1、     工程概况

工程总高265.15m,超高层钢混结构,核心筒为劲性结构,外框架为钢管砼结构,钢管直径最大1600mm,壁厚55mm,顶层钢管直径1300mm,壁厚20mm。钢管砼设计强度C60,外框钢管柱标准柱距6000,外框梁为刚性节点构造,大部分为穿心梁节点构造,钢管砼施工必须采用顶升工艺。

2、     设备选择

本工程顶升设备选用中联重科生产的HBT110.26.390RS型超高压混凝土泵,它采用两台195KW柴油机,分别驱动两套油泵组,应用双动力功率合流技术,提升泵送压力和方量,低压16MPa,砼理论输送量112m3/小时,高压26MPa,砼理论输送量73m3/小时。采用S管阀分配,输送缸ф200*2100,料斗800*1400,外形尺寸7000×2300×2800,总重13000Kg,出料口直径ф160。实际双机运行。输送自密实砼231m高时,高压泵送压力19.5 MPa。

3、     线路布置

本工程场地狭小,砼输送泵放置在工程西南角,高压泵管水平管长度120m,高度231m,90°弯头6个,平均输送砼40m3/小时;高压泵管采用无缝钢管125*18,活动法兰盘连接,法兰盘255*28,6个8.8级20*150高强螺栓连接,法兰盘最外侧距离108mm,转角采用砼支撑墩,卡子固定。

4、     砼原材及配比控制

1)      水泥:检查水泥生产厂家、品种及规格、进场日期,水泥是决定砼质量的主要因素,一般不会改变,但水泥的稳定性可能影响砼拌合物质量,会从而影响施工及实体质量,因此有必要重点检查水泥的进场日期,另外水泥还有与外加剂间的匹配问题;

2)      砂石含水率:水灰比是影响砼质量的决定因素,搅拌站是电子计量,每盘前需测定砂石含水率,以调整施工配比,符合设计要求,随时检查砂石表面的含水情况,是否与测定时的表面情况一致,如有显著变化应再次测定;

3)      砂石含泥量及泥块含量:含泥量影响砼的强度及收缩,含泥量大会降低砼实体强度及增大砼的收缩,试验表明,钢管内砼存在微裂缝,跟砂石含泥量也有关系,因此需控制砂石含泥量及泥块含量;工程施工中砂的含泥量及泥块含量控制在2%之内,石子的含泥量控制在1%,

4)      砂率、砂细度模数:应与设计一致,跟砼收缩也有关系,如发生显著变化是应评估是否调整配比及是否重新试配或更换;

5)      石级配:应与设计一致,如发生显著变化是应评估是否调整配比及是否重新试配或更换;

6)      外加剂:影响砼拌合物质量的决定因素,影响运输及施工,影响工程施工质量,检查外加剂的进场日期、存放时间,及对水泥变化的适应性,控制掺量,保证拌合物质量;

7)      掺合料:检查生产厂家、进场日期、品种规格,如更换厂家,应检查与水泥、外加剂的适应性,是否影响拌合物质量;控制掺量,计量准确;

5、     过程控制

1)      搅拌过程:控制搅拌时间,及材料加料顺序,搅拌均匀;

2)      运输过程:记录出场时间、进场时间、浇筑时间;因本工程砼为高强自密实砼,扰动会影响拌合物的性能,因此在运输过程中应保持运输车滚筒低速转动,控制转动速度,保持混凝土拌合物的均匀性,不产生分层、离析现象,严禁在运输和等待卸料过程中加水;

3)      泵管设置:泵管出口处、拐弯应固定,沿高度方向按一定距离设置固定卡,保证安全及减少泵送压力损失;泵管提前接好,布置好接头位置,减少接管时间;提前接好顶升泵阀;合理安排顶升顺序,依后退方式进行布管及顶升;

4)      润泵及管:润泵采用水,在泵送口处用棉丝球沾水湿润泵口,不得向钢管柱内泼水,在顶进部分水后泵入润泵砂浆,砂浆快泵完时放入砼泵送,初期泵送要防止堵管,可采取敲管等方法检查及配合泵送;

5)      顶升开始前应设置水槽接水及泵送砂浆,看见砼时再停泵接泵送阀开始顶升,因接管时间较长,在此时应特别注意堵管;

6)      顶升观察:顶升过程中注意观察放气孔,流浆情况,流浆较多,则砼和易性差,浆与骨料分离严重,应通知后台尽快查找原因调整,如钢管内砼顶面砂浆太多要在上部泵送口掏出多余砂浆,顶升前采用探头检查管内接口处质量,有影响结构质量的异物应拿出异物再泵送,发现水多应采用塑料管吸出钢管内水;泵送过程随时用探头检查管内砼上升及表面情况,出现问题及时汇报处理;砼顶面标高留置与内环板及内穿心钢梁顶面之上400mm,并在上一节泵送口下部,中间不宜有内环板,严禁留置于穿心梁下部;

7)      泵送操作:对泵车操作工人交底,掌握顶升自密实砼的操作要领,避免堵管及影响入模砼拌合物质量,随时观察泵压力表,增加太快或高压应及时查明与原因,防止高压崩管及破坏钢管;

8)      人员配置:合理配置工人数量,施工前交底,对关键岗位要定员定岗,如泵送操作、接管头、控制浇筑高度等岗位;

9)      温度控制:因钢管砼体积较大,水化热会导致构件升温较高,因此在配比时要考虑砼的温升,使构件在浇筑后缓慢温升,防止内外温差过大产生内部裂缝,在冬施时要考虑保温,控制内外温差。根据试验,在管砼中心和砼与环板、穿心梁连接处及薄弱部位会产生收缩裂缝,砼配比应加入微膨胀剂已抵消这种砼温度收缩应变,实际检测此裂缝在0.1mm左右,对工程结构影响不大。

6、     质量检测:

砼顶升完成应进行检测,采用锤击和超声(应力波法)方法检测管内砼质量,制定锤击检测方案,确定小锤质量、起落幅度和频率、声音、板厚影响等关键参数,固定检测人员,检测结果与超声对比,内部工况比较复杂部位重点检查。

7、     技术管理总结

1)      砂的含泥量控制较为困难,因中砂都是地材水洗砂,很多砂场初次生产的砂的含泥量不能达到设计要求,二次水洗加工后超细面砂的损失,需要调整配比,以保证达到设计的扩展度,设计最好采用微膨胀砼,以抵消砼的收缩。

2)      顶升施工前要备足顶升2节柱所需的全部材料,专用机组搅拌,专车运输,专人协调运输管理,全程监理。

3)      严格控制等初次泵送砂浆全部排出后再接钢管柱的泵送口,宜连续完成外围32根钢管柱的顶升,一次顶升2节柱6层,顶升时间宜在周五夜间8-9点开始,争取在周一早晨6点前顶升完成,组织好施工人员,缩短接管时间。

4)      控制顶升高度,管柱内的砼施工缝严禁留置于内环板下,防止与环板间有间隙,造成施工缝处的砼出现孔洞,影响结构安全。

5)      严格控制砼从拌合出料到泵送完成的时间,避免因扩展度较低而使砼顶升不到要求的标高,砼后期扩展度损失较多,尤其在高层顶升时砼的扩展度损失更大,特别要控制泵送时间,一般要从砼出料到顶升完成控制在3小时内。