主塔楼钢柱混凝土顶升施工方案.pdf

1、 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.1 2 工程概况.12 工程概况.1 2.1 设计概况.1 2.2 工艺选择.4 2.3 施工重点和难点.4 3 混凝土顶升试验.43 混凝土顶升试验.4 3.1 混凝土的配合比确定.5 3.2 混凝土的顶升.5 3.3 钢管内混凝土顶升试验的结果分析.6 4 施

2、工部署.64 施工部署.6 4.1 施工段划分.6 4.2 配套资源计划.7 5 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.8 5.1 地泵、泵管的布置.8 5.2 沉淀池和冷却水池的设置.15 5.3 泵管的布置时的注意事项.16 6 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.16 6.1 混凝土的供应.16 6.2 混凝土的运输.17 6.3 钢柱混凝土的顶升.17 6.4 混凝土试验及记录.20 7 质量控制措施.207 质量控制措施.20 7.1 原材料质量控制措施.20 7.2 现场施工质量控制措施.21 8 安全生产、文明施工与环保措施.2

3、18 安全生产、文明施工与环保措施.21 8.1 泵送混凝土安全要求.21 8.2 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

4、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 CECS104-99 16

5、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

6、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

7、，3.6 m，3.6 m，7.05 m），地上 73 层（楼层高度：标准层 4.2 m，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

8、臂 桁架 3031 层外伸臂桁架 4546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，

9、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

10、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

11、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/Y

12、10/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

13、 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 1 2.42 2.73 0.5 0.0279 0.640.11每立方混凝土用量（kg）330 798 900 165 9.2 21035 3.2 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

14、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

15、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

16、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）5 4 后勤（机修、材料、后勤、电工）5 5 泵工 5 两班制 6 配合工种（看模、看筋、机动