方钢管混凝土泵送顶升施工3改.docx
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方钢管混凝土泵送顶升施工3改
目录
1、目录……………………………………………………..1
2、编制依据……………………………………………..…..2
3、工程概况…………………………………………………2
4、施工安排……………………………………………........2
5、浇筑准备…………………………………………..……..2
6、浇筑方法…………………………………………..……..5
7、冬季施工措施……………………………………..……..7
8、注意事项…………………………………………………8
9、泵管布置…………………………………………………9
10、环境及文明施工………………………………..………9
11、顶升顺序布置示意图…………………………….….…9
钢管混凝土施工方案
一、编制依据
1、《雪莲大厦施工组织设计》
2、《钢管混凝土结构设计与施工规程》CECS28:
90
3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
4、《混凝土质量控制标准》GB50164-92
5、《高层混凝土技术规程》JGJ3-2002
6、雪莲大厦二期工程结构施工图
二、工程概况
本工程采用钢筋混凝土筒体与钢框架混合结构，主楼地下为钢柱外包混凝土结构，地上为方钢管混凝土。
-3层为十字钢柱，-2层以上为方钢柱；主楼地下柱混凝土标号为C60，首层至15层柱混凝土标号为C50，16层至顶层混凝土标号为C40；1、2层层高分别为5.2m、4.8m，3层至顶层层高为4m。
-2～24层钢柱截面为1000×1000mm，25层～36层柱截面为800×800mm，33层～36层局部（A4、A7轴线）为500×500mm。
三、施工安排
3.1地下部分：
-3层和-2层待柱钢筋绑扎完毕后同柱外混凝土一起浇筑，分段浇筑；-1层和夹层先进行柱内混凝土浇筑，然后再进行柱钢筋绑扎及柱外侧混凝土浇筑。
每层柱内混凝土浇筑至梁底以下100mm，以保证梁钢筋顺利绑扎。
3.2、地上部分：
每层核心筒外围共17根钢柱，每节钢柱顶升一次，即第1、2层柱顶升一次，从第3层柱开始，每次顶升三层柱，每批顶升顺序见附图。
根据每节钢管混凝土柱高度及直径，每节柱所需混凝土量大约为10.2m3,因此现场保证3辆6m3混凝土罐车即可,现场混凝土罐车不能积压过多。
顶升钢管柱前对搅拌站做交底，要求顶升期间混凝土必须供应充足且连续，保证泵送浇筑连续。
四、浇筑准备
4.1、材料准备
混凝土材料采用自密实高流态混凝土，塌落度值取250mm±20mm；混凝土从出机到浇筑塌落度损失不大于20mm，且混凝土不分层、不离析；水泥采用普通硅酸盐水泥；砂子为中砂，石子级配符合泵送要求，粒径控制在5～25mm；为降低水灰比，加掺高性能减水剂；为提高混凝土和易性，加掺粉煤灰，为补偿混凝土收缩和增强混凝土与管壁粘结力，加掺WEA膨胀剂。
混凝土初凝时间8小时。
4.2、泵送设备
4.2.1、混凝土输送泵采用WSL90D-20柴油地泵，地泵技术参数：
最大理论输出量91m3/h；混凝土输出压力14.3MPa
4.2.2、泵送指标计算
混凝土泵最大水平泵送距离:
Lmax＝Pmax/△PH
△PH＝2/r0[k1+k2（1+t2/t1）ν2]α2
k1＝（3-0.01S1）×102S1为混凝土塌落度，取250mmk1＝50Pa
k2＝（4-0.01S1）×102k2＝150Pa/m/s
△PH－混凝土在水平输送管内流动每米产生的压力损失（Pa/m）
r0－混凝土输送管半径（m）
k1－黏着系数（Pa）
k2－数度系数Pa/m/s
t2/t1－混凝土泵分配阀切换时间与活塞推动混凝土时间之比，一般取0.3
ν2－混凝土拌合物在输送管内的平均流速2.06m/s
α2－径向压力与轴向压力之比，对普通混凝土取0.90
经计算：
△PH＝13009Pa/m
泵管连接过程中，水平管按100m考虑，垂直管按150m（水平换算长度600m）考虑，弯头按6个考虑（水平换算长度72m）,锥形管一根（水平换算长度8m），斜插管一根（水平换算长度4m），软管一根（水平换算长度20m），总水平计算长度为804m。
Pmax＝Lmax×△PH＝10.46MPa＜地泵压力14.3MPa
理论计算基本满足使用要求，在实际施工过程中泵压力不能满足要求时更换输送泵。
4.2.3、钢管柱与柴油地泵连接需通过连接管、止回管、高压软管和普通泵送管组成，具体见示意图。
4.3、材料备表
序号
材料名称
规格
数量
备注
1
泵管
D＝125mm
视实际情况
2
软管
D＝125mm
4
2根备用
3
止回管
D＝125mm
19个
2个备用
4.4、人力准备
序号
工种
人数
备注
1
混凝土工
6
柱内砼标高、混凝土卸料
2
架子工
6
搭拆架子、安拆泵管、止回管等
3
试验工
1
试块、塌落度等试验
4
力工
2
杂活
4.5、混凝土浇灌口预先在加工厂切割好（原洞切割下来的钢板需保留并做好标识，以供浇筑完混凝土达到强度后补焊洞口），浇灌口下口标高距楼板1.6m，同时考虑现场地泵、泵管接设部位。
钢管柱安装完毕，焊接连接管。
连接管与钢管柱间夹角45°，伸入管内超过管子中心线，根据方钢柱大小不同深入长度约为57cm、70cm，焊接牢固可靠。
连接管在钢结构加工厂加工时与钢管柱焊接，钢管柱间焊缝高度不小于连接管壁厚，为防止施工时浇灌口处振动剧烈将焊缝撕裂，在浇灌口下方钢管柱与连接管间加设水平撑加强其刚度。
同时用钢管搭设架子固定住进料管。
4.6、为防止在拆除输送泵管时混凝土回流，设置专用止回管。
止回阀孔径与混凝土输送管相同，止回装置插楔采用10厚钢板，阀兰及插楔制作时应打磨平整。
混凝土泵送浇筑前，将插楔孔同泵管对齐，拧紧螺栓固定好插楔。
4.7、弯头采用可弯的高压软管，一方面有利于连接管与钢管柱连接，同时可缓冲泵送时泵管对钢管柱的冲击，以保证钢管柱定位，也可以大大加快连管速度，提高施工效率，从而使泵送顶升更加顺利。
高压软管内径同泵送管，均为125mm，与混凝土输送管采用高压卡具连接。
4.8、混凝土泵送顶升前，应检查泵送管连接是否牢固，严密，防止局部漏气造成泵压损失。
还应预先采用同标号减石子混凝土进行润管，防止赌管。
4.9、钢管柱、梁安装校正完毕，梁柱节点连接牢固，作业面压型钢板安装完毕，具备水平作业面后，即可开始进行泵送施工。
五、浇筑方法
5.1、地下部分柱混凝土浇筑方法：
5.1.1、-3层待柱钢筋绑扎完毕后从柱侧面进行混凝土浇筑。
柱混凝土浇筑时首先均匀浇筑5～10cm厚与混凝土同配比砂浆，并将17m长Φ50振捣棒放至柱底，待混凝土浇筑高度约为400mm时开启振动棒，振动棒随混凝土浇筑缓慢提升，以保证混凝土振捣密实。
浇筑高度为：
梁底以上20mm，待拆模后在梁底标高上5mm处弹线，沿此线用云石机切出深5mm的槽，并凿除此槽上部的混凝土，用云石机切出的沟槽必须平直，如下图：
5.1.2、在-2层柱钢筋绑扎完毕梁钢筋未绑扎前，先从柱顶预留孔进行柱内混凝土浇筑，待混凝土浇筑至梁底以下100mm时，停止混凝土浇筑，再从柱侧面进行钢柱外侧混凝土浇筑，浇筑高度同柱内混凝土高度。
振捣方法及柱头混凝土处理同-3层柱。
5.1.3、在-1层及夹层钢柱安装校正完毕后，-1层柱钢筋绑扎前进行-1层钢柱内部混凝土浇筑。
浇筑时采用漏斗加串筒的方式从钢柱柱顶预留孔向柱内运送混凝土，串筒长度约6m，其延伸至-1层梁底100mm，柱内混凝土浇筑高度为梁底以下100mm。
待钢柱内混凝土浇筑完毕后再进行柱钢筋绑扎及钢柱外侧混凝土浇筑。
振捣方法及柱头混凝土处理同-3层柱。
5.1.4、夹层柱混凝土浇筑方法同-1层。
5.1.5、柱混凝土浇筑时柱四周均需搭设操作平台，操作平台采用Ø48×3.5脚手管搭设，操作平台宽1.2m，采用双排脚手架，立杆纵距1.5m，里排脚手管距柱200mm，根部垫设50x200x4000mm脚手板；水平杆步距1.8m，纵横方向设置扫地杆，扫地杆距底座上皮200mm；小横杆间距同立杆，平台四周从底到顶通长设置剪刀撑；操作平台四周设置1.2m高的防护栏杆，在防护栏杆高度范内设置两道水平杆。
5.1.6、作业层脚手板铺满、铺稳，离开柱120～150mm；脚手板应设置在三根横向脚手管上，当脚手板长度小于2m，并采用两根横向水平杆支承时，应将脚手板两端与其可靠固定，防止倾覆。
脚手板采用搭结铺设，接头必须支在横向水平杆上，搭接长度应大于200mm，其伸出横向水平杆的长度不小于100mm。
5.2、地上部分柱混凝土泵送顶升浇筑方法：
5.2.1、混凝土拖式泵在浇筑前要备用一台。
泵送顶升浇筑应连续进行，中断时间不超过30min。
混凝土浇筑到位后，先让混凝土自由下沉5～6min，然后再泵送顶升一次。
5.2.2、每节钢管柱混凝土顶升至柱顶，即混凝土冒出柱顶预留孔，待混凝土初凝后，清理柱顶表面多余混凝土。
下一节钢管焊接完毕后，再用同样的方法进行顶升。
5.2.3、在混凝土泵送过程中，严禁反泵，在更换车辆时要保证泵压连续。
5.2.4、泵送顶升混凝土时，发现顶部冒浆应立即停泵。
混凝土泵送顶升完毕，
顶部存在浇筑面沉落问题的原因：
1、混凝土初凝前由于自重引气的压缩沉落；
2、停泵时未能有效控制泵压，压力骤减引起的沉落；
3、止回管打入止回钢楔过程中少量混凝土（主要为砂浆）回流。
处理方法是自上而下浇筑混凝土，注入至指定标高加以振捣。
5.2.5、泵送顶升完毕后，达到混凝土终凝后才可将止回阀卸下并周转使用。
5.2.6、待钢管内混凝土达到70％设计强度后切除进料支管，将开孔周边混凝土剔凿，使满足原切割钢板补焊回去的洞口尺寸，用原切下的钢板补焊洞口管壁。
5.2.7、浇筑完毕后，采取敲击钢管的方法检查混凝土浇筑质量。
对于在敲击检测中不密实部位，人为感觉超出允许范围时采用超声波检测，检测后确实超出规范要求的，在钢柱空鼓上钻2cm孔压浆进行补强，然后将钻孔补焊封固。
5.2.8、当顶升过程中出现异常无法继续顶升施工时，立即采用塔吊加料斗的方法自上而下进行浇筑。
自上而下浇筑的同时，用17m长Φ50振捣棒进行振捣，确保混凝土密实。
5.2.9、顶升前要将临时钢爬梯挂于柱顶，以备堵泵后自上而下浇筑混凝土时上人之用。
5.2.10、常温条件施工，采用自然养护法，对柱上口混凝土表面加以覆盖，防止太阳直晒，并适当浇水养护。
六、冬季施工措施
6.1、冬季施工时间
日平均气温连续5天低于5℃或11月15日，为冬施开始日期；日平均气温连续5天高于5℃或3月15日，为冬施结束时间。
根据现场情况，于11月初派试验人员对大气进行测温，上述两个条件有一个达到即为冬施的起、止日期。
但根据历年气温的变化规律，冬季施工又可分为一般低温阶段和极低温阶段。
一般低温阶段的时间是:
每年的11月15日至12月中旬和翌年的2月中旬至3月15日，大约70—80天，占整个冬施时间的60％左右，白天的工作环境基本处于正温。
极低温阶段的时间是：
每年的12月下旬至翌年的2月中旬，特别是1月份属于北京地区气温的最冷月，日最低气温大约在－10°C左右。
6.2、混凝土工程
6.2.1、总体安排
混凝土工程是整个冬施项目的工作重点，为满足施工要求及保证混凝土施工质量，采用预拌商品混凝土供应，混凝土掺加防冻剂，现场采用综合蓄热法养护。
6.2.2、主要保温措施
钢管混凝土保温措施：
钢柱安装校正完混凝土顶升前在钢柱表面挂挤塑板以及阻燃草帘。
当混凝土的强度等级达到4.0N/mm2后方可拆除保温。
6.2.3、对混凝土的技术要求
6.2.3.1、混凝土运输时混凝土罐车必须有效的防冻措施，防止在运输过程中混凝土温度下降过快，入模温度不能满足要求。
泵管采用阻燃草帘包裹。
6.2.3.2、掺用防冻剂的混凝土，当室外最低温不低于－15℃时其混凝土抗冻临界强度不得小于4.0N/mm2，当室外最低气温不低于-30℃时其混凝土抗冻临界强度不得小于5.0N/mm2。
混凝土采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配置，水泥生产厂家必须执行新的水泥标准，经北京市建委认证其生产许可，产品质量稳定，水泥标号不低于P.O42.5，最少水泥用量不少于300kg/m3，水灰比不大于0.6。
6.2.3.3、混凝土添加环保型低碱或无碱型复合防冻剂，并具有减水、泵送、早强等作用，不得含有氯盐，抗冻温度最低为-15℃，要求防冻剂生产厂经过北京市建委认证许可，产品质量稳定，商砼供应商提供产品合格证书，复验合格后方可使用；
6.2.3.4、混凝土运输过程中应有保温措施，混凝土到达现场入泵温度不能低于+12℃，入模温度不能低于+5℃；
七、注意事项
7.1、泵送顶升工艺要求混凝土和易性要好，混凝土始终保持高流态性能，防止混凝土过粘及出现离析现象。
7.2、传输混凝土的泵管内壁必须干净，无结块砼。
泵送前充分润湿管壁，防止泵送过程中堵管。
7.3、泵管连接要严密，防止连接过长，漏气处多。
7.4、混凝土终凝前严禁拆下止回阀，拆下后立即清理干净里面的混凝土，确保止回阀完好并重复周转使用。
7.5、为防止泵送过程中混凝土供应不足造成停泵，现场泵送过程中始终应有一辆满载混凝土的备用罐车。
同时现场应有一台备用泵，防止地泵出现故障给施工带来损失。
7.6、高层泵送布管时，应注意有由水平转垂直时的90°弯管，弯管半径应大于500mm，否则容易堵管。
7.7、混凝土泵管在进入建筑物前的支架不得与外防护架以及支撑体系连接，防止泵管冲击造成架子失稳。
7.8、冲洗污水排放需设沉淀池。
7.9、噪棚外围挡需使用防噪布。
7.10、夏季高温施工时，尽量避开中午太阳直晒时间泵送。
八、泵管布置
8.1、顶升混凝土泵管随核心筒内混凝土立管连接。
到核心筒外围顶板处，考虑到压型钢板受力，泵管不能直接放置在压型钢板上。
8.2、在核心筒外围钢梁上搭上木跳板，用于承受浇筑过程中荷载。
压型钢板处泵管用钢管架子架起，详图如下：
8.3、泵管尽量沿垂直于钢梁方向布置。
8.4、钢柱开孔位置均朝向核心筒方向，如施工中出现开孔位置与泵管角度不合适处，首先可以利用泵管和止回阀连接的高压弯管（软管）调节。
九、环境及文明施工
9.1、噪音的控制：
在支放地泵处搭设防噪棚。
9.2、混凝土泵、混凝土罐车噪音排放的控制：
加强对混凝土搅拌站的协商，要求泵车供应商加强对混凝土泵的维修保养，及时进行监控，对超过噪音限制的混凝土泵及及时进行更换。
9.3、水的循环利用：
现场设置洗车池和沉淀池、污水井，罐车在出现场前均要用水冲洗，以保证市政交通道路的清洁，减少粉尘的污染。
沉淀后的清水再用做洗车水重复使用。
十、钢管混凝土泵送顶升顺序布置示意图。
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