黄岛钢管柱混凝土浇筑施工方案

海油工程（青岛）场地项目组块结构车间钢结构工程钢管柱混凝土浇筑方案渤海石油航务建筑工程公司1钢管柱混凝土浇筑施工方案1.编制依据：1.1中国船舶工业第九设计研究院设计图钢管混凝土设计施工说明，图号0508—S—101JG（1）—01（4）。1.2主要规范（1）《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS28：90）（2）《钢管混凝土结构设计与施工方案》（JCJ01—89）（3）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002）（4）《建筑施工手册》第四版。2.工程概况：2.1工程名称：海油工程(青岛)场地项目生产车间位于青岛经济技术开发区西湾，该车间为钢结构厂房，车间总长420米，宽117米，建筑面积约43100平方米。组块结构车间为A-B-C-D三跨16-27线，均为39米跨，车间长130.8米，采用斜腹杆格构式钢管肢柱，上柱为实腹工字形柱，柱脚为承插固定式，柱子最重～27.5吨，全长34M。钢管混凝土柱共48根。钢柱分下节柱、中间柱和上节柱：（1）下节柱为四管柱，管柱直径Ф426×10～Ф457×12长度20.6m，柱子断面轴线距离为1200×2400，柱顶面标高+18.600（2）中间柱为四管柱，管柱直径Ф273×14和Ф351×16，长度8.10m，柱子断面轴线距离为1200×1500，柱顶面标高+26.70m。（3）上节柱为H350×300×8×12型钢实腹柱柱，长度4.90m，柱顶面标高+26.70m。2.2主要工程量：下节柱48根，每根柱4根肢管，下节柱每根肢管混凝土3m³，总混凝土量581m³。海油工程（青岛）场地项目组块结构车间钢结构工程钢管柱混凝土浇筑方案渤海石油航务建筑工程公司2中间柱48根，每根钢管柱也是4根肢管。每根肢管混凝土量0.65m³，总混凝土量125m³。两项合计总混凝土量706m³。2.3工程的难点与特点：钢管混凝土是一项新工艺，我们有20多年的施工经验，精心准备、认真施工确保工程质量。钢管内混凝土采用泵送顶升浇灌法进行，泵送顶升浇灌在钢管接近地面—0.15标高的位置安装一个带插板的进料支管，直接与泵车的输送管相连接，由泵车将混凝土连续不断地自下而上灌入钢管，无需振捣。钢管柱混凝土施工方法：下节柱采用顶升浇筑施工方法。中间柱在地面采用分层振捣浇筑，然后再进行吊装的施工方法。下节柱和中间柱的每根肢管混凝土要求连续浇筑，不留施工缝，不要求每根柱子的四根肢管混凝土在一天内同时浇完。下节柱和中节柱管顶是敞口的。设计图纸要求管顶设溢流排气卸压孔是针对管顶用钢板封闭，顶升施工时无法排出管内空气，需要设置溢流排气卸压孔，不适合本工程。3.施工准备：3.1技术准备：组织学习施工图、规范，对操作工人进行技术交底。3.2施工现场准备：保证道路畅通。3.3机具准备：制作带插板的进料支管和浇灌中间柱支架。4.资源需求计划：4.1劳动力需求计划：施工总负责1人、技术负责1人、技术员1人、质安1人、工长1人、电焊工1人、氧焊工1人、电工2人、机修1人、辅助工8人。4.2机械设备需求计划：混凝土泵HBT60C1台，25t吊车1台、混凝土运输车3台。海油工程（青岛）场地项目组块结构车间钢结构工程钢管柱混凝土浇筑方案渤海石油航务建筑工程公司3制作混凝土试块混凝土试块养护取试验报告混凝土试块试压试验坍落度试验移到下根肢管资料归档补焊圆孔板混凝土终凝2小时后拆除短管拆除混凝土输送管打入短管插板混凝土溢出后停止顶升上料泵送顶升混凝土泵车与混凝土输送管连接钢柱开孔焊接带插板短管专业工序交接4.3工具、器具需求计划：Φ150电动砂轮机1台，氧－乙炔切割工具1套，电焊机1台，振动器2台。5.施工方案：5.1施工顺序（见附图一）：图上已经将48根柱子编了号，下节柱每次浇筑6根柱子，分八次浇筑完。第一次浇筑1—6号柱子，第二次浇筑7—12号柱子……第八次浇筑43—48号柱子。中间柱子基本和下节柱同步浇筑混凝土。5.2主要施工方法和施工机械选择：5.2.1下节柱施工方法5.2.1.1工艺原理：钢柱混凝土顶升浇筑工艺就是在钢柱的下部柱壁上开一个比输送管略大的孔洞（泵管外径Φ133mm，开孔Φ137mm），用输送管将混凝土输送泵的出口与之连接，混凝土靠泵压通过输送管连续注入钢柱内，直至柱内注满混凝土。工艺流程图海油工程（青岛）场地项目组块结构车间钢结构工程钢管柱混凝土浇筑方案渤海石油航务建筑工程公司4图25.2.1.2开孔焊管和补焊圆孔板1）开孔标高为-0.150m处，孔径Ф137mm。2）开孔时应用割规等辅助工具，使孔尽量保证圆，割下的圆板应保留好，点焊在开孔处附近，以便将来封堵时使用。焊短管时的焊缝要求见（图1）。3）补焊圆孔板短管切除后在钢管立柱上开出坡口（见图2），使用开孔时割下的圆板补焊洞口，磨平，补漆。5.2.1.3混凝土浇筑方案1）混凝土配合比钢管内混凝土强度等级为C35。混凝土配合比以满足可泵性要求，使水灰比小、塌落度大，减少混凝土收缩，强度、均匀性和凝聚性均优于普通同强度等级的塑性混凝土的方式进行配比，在塑性混凝土中加入减水剂，从而满足泵送要求。碎石粒径5—30mm，水泥选用42.5普硅或矿渣水泥，混凝土塌落度15—19cm。配制无收缩混凝土。混凝土塌落度损失要尽量小。2）钢管柱肢与混凝土输送管的连接。钢管柱肢与输送管的连接是通过短管连接。短管外缘与钢柱开口处焊牢，不允许漏浆。短管的外径与混凝土输送管相同，便于使用泵管卡子连接。采用逐根浇筑混凝土。钢柱短管图1海油工程（青岛）场地项目组块结构车间钢结构工程钢管柱混凝土浇筑方案渤海石油航务建筑工程公司5钢管混凝土浇筑满后，在短管中间加一个止流插板，在短管的另一端加一节高压软管，软管与泵管连接（如图3）。3）混凝土顶升施工a、杯口内细石混凝土强度达到设计强度的75%后,可进行钢管内混凝土浇筑。b、在下节柱顶设置防护拦杆（见附图二）。操作工人通过垂直爬梯上到下节柱顶，将安全带栓到可靠的地方。c.电动混凝土输送泵的性能：项目HBTD40HBTD60最大理论排量m³/h5060最大出口压力MPa79Ø125管道理论最大输送距离水平600m;垂直110m水平700m;垂直120mHBTD40和HBTD60电动混凝土泵均满足本工程使用要求，我们优先选用HBTD60电动混凝土泵。施工前要检查泵的状况和性能，保证泵送正常进行。当混凝土供应数量不能确保连续浇筑一根钢柱时就不浇筑，以免出现堵塞现象。当混凝土泵送达到比管顶低100mm时，稳压2—3min后，打入短管插板。d.顶升完毕后在初凝前及时用振动棒将距钢管顶2米范围内混凝土补充振捣，清除输送管连接图(图3)输送泵泵管软管短管钢柱海油工程（青岛）场地项目组块结构车间钢结构工程钢管柱混凝土浇筑方案渤海石油航务建筑工程公司6浮浆，在管顶补充混凝土，人工将混凝土与钢管顶抹平。e.止流插板为防止在拆除输送管时混凝土回流，须在连接短管上打入一个止流插板。混凝土泵送顶升浇筑结束后，控制泵压1—2min，然后打入止流闸板，即可拆除混凝土输送管。待混凝土终凝2小时后可切除连接短管。f.停电和机械故障处理。当出现停电或机械故障混凝土浇筑工作中断时，将采取紧急的施工技术措施保证混凝土连续浇筑。当出现施工中断时通过敲击法确定已浇筑混凝土的位置，当表面低于管口6米时可以采用在混凝土面上钢管柱表面开孔继续泵送顶升施工，当小于6米时采用分层振捣浇筑法施工。当混凝土量不足一根肢管的混凝土量时，就不进行浇筑，应避免出现一根肢管未浇筑完就没有混凝土的现象。5.2.2中间柱分层振捣浇筑中间柱混凝土配合比同下节柱。中间柱为四管柱，管柱直径Ф273×14和Ф351×16，长度8.10m，柱子断面轴线距离为1200×1500，柱顶面标高+26.70m。四管柱柱顶均敞开口，采用逐根浇筑混凝土。中间柱在地面采用分层振捣浇筑，然后再进行吊装的施工方法。制作一个中间柱子浇筑混凝土支架（见附图三），支架固定在下节柱子上，中间柱子与地面约成70o斜放在支架上。HBTD40和HBTD60电动混凝土泵均满足本工程使用要求，我们优先选用HBTD60电动混凝土泵。将软管伸入钢管的管口，每层浇筑2米，浇筑一层混凝土振捣一层，振海油工程（青岛）场地项目组块结构车间钢结构工程钢管柱混凝土浇筑方案渤海石油航务建筑工程公司7动棒插入本层混凝土后振动5秒，然后匀速的拔出在40秒钟的时间内浇捣完成，直到灌满为止。清除浮浆，在管顶补充混凝土，人工将混凝土与钢管顶抹平。中间柱混凝土强度达到C10后，可吊装中间柱。5.2.3混凝土试块制作混凝土试块的取样应符合下列规定：1）每拌制100盘且不超过100m³的同配合比混凝土，取样不得少于一次；2）每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足一百盘时，取样不得少于一次。下节柱总混凝土量581m³。中间柱总混凝土量73m³。两项合计总混凝土量654m³。下节柱分八次浇筑，作八组试块。中间柱和下节柱基本同时浇筑。总共须做8—10组试块。5.3安全施工方案1）所有现场施工人员必须遵守安全生产纪律及工地的有关规章制度,并派专人检查，对不执行安全施工措施的施工人员，给工程造成损失的，追究当事人责任。2）施工现场的用电线路、用电设施的安装和使用必须符合安装规范和安全操作规程，并进行架设，严禁任意拉线接电。施工现场必须设有保证施工安全要求的夜间照明；危险潮湿场所的照明以及手持照明灯具，必须采用符合安全要求的电压。临时用电要符合施工用电规范要求，开关箱要防潮防雨，绝缘并加锁，接地、接零符合要求。手持和移动电动工具要配备漏电保护装置。3）现场工作的特殊工种操作人员均必须持有相关的特殊工种资格证，方可上岗操作。高空作业人员不得有冠心病、高血压、心脏病等。高空作业要做护栏、安全网、系安全带等安全防护措施。4）场地内道路应及时修整，保证车辆安全畅通。各种车辆应有专人负责指挥引导。海油工程（青岛）场地项目组块结构车间钢结构工程钢管柱混凝土浇筑方案渤海石油航务建筑工程公司8泵、罐车等应定期维修保养，保证其安全运转。杜绝安全隐患。5）混凝土浇筑时，振动手必须穿绝缘鞋，并带防护手套。振动器电源电缆采用移动电缆，电缆不得在钢筋上拖拉，电缆应在木杆上架设，移动时手持木杆，电源应接在漏电保护器上。6）打开短管卡子和打入短管插板时，操作人员应配戴防风镜或摩托车全盔，防止灰浆溅入眼中。7）建立健全的现场安全管理体系，要做到体系健全，责任明确，制度落实。泵送混凝土顶升应遵守国家的《建筑安装工程安全技术规程》。6、质量要求：6.1泵送顶升混凝土的原材料应检测合格，根据检测结果调整配合比。要有专人负责制作、养护、送检试块。6.2混凝土在满足泵送要求时也要满足以下要求：粗骨料5—30mm，水灰比不大于0.45，塌落度应在15—19cm，加适量减水剂，配制无收缩混凝土。浇筑前现场应检查混凝土塌落度，6.3泵送时应采用高压正泵泵送，不得打反泵。6.4泵送前应检查电压，使其在380±5%范围内，否则不得开机。应提前与有关部门协调，保证电力正常供应，防止顶升中途停电。6.5顶升浇筑混凝土前，应保证现场道路畅通，防止结构安装运输和设备安装运输的大型车辆堵路而造成顶升中途停止。6.6钢管混凝土的浇筑质量可用敲击钢管的方法进行检查。在使用顶升浇筑工艺，做到了连续浇筑，钢管混凝土就是密实的。