主塔楼钢柱混凝土顶升施工方案.pdf

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天津津塔项目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天津津塔项目经理部2008年9月22日中建中建一局集团建设发展有限公司天津津塔项目经理部中建中建一局集团建设发展有限公司天津津塔项目经理部办公楼钢管柱混凝土顶升施工方案办公楼钢管柱混凝土顶升施工方案目目录录1编制依据.11编制依据.12工程概况.12工程概况.12.1设计概况.12.2工艺选择.42.3施工重点和难点.43混凝土顶升试验.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泵管布置.85主塔楼顶升用地泵和泵管布置.85.1地泵、泵管的布置.85.2沉淀池和冷却水池的设置.155.3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混凝土试验及记录.207质量控制措施.207质量控制措施.207.1原材料质量控制措施.207.2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附件（结构核算）.23附件（结构核算）.23中建中建一局集团建设发展有限公司天津津塔项目经理部中建中建一局集团建设发展有限公司天津津塔项目经理部办公楼钢管柱混凝土顶升施工方案办公楼钢管柱混凝土顶升施工方案第1页共29页1编制依据编制依据序号名名称称编编号号类类别别1办公楼结构施工图纸2钢筋混凝土材料及技术要求3施工组织设计4混凝土结构设计规范GB50010-2002国家5混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002国家6混凝土外加剂应用技术规范GB50119-2003国家7混凝土结构试验方法标准GB50152-92国家8混凝土质量控制标准GB50164-92国家9建筑工程质量检验评定标准GBJ301-88国家10混凝土强度检验评定标准GBJ107-87国家11普通混凝土配合比设计技术规程JGJ/55-2000行业12混凝土矿物掺合料应用技术规程DBJ/T01-64-2002地方13混凝土泵送施工技术规程JGJ/T10-95行业14商品混凝土质量管理规程DBJ01-6-90地方15高强混凝土结构技术规程CECS104-9916建筑施工作业安全技术规范JGJ/80-91行业17建筑安装工程资料管理规程DBJ01-51-2003地方18建筑结构海河杯工程质量评审标准津建协（2007）1号2工程概况工程概况2.1设计概况设计概况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，一个在西面为广场桥，一个在东面为大沽桥，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。

工中建中建一局集团建设发展有限公司天津津塔项目经理部中建中建一局集团建设发展有限公司天津津塔项目经理部办公楼钢管柱混凝土顶升施工方案办公楼钢管柱混凝土顶升施工方案第2页共29页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。

截断了穿过本工程现场的长春道。

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，建成后将成为天津的重要标志。

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2.9m6.5m），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，楼板采用压型钢板组合楼板。

结构的具体形式参见图1、2。

中建中建一局集团建设发展有限公司天津津塔项目经理部中建中建一局集团建设发展有限公司天津津塔项目经理部办公楼钢管柱混凝土顶升施工方案办公楼钢管柱混凝土顶升施工方案第3页共29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1516层外伸臂桁架3031层外伸臂桁架4546层外伸臂桁架6061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项目经理部中建中建一局集团建设发展有限公司天津津塔项目经理部办公楼钢管柱混凝土顶升施工方案办公楼钢管柱混凝土顶升施工方案第4页共29页2.2工艺选择工艺选择津塔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，通过泵压将混凝土从每节柱底泵入该节柱顶。

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，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。

2.3施工重点和难点施工重点和难点

（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。

由于国内外顶升法的应用只限于底层结构，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工程实践可以借鉴，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，在现场施工前，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、内灌浇注工艺和高压混凝土泵；观察两次浇注的混凝土间的结合面存在浮浆层的情况等。

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节钢柱中建中建一局集团建设发展有限公司天津津塔项目经理部中建中建一局集团建设发展有限公司天津津塔项目经理部办公楼钢管柱混凝土顶升施工方案办公楼钢管柱混凝土顶升施工方案第5页共29页（L4445层19/Y10/Z10柱，长度为12.6m）和相同楼层的一根外框柱进行试验。

3.1混凝土的配合比确定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钢管混凝土配比表3-1钢管混凝土配比项目PO.42.5中砂碎石520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）3307989001659.2210353.2混凝土的顶升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注，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。

图3-1顶升法浇筑示意图图3-2试验用钢柱中建中建一局集团建设发展有限公司天津津塔项目经理部中建中建一局集团建设发展有限公司天津津塔项目经理部办公楼钢管柱混凝土顶升施工方案办公楼钢管柱混凝土顶升施工方案第6页共29页3.3钢管内混凝土顶升试验的结果分析钢管内混凝土顶升试验的结果分析根据钢管柱的混凝土顶升试验结果，两次浇筑的结合面不存在明显的浮浆层。

同时，结合面位置的混凝土与管壁间没有明显的收缩缝隙。

钢管内隔板下、隔板上的部位混凝土填充都很密实，混凝土与钢柱、隔板间没有可见缝隙，进而验证了顶升法可以应用于工程实际，混凝土的配合比也能满足设计、施工要求，顶升试验给现场的顶升施工积累了实际工程经验，为实际工程的顺利施工打下了很好的基础。

图3-3试验钢管柱剖切后照片4施工部署施工部署4.1施工段划分施工段划分主塔楼结构施工，按“钢结构先行、混凝土紧随”、“核心筒先行、外框架随后”的原则，核心筒钢结构作业面领先外框架作业面12节柱（每节钢管柱的长度不等，以每节12m为主）；钢结构作业面领先混凝土12节柱，每层核心筒与外框架的混凝土结构基本保持同步。

主体结构分为2个施工区域：

A区（结构中轴线西侧）、B区（结构中轴线东侧），将A区划分为2个流水段、B区划分为2个流水段进行流水作业，施工流水顺序为A-段A-段、B-段B-段。

钢管柱的顶升口都在每节钢柱的底部，每节钢柱的顶升口都在同一楼层中，每根钢柱的混凝土可以按照施工段的划分依次进行。

楼板混凝土的浇注与钢柱混凝土的顶升有一个先后顺序：

先进行楼板混凝土的浇注，再进行钢柱混凝土的顶升。

因为楼板混凝土浇注完成并达到能够在其上进行其它的施工操作时，再进行钢管柱的混凝土顶升有利于施工操作，减少施工中的危险。

中建中建一局集团建设发展有限公司天津津塔项目经理部中建中建一局集团建设发展有限公司天津津塔项目经理部办公楼钢管柱混凝土顶升施工方案办公楼钢管柱混凝土顶升施工方案第7页共29页图4-1主塔楼地上结构施工流水段划分图4.2配套资源计划配套资源计划4.2.1、劳动力计划安排主体结构钢柱顶升工作主要涉及混凝土工、电焊工、泵工等工种，根据主体结构工程量及工期安排，拟投入劳动力如下：

序号工种人数备注1混凝土工24两班制2试验工（试块、小票、坍落度）3两班制3杂工（放灰、洒水、交通指挥）54后勤（机修、材料、后勤、电工）55泵工5两班制6配合工种（看模、看筋、机动