劲性钢筋混凝土结构柱中的混凝土施工技术

2018·10·Building Construction
1734
劲性钢筋混凝土结构柱中的混凝土施工技术
龙绍章 赵红霞 韩 宇
中国华西企业有限公司 广东 深圳 518034
摘要：在应用型钢混凝土柱（SRC）的超高层建筑中，钢柱内往往也需填充混凝土，而钢柱内空间狭小且设计有大量的水平加劲内隔板，无疑会影响混凝土浇筑密实度。

结合工程实例，总结超高层SRC圆管柱混凝土施工技术，通过施工控制和数据监测，验证了SRC柱填充混凝土的可靠性，能满足设计要求，对今后类似工程亦有借鉴意义。

关键词：超高层建筑；型钢混凝土柱；自密实混凝土；浇筑方法
中图分类号：TU755 文献标志码：A 文章编号：1004-1001(2018)10-1734-02 DOI：10.14144/ki.jzsg.2018.10.019
Concrete Construction Technology for Stiffened RC Structural Columns
LONG Shaozhang ZHAO Hongxia HAN Yu
China Huaxi Enterprise Co., Ltd., Shenzhen, Guangdong 518034, China
结构施工
STRUCTURE CONSTRUCTION
3），柱外径截面尺寸700 mm ×700 mm ，壁厚50 mm 。

柱外包厚150 mm 钢筋混凝土C60，柱内为C60混凝土。

49 400
7 100
图3 裙房区钢柱分布
2 难点分析
因钢骨内外均需灌实混凝土，塔楼区SRC 柱内隔环板宽400～600 mm ，纵向间距较小，同时裙楼SRC 柱外包混凝土厚度为150 mm 、塔楼SRC 柱外包厚度为350 mm ，且柱外纵筋及箍筋绑扎密集，空间较小，混凝土浇筑难度大。

为保证混凝土施工质量及混凝土强度，结合本工程设计特
点，钢管柱内采用C60微膨胀自密实混凝土施工，保证灌入混凝土的密实度，钢管柱外采用C60普通混凝土。

3 SRC柱混凝土施工
3.1 自密实混凝土配比3.1.1 确定自密实混凝土配合比
SRC 柱混凝土采用自密实混凝土，混凝土坍落度一般为（240±20） mm ，混凝土扩展度不小于650 mm ，保证流动性能，使混凝土可以充盈到柱内各个角落，利用水平加劲板上的排气孔排出空气，使板下的柱角容易充满混凝
土，并掺入适量膨胀剂，从而消除凝结硬化过程中产生的收缩，使钢管与混凝土的结合更密实。

试验前经搅拌站试配，初步确定C60自密实混凝土配合比如下：采用中材亨达P.O 52.5水泥；采用9%左右深圳妈湾产的F 类Ⅱ级粉煤
1 工程概况
1.1 项目概况
基金大厦位于深圳市福田CBD 金融中心区，地下4层，地上42层，总高度208.5 m 。

1.2 型钢混凝土（SRC）柱概况
塔楼区框架柱主要为16根圆柱（图1），其中型钢混凝土（SRC ）圆管柱位于塔楼区地下1层至地上4层（标高－6.10～16.75 m ）。

SRC 柱截面2 100 mm ，钢管外径1 400 mm ，壁厚80 mm ，其中钢管外包厚350 mm 钢筋混凝土C60，管内为C60混凝土。

钢管柱中设计有水平加劲内隔环板，间距约1 000 mm ，内隔环板中心直径600 mm ，环板上预留了4个φ35 mm 排气孔（图2）。

塔楼区SRC 圆管柱
41 600
41 600
厚80钢管柱内环板
400
600
400
35排气孔
φ 图1 塔楼区SRC 柱分布 图2 圆管钢柱剖面
裙房区钢结构主要为18根外包混凝土的箱型钢柱（图
作者简介：龙绍章（1980—），男，本科，高级工程师。

通信地址：广东省深圳市红荔西路7022号鲁班大厦14～15层（518034）。

电子邮箱：26059457@ 收稿日期：2018-06-25
建筑施工·第40卷·第10期
1735
灰；就近取用当地碎石，最大公称直径不大于18 mm，连
续级配，含泥量不大于1.0%；采用就近的惠州产地Ⅱ级区中砂，满足C60混凝土配制性能，含泥量控制在2.0%以内；采用深圳五山产的高效缓凝型减水剂，与水泥相容性良好；采用HEA微膨胀剂，掺量6%。

其中，水泥∶砂∶石子∶水∶外加剂∶粉煤灰∶矿粉=1∶1.55∶1.55∶0.31∶
0.02∶0.122∶0.268 3，且配制的混凝土强度，一般不应低于设计强度的1.15倍。

3.1.2 配比前准备工作
1）确定配比后，应在浇筑前，给混凝土厂家预留充分的时间准备原材料，以满足浇筑供应需求。

2）按配比配制的SRC柱内微膨胀混凝土，对于超高层结构施工，除满足基本强度要求外，值得关注的是混凝土坍落度的设计，坍落度需控制在220～260 mm间，扩展度不小于650 mm，混凝土配合比及坍落度选择根据试验试配确定，施工前报监理、业主确认。

自密实混凝土进场后需进行现场坍落度及扩展度检测。

3）施工方及监理方，应派专人全程监督混凝土搅拌厂投料全过程，以配制成与模拟试验配比一致的混凝土。

4）浇筑前，SRC柱内部积水和垃圾应清理干净，经监理验收合格后方可浇筑。

5）混凝土进场时，坍落度、扩展度等指标检测合格后方可浇筑，有条件的尚应准备混凝土填充性能检测工具。

3.2 浇筑方法
钢骨内外均需灌实混凝土，应按钢柱分节高度，待钢结构焊接等检测合格后，首先完成钢柱内混凝土浇筑，然后进行柱外钢筋绑扎、支模，浇筑外包的钢筋混凝土。

3.2.1 柱内混凝土浇筑
SRC柱混凝土采用固定料斗高位卸料方式，自由倾落高度应结合分节柱体高度，一般不大于3 m，并采取可靠的排气措施。

施工中采取如下浇筑方法：采用塔吊吊起料斗，向SRC柱柱中已固定好的漏斗中加入混凝土，料斗下口接长卸料管串筒，串筒应按SRC柱内隔板内径合理选择，串筒直径应小于内径100～200 mm，以便混凝土下落时管内空气能够排出。

安装料斗时，料斗孔径对准SRC 柱柱中心，以确保混凝土顺利通过内隔板。

混凝土应分层浇筑、分层下料、分层振捣（辅助微幅振捣）、逐层停歇，沉实复振后，再浇上一层混凝土，分层厚度400～500 mm。

混凝土必须控制在初凝时间前入柱，浇灌管内混凝土作业时应连续进行，中间不留施工缝，当有不可避免的间歇时间时，应严格控制间歇时间不得超过混凝土初凝时间，应提前编制浇筑时间计划。

在节点板上、下30 cm范围内微幅振动，时间以无气泡泛出、混凝土面不再明显下降为准。

管内混凝土浇筑应密实，无脱粘、离析现象。

分段浇筑的混凝土，应在距钢管上口连接部位以下的500 mm 处停止浇筑，以免焊接高温影响混凝土质量。

3.2.2 柱外包混凝土浇筑
钢管柱外包混凝土浇筑采取塔吊吊运料斗，出料口加溜槽的方法，本项目首层挑空高度达18 m，故需分节浇筑混凝土，每节浇筑高度控制在3 m以内，直至浇筑至楼层设计标高处。

在有梁柱楼层，钢管外包混凝土先浇筑至梁底下100 mm处，停歇2 h后再进行梁高范围的柱混凝土浇筑施工，以防已浇筑混凝土收缩造成梁柱节点处沉降影响。

3.3 混凝土养护
柱内混凝土采用管内灌水养护，柱外混凝土采用塑料薄膜包裹养护。

4 SRC柱C60混凝土检测
4.1 检测方式
SRC柱内混凝土质量采用超声波法进行检测，SRC柱外包混凝土采用结构实体回弹检测。

其超声波检测由业主委托的第三方检测单位进行。

4.2 超声波检测
4.2.1 检测准备
各段声测管宜用外加套管连接或为满焊焊接接长。

每根SRC柱内均需埋设声测管，在混凝土浇筑前，于内隔板内侧埋设，圆柱内均匀分布埋设3根、方柱内按对角线埋设2根声测管。

声测管应与SRC柱焊接牢固，固定间距不超过2 m。

管的埋设深度与柱底齐平，管底部50 mm处用端头板封死底管，管的上端应高于SRC柱柱顶表面300～500 mm，同一根柱的声测管外露高度应相同。

声测管上端做好套头封堵措施，防止混凝土进入管内引起堵塞。

4.2.2 检测方法
本工程SRC柱内检测数量，按专家论证的方案指导意见执行，本工程对所有钢管柱全数检查，每根柱每完成一层，均做超声波检测，检测由具备检测资质的第三方进行。

SRC柱混凝土检测时间宜在浇筑完成后7 d左右，即推算混凝土强度达到设计强度75%（即45 MPa）以上时进行检测。

在检测工作完成后，应将测管采用高一强度等级的微膨胀细石混凝土封堵灌实，确保声测管内灌实水泥浆，保证密实度。

4.3 混凝土强度评定
钢柱内混凝土，按每层每柱留置1组标养试块，钢柱外包混凝土按浇筑方量留置试块，作为混凝土评定依据。

5 结语
通过本工程实践，SRC柱混凝土施工质量良好，从相关检测部门的检测结果可知，质量均能达到设计要求，验证了调配的自密实混凝土施工的可靠性。

龙绍章、赵红霞、韩 宇: 劲性钢筋混凝土结构柱中的混凝土施工技术。