办公楼钢管柱混凝土顶升施工方案

天津津塔工程办公楼钢管柱混凝土顶升施工方案中建一局集团建设发展有限公司2008年9月22日目录1．编制依据................................................................12．工程概况................................................................12.1工程地理位置..........................................................12.2设计概况..............................................................22.3工艺选择..............................................................42.4施工重点和难点........................................................43．混凝土顶升试验..........................................................43.1混凝土的配合比确定....................................................53.2混凝土的顶升..........................................................53.3钢管内混凝土顶升试验的结果分析........................................64．施工部署................................................................64.1施工段划分............................................................64.2配套资源计划..........................................................75．主塔楼顶升用地泵和混凝土泵管布置........................................95.1地泵、泵管的布置......................................................95.2地泵泵压验算.........................................................145.3沉淀池和冷却水池的设置...............................................155.4泵管的布置时的注意事项...............................................166．主塔楼钢柱混凝土的顶升施工.............................................166.1混凝土的供应.........................................................166.2混凝土的运输.........................................................176.3钢柱混凝土的顶升.....................................................176.4混凝土顶升过程中的应急措施...........................................206.5混凝土试验及记录.....................................................207．质量控制措施...........................................................217.1原材料质量控制措施...................................................217.2现场施工质量控制措施.................................................218．安全生产、文明施工与环保措施...........................................218.1泵送混凝土安全要求...................................................218.2文明施工与环保措施...................................................22中建中建一局集团建设发展有限公司天津津塔工程办公楼钢管柱混凝土顶升施工方案第1页共23页1．编制依据序号名称编号类别1办公楼结构施工图纸设计图2施工组织设计3混凝土结构设计规范GB50010-2002国家4混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002国家5混凝土外加剂应用技术规范GB50119-2003国家6混凝土结构试验方法标准GB50152-1992国家7混凝土质量控制标准GB50164-1992国家8建筑工程质量检验评定标准GBJ301-1988国家9混凝土强度检验评定标准GBJ107-1987国家10普通混凝土配合比设计技术规程JGJ/55-2000行业11建筑施工作业安全技术规范JGJ/80-1991行业12混凝土泵送施工技术规程JGJ/T10-1995行业13高强混凝土结构技术规程CECS104-1999标准协会14商品混凝土质量管理规程DBJ01-6-1990地方15混凝土矿物掺合料应用技术规程DBJ/T01-64-2002地方16建筑安装工程资料管理规程DBJ01-51-2003地方17建筑结构海河杯工程质量评审标准津建协（2007）1号地方法规2．工程概况2.1工程地理位置天津津塔工程地处天津市中心，位于和平区大沽北路、滨江道与张自忠路（滨河游览路）所围成的地块内，北侧隔15m宽的张自忠路与海河相望，有两座桥通向对岸，一座在西面为广场桥，一座在东面为大沽桥，大沽桥的车流量较大，张自忠路由大沽路桥下通过。本工程的张自忠路段还有公共汽车站。河对岸东面不远处即是天津火车站。工程东面是大沽北路，为46m宽的市政主干道，工程东南角即为一个五叉路口，车流较大。沿大沽北路向南不远，便是和平区政府办公地，再向南就是天津市政府办公地。工程南面是目前正在施工的一条市政路，25m宽，可以往北通向张自忠路。本工程往南就是全国著名的天津劝业场，周边车流较大较拥挤。工程西面是公共绿化地带，目前有泵房和中建中建一局集团建设发展有限公司天津津塔工程办公楼钢管柱混凝土顶升施工方案第2页共23页水池。。本工程是真正处在天津的经济中心和政治中心地区，建成后将成为天津市的重要标志。2.2设计概况本工程主塔楼地下4层（楼层高度分别为5.2m，3.6m，3.6m，7.05m），地上73层（楼层高度：标准层4.2m，非标准层为2.9m~6.5m），檐高336.9m，塔楼结构设计采用钢框架+钢板墙+钢斜撑体系，柱子设计采用钢管混凝土组合柱，结构外围钢柱为32根，内框筒共有23根钢柱，钢管柱最大直径1700mm，最小直径600mm，采用的混凝土强度等级为C60（-4层~70层），结构梁均为钢梁，楼板采用压型钢板组合楼板。。楼板采用压型钢板组合楼板。结构的具体形式见图1、2。中建中建一局集团建设发展有限公司天津津塔工程办公楼钢管柱混凝土顶升施工方案第3页共23页图2-1主体结构立面图图2-2主体结构平面斜屋面内对角支撑15～16层外伸臂桁架30～31层外伸臂桁架45～46层外伸臂桁架60～61层外伸臂桁架中建中建一局集团建设发展有限公司天津津塔工程办公楼钢管柱混凝土顶升施工方案第4页共23页2.3工艺选择本工程钢管柱最大直径1700mm，最小直径600mm，采用的混凝土强度等级为C60（-4层~70层）。根据以往超高层施工的经验以及津塔工程钢管柱内隔板复杂的特点，通过前期的试验确定采用顶升浇筑工艺进行钢管柱内混凝土浇筑。浇筑前在每节柱子的根部预留一个混凝土浇筑孔，当钢柱和钢梁安装完成后，将泵管直接与预留孔连接，通过高压地泵将混凝土从每节钢柱底泵入钢柱，混凝土顶升高度至上一个顶升口下部500mm处。待该节钢管柱内混凝土顶升完成后，将浇筑孔封堵，卸去泵管，依次进行下一根钢柱的顶升。经过试验研究表明：采用顶升法浇筑的钢管柱，在混凝土密实性、收缩性、强度以及分次浇筑结合面等方面都能够满足设计和现行规范的质量要求。2.4施工重点和难点（1）地上结构采用钢构件与混凝土组合结构形式，这种结构施工需要钢结构专业与土建专业的密切配合，这种配合不仅仅是两个专业施工队伍现场作业时的相互配合，它贯穿了整个结构施工策划、组织和实施的全过程。（2）主体结构钢管柱混凝土的浇筑采用顶升工艺，这在国内超高层建筑中尚属首次。由于国内外顶升法只在较低的建筑结构中得到应用，超高层结构运用顶升法没有先例，所以该工程应用顶升法没有实际工程经验可以借鉴，在施工过程中对结构所采用的混凝土、顶升用地泵、泵管及具体的顶升措施都提出很高的要求。（3）钢管柱内混凝土的强度等级为C60，属高强混凝土，平均每层浇筑方量为800方，并且混凝土的最大浇筑高度达330米，是天津地区在施工程中混凝土泵送高度最高的建筑，如何确定合适的混凝土配比以及顶升工艺也是整个工程的重点和难点。（4）受场地限制，地泵需要布置到场地内施工完毕的纯地下室顶板上，这就要求正确的选择布置地泵位置，使地泵、混凝土罐车工作时对已建结构尽可能小的造成影响。3．混凝土顶升试验由于钢柱内混凝土顶升技术没有工程经验可以借鉴，为了保证在实际施工过程中的顶升成功，在确定施工方案前，现场首先进行钢柱内混凝土顶升试验。通过顶升试验，寻求能满足设计强度要求和密实性、又能满足工艺要求的高强度、高性能混凝土配合比；验证适合本工程的配合比、内灌浇筑工艺和高压混凝土泵；观察两次浇筑的混凝土间的结合面存在浮浆层的情况等。中建中建一局集团建设发展有限公司天津津塔工程办公楼钢管柱混凝土顶升施工方案第5页共23页进行钢柱内混凝土顶升试验时，选取了浇筑难度大的具有代表性的核心筒T17节钢柱（L44～45层19/Y10/Z10柱，长度为12.6m）和相同楼层的一根外框架柱进行试验。3.1混凝土的配合比确定根据国贸三期C60超高层泵送混凝土的试验与实际泵送情况，结合专家讨论意见和天津当地一些高层泵送混凝土经验，在具体的混凝土试配过程中，采取科学的正交试验设计法进行试验工作，确定试验室最佳配合比。然后，将试验室最佳配合比投入实际生产中，通过实际泵送模拟试验，掌握坍落度与扩展度泵送损失的具体数据，根据实际泵送过程中出现的情况采取相应的措施进行调整，最终得到满足施工要求的施工配合比。并在同时形成必要的生产施工管理措施，确保高标号混凝土保质按期顺利浇筑施工。表3-1钢管混凝土配比项目PO.42.5中砂碎石5~20自来水外加剂矿粉CSA生产厂家振兴水泥厂迁安细度模数2.8蓟县聚羧酸巴斯夫建安北极熊配合比12.422.730.50.02790.640.11每立方混凝土用量（kg）3307989001659.221035配比性能：1、混凝土试块28d标准养护强度达到60MPa以上；2、混凝土塌落度在250mm~270mm之间，扩展度达到700mm以上。3.2混凝土的顶升混凝土输送泵选用中联重科的超高压泵：HBT110-26-390RS，功率为195+195KW，最大压力为26/16MPa。试验钢柱时其中一根混凝土连续顶升到钢柱顶部；另外一根分为两次浇筑，第一次用顶升法顶升至距离管口2m处，待钢管内混凝土终凝后，再用高抛法把钢柱上部未灌满的部分灌满。中建中建一局集团建设发展有限公司天津津塔工程办公楼