钢管柱、模板支架接触，泵管出口处和卸料斗的附近必须有可靠的防护遮挡措施，以防砼掉落到料斗或串筒外。
9混凝土浇筑前，预先确定管内作业人员与上方人员的联络信号（如放料、串筒拆除、换班作业等）。
第五章
钢管柱水平吊装选用尼龙绳。
成品保护
钢管柱运输过程中，外表面缠绕麻袋保护。钢管柱垂直吊装要吊挂钢管柱内壁吊环；
焊接完成的钢管柱外表面包40mm厚聚乙烯阻燃泡沫板，再使用多层旧板条包裹，并用铁丝束紧，最后用脚手架固定。采用此法即可在混凝土浇筑时防止钢管柱表面被破坏。
焊接完成的钢管柱上口用圆木板锯豁口盖严，以防掉进杂物；雨天加盖塑料薄膜，防止雨水进入。
钢管柱混凝土在浇筑混凝土前检查钢管柱的保护架是否牢固可靠。钢管柱的保护脚手架不得同其他行走脚手架和模板架连接。
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