钢管混凝土顶升浇筑施工工法

钢管混凝土顶升浇筑施工工法
1 前言
钢管混凝土是一种具有承载力高、塑性和韧性好、节省材料、方便施工等特点的新型组合结构。

用作钢管混凝土时，内部存在混凝土，提高了薄壁管的局部稳定性，其屈服强度可以充分利用。

在钢管混凝土构件中，两种材料能相互弥补对方的弱点，从而发挥各自的长处。

尤其适用受压构件，由于钢管混凝土结构的出现，解决了我国建筑工程中长期存在而未能解决的“胖柱”问题，从而提高了建筑水平。

为了钢管混凝土顶升浇筑中贯彻国家规范，做到技术先进，经济合理，安全适用和确保质量，以全面提高社会效益和企业效益，特制定本工法。

2 特点
2.1 本工法基本工序明确，每项工序都有控制，质量有保证。

2.2 不搭设高空脚手架，减少高空作业及劳动强度，操作更为简便安全。

2.3 混凝土浇筑速度快，不浪费混凝土。

2.4 钢管是很好的受压杆件，其管壁还是合理的耐侧压模板，施工混凝土时可节省支模、拆模的人工和材料。

2.5 钢管是很好的钢筋骨架和劲性承重骨架，施工中可简化施工工艺、节省脚手架、缩短工期。

2.6 混凝土施工无需振捣，依靠顶升挤压自然密实。

3 适用范围
本工法适用于大型工业厂房及公共建（构）筑物的大型钢管混凝土柱的施工。

4 施工工艺
4.1工艺原理
钢管混凝土顶升工艺就是在钢管柱的下部(高度便于施工为宜)管壁上开一个比输送管略大的孔洞，用输送管将混凝土输送泵的出口与之相连接，混凝土靠泵压通过输送管被连续注入钢管柱内，直至管内注满混凝土。

4.2 按4.1所述的工艺流程进行施工
4.2.1钢管混凝土柱的混凝土顶升浇筑。

在钢管混凝土柱核心混凝土的项升浇筑施工中要重点解决好以下三个问题：混凝土配合比的设计、柱肢与混凝土输送管的连接、钢管混凝土柱混凝土的顶升浇筑工艺。

a) 柱肢与混凝土输送管的连接：①柱肢与输送管的连接是通过连接短管实现的，连接短管与弯头采用与混凝土输送管同直径、同厚度的钢管制作，短管长度为750mm。

②相邻两排柱子的底部对称开孔，圆孔的直径大于连接短管2mm，且开好的柱子圆孔除去气割飞溅物和毛刺并用砂轮打磨平整，以便柱子与连接短管焊接③连接短管与钢管柱呈20～30°自上而下插入钢管洞20～30㎜。

④连接短管与钢管柱焊接焊缝高度应采用比连接短管厚度小1～2mm以满足受力的要求。

⑤为减小混凝土顶升时的压力损失可在钢管中注入适量的水以达到润滑的作用。

⑥连接短管在制作时除去气割飞溅物和毛刺并用砂轮打磨平整，减少混凝土的流动阻力，柱肢与短管连接。

b)输送泵车布置：①输送管的布置应尽结合现场情况，尽量缩短管线长度，少用弯管。

②混凝土输送泵的现场停放位置，应距浇筑地点较近，便于配管并接近供排水设施。

③场地应平整密实，道路通畅，以便固定泵车的拆装输送管，泵车受料斗旁有足够的场地，以保证混凝土运输车快速交替供料。

④连接短管方向与泵送位置保持相对应，以减少泵移动次数或位置。

c) 钢管混凝土柱混凝土的顶升浇筑施工工艺：对混凝土输送泵工作压力的要求，在工程实践中一般为10-16Mpa，这与泵的状况、泵送高度和混凝土坍落度及和易性有关，尤其是混凝土的坍落度对泵送工作压力的影响十分明显,泵送压力可按JGJ/T10-95混凝土泵送施工技术规程进行计算。

d) 泵送混凝土截流装置：①为防止在拆除输送管时混凝土回流，需在连接短管上设置一个止流装置，其形式可以是闸板式的，或者是插楔式的。

②当采用闸板止流时，底部连接短管离钢柱50～100mm距离处每隔120度开3个对称的长方形孔，每个长方形孔长为70mm，宽为10mm，8mm厚钢板制作3个200mm×60mm的闸板。

③泵送混凝土时可用彩条布或薄胶皮捆盖住小孔，混凝土泵送顶升浇筑结束后，控制泵压2-3min，然后除去彩条布或薄胶皮，将200*60*8的钢板斜向交错打入止流孔内，这时可反泵吸出输送臂中的混凝土，随即可拆除与混凝土短管相连接的输送管，转移到另一根钢管浇筑。

④待核心混凝土终凝后切除连接短管，补焊洞口管壁，磨平、补漆，补洞用的钢板宜为原开洞时切下的。

⑤连接短管切除以后，清洗干净重复利用，闸板式止流装置。

e) 卸压孔装置：①采用泵送顶升浇筑工艺，钢管柱端必须设溢出卸压孔或
排气卸压孔。

②溢流卸压孔的孔径可根据钢管高度以及混凝土顶升速度综合确定，一般不宜小于混凝土输送管直径，并将洞口适当接高，以填充混凝土停止泵顶升浇筑后的回落空隙。

③当混凝土浇筑低于管口时，可待混凝土强度等级达到设计值的50%后再用相同等级的水泥砂浆或二次灌浆料填至管口，并将封顶板一次封焊到位。

⑤当混凝土强度等级达到设计值的100%后，再将顶部短钢管割除，同样封焊管壁，焊接好的钢柱用砂轮磨平并补漆。

5安全技术措施
5.1 坚持“安全第一，预防为主”的安全生产方针，坚持“谁主管，谁负责”“管生产必须管安全”的原则，施工现场严格执行建设部《施工现场安全检查评分标准》JGJ59-99;设专职安全员,全面落实各级人员的安全职责.
5.2 对所有作业人员进行安全教育，提高安全意识，并进行安全技术书面交底。

5.3 所有特种人员必须持证上岗。

严格按安全操作规程施工。

5.4 进入施工区域必须穿戴好劳保用品，服从现场安全员及各级管理人员的劝告和指挥。

5.5 泵车及输送车行走道路，必须坚实平整，必要时需铺厚钢板或路基。

5.6 泵车、输送车辆需设专人负责指挥，严禁带病作业。

5.7 供电线路架设符合相关规定，分设配电箱并设漏电保护装置，各用电设备，各用电设备开关箱，做到一箱一闸。

电器设备和电流的绝缘必须良好，有防雨、防潮措施。

5.8 氧气瓶、乙炔瓶存放距离符合相关规定，减压阀、防回火装置安全可靠，管带无破皮漏气现象。

5.9 搭设的脚手架、跳板铺设必须符合规范及安全规程。

5.10 夜间施工要安装充足的照明设施。

6效益分析
钢管混凝土柱顶升施工综合技术的经济效益，除按混凝土的浇筑工程进行成本分析外，还应对整个工程的经济效益起决定作用的施工速度及社会效益作综合分析。

钢管混凝土与钢结构相比在保持自重相近和承载力相同的条件下，可节省钢材30%，焊接工程量可大幅度减少；与普通钢筋混凝土相比。

在保持用钢量相近
和承载力相同的条件下，构件的横截面积可减小约一半，从而加大了建筑空间，混凝土和水泥用量以及构件自重相应减少约50%。

钢管混凝土柱泵送顶升施工工艺，节约人工费，减少了周转材料的投入。

加快了施工速度。

在实际施工中低跨直径为ø400mm、高度为11米、混凝土量：1.4m3的钢管混凝土柱，采用汽车输送泵送约2分钟即可浇筑完成；ø600mm、高度为11米、混凝土量：3.1m3的钢管混凝土柱，采用汽车输送泵送约3分钟即可浇筑完成；ø600mm、高度为18.4米、混凝土量：5.2m3的钢管混凝土柱，采用汽车输送泵送约8～9分钟即可浇筑完成；ø600mm、高度为28米、混凝土量：7.92m3的钢管混凝土柱，采用地泵输送约10分钟即可浇筑完成。

从而大加快了施工速度，同时缩短施工工期30天。