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钢管柱混凝土顶升施工方案(北京CBD)
2022-05-08 | 阅:  转:  |  分享 
  
目录第一节编制依据3第二节工程概况32.1工程概况32.2钢管柱概况42.3工艺叙述62.4施工重点和难点7第三节顶升混凝土配制73
.1顶升混凝土配制的控制关键73.2混凝土的配合比性能评价指标的确定83.3混凝土的配制83.4类似工程混凝土的顶升模拟浇筑试验检
测结果分析12第四节施工部署144.1施工时间144.2配套资源计划144.3施工前期准备工作15第五节顶升用混凝土泵选择和泵
管布置及固定185.1混凝土泵的选择185.2泵压验算185.3泵管的布置215.4泵管的固定225.5泵管的布置时的注意事项25
第六节钢管柱混凝土的顶升施工266.1混凝土的供应266.2混凝土的运输266.3施工工艺流程276.4钢管柱混凝土的顶升276
.5混凝土顶升过程中的应急措施306.6混凝土试验及记录30第七节质量控制措施317.1原材料质量控制措施317.2现场施工质量
控制措施31第八节安全生产、文明施工与环保措施318.1泵送混凝土安全要求318.2文明施工与环保措施32附录钢管柱混凝土顶升
应力分析34一、顶升计算截面选取34二、顶升高度选取34三、顶升混凝土侧压力计算34四、顶升应力分析35第一节编制依据序号名称
编号类别1CBD核心区Z13地块商业金融项目结构施工图纸2混凝土结构工程施工规范GB50666-2011国家3混凝土结构工程施
工质量验收规范GB50204-2015国家4钢管混凝土工程施工质量验收规范GB50628-2010国家5混凝土外加剂应用技术规范G
B50119-2013国家6混凝土结构试验方法标准GB/T50152-2012国家7混凝土质量控制标准GB50164-2011国家
8混凝土强度检验评定标准GB/T50107-2010国家9钢管混凝土结构技术规范GB50936-2014国家10普通混凝土配合比设
计规程JGJ55-2011行业11混凝土泵送施工技术规程JGJ/T10-2011行业12混凝土矿物掺合料应用技术规程DB11/T1
029-2013地方13预拌混凝土质量管理规程DB11/385-2011地方14建筑工程资料管理规程DB11/T695-2009地
方15建筑结构长城杯工程质量评审标准DB11/T1074-2014地方16建筑长城杯工程质量评审标准DB11/T1075-20
14地方第二节工程概况2.1工程概况工程名称建设单位设计单位监理单位施工单位工程地址北京市朝阳区CBD核心区地块东侧Z13地块用
地面积7840m2建筑用途办公、商业建筑面积总建筑面积162369.4m2,其中地上建筑面积120000m2,地下建筑面积4236
9.4m2建筑层数地下5层,另有一个局部夹层;塔楼39层,局部夹层;裙楼2层结构形式地下室钢筋混凝土框架—剪力墙结构塔楼混凝土核心
筒—钢梁钢管混凝土柱外框—单向伸臂和腰桁架—端部支撑框架组成的混合结构体系裙楼钢框架结构2.2钢管柱概况本工程主塔楼单层共有18根
钢管柱,每根钢管柱内均需内灌混凝土,钢管柱最大尺寸为口24001200,最小尺寸为口800800。钢管柱具体信息及内灌混凝土用
量详见下表:GKZ1楼层柱截面(mm)混凝土强度等级每米混凝土用量(m3/m)钢材等级B5~F51600120050C601.
65Q390CF6~F914501200401.54Q345CF10~F1914001200351.51F20~F2413
501200351.45F25~F291300120035C501.4F30~F3412001100301.186F3
5~ROOF1150110030C451.134注:板厚超过35mm时采用Q345GJC。GKZ2楼层柱截面(mm)混凝土强度
等级每米混凝土用量(m3/m)钢材等级B5~F52400120055C602.5Q390CF6~F242400120050
2.53Q345CF25~F292300120050C502.42F30~F3422001100452.13F35~ROO
F2100110045C452.03注:板厚超过35mm时采用Q345GJC。GKZ3楼层柱截面(mm)混凝土强度等级每米混凝
土用量(m3/m)钢材等级B5~F51800120050C601.87Q390CF6~F918001200401.93Q3
45CF10~F1917001200401.814F20~F2417001200351.842F25~F29160012
0035C501.729F30~F3415001100301.498F35~ROOF1400110030C451.394
注:板厚超过35mm时采用Q345GJC。GKZ4楼层柱截面(mm)混凝土强度等级每米混凝土用量(m3/m)钢材等级B5~F512
00110035C601.252Q390CF6~F911501000301.025Q345CF10~F191050100
0300.931F20~F241000950300.8366F25~F2995090030C500.7476F30~F3
4850850300.6241F35~ROOF80080025C450.5625注:板厚超过35mm时采用Q345GJC。
钢管柱内的混凝土设计要求采用自密实混凝土,经过对向下普通浇筑法、高抛法以及顶升法的对比和分析,决定采用顶升法对钢管柱内的混凝土进行
浇筑。钢管柱典型平面布置图2.3工艺叙述泵送顶升法施工工艺是利用混凝土输送泵的泵送压力将自密实混凝土由钢管柱底部灌入,从下向上流
动,直至注满整根钢管柱的一种混凝土免振捣施工方法。这种方法近几年才开始在建筑工程中应用,但在桥梁施工中应用较早,是目前比较先进的施
工工艺,与钢结构施工不交叉、不互相影响,也是目前浇筑钢管填芯混凝土尤其是具有复杂内部结构的钢管混凝土最行之有效的施工方法。我公司类
似超高层施工经验以及以往顶升混凝土施工经验表明: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。我公司已编制了“钢管混凝土顶升施工工法”,并获得国家二级工法。该施工工艺在我公司多个项目使用,具有较成熟
的施工经验。同时本工程的顶升自密实混凝土采用目前北京市具有类似工程施工经验的混凝土搅拌站供应,其混凝土配比和性能均能满足顶升施工要
求,并经过了工程检验。钢管混凝土顶升施工是在每节钢柱的根部预留一个混凝土顶升孔,当钢柱安装及水平结构施工完成后,将泵管直接与预留孔
连接,通过高压地泵将混凝土从每节钢柱底泵入钢柱,混凝土顶升高度至上一个顶升口下部300~400mm处。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,依次进行下一根钢柱的顶升。2.4施工重点和难点1、本工程结构采用钢结构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、钢管柱内混凝土强度等级最高为C60,属高强混凝土。本工程钢管柱内混凝土普遍2层一顶升,局部3层一顶升(F2~F4及F3
5~F37),F2~F4层顶升时浇筑方量最大,约为340m3,随着塔楼高度上升,钢管柱截面减小,混凝土浇筑方量减小,混凝土的最大
顶升高度为179.45m,属于超高层混凝土施工,如何确定合适的混凝土配比是整个工程的重点和难点。3、随着塔楼高度上升,钢管柱截面减
小,结构内收,上层柱与下层柱在连接点处弯折,如何保证混凝土的顶升施工质量,如何确定顶升工艺也是整个工程的重点和难点。第三节顶升混
凝土配制3.1顶升混凝土配制的控制关键混凝土施工浇筑过程中要解决的问题是:一是钢管混凝土浇筑时密实度的可靠保证问题;二是混凝土超高
泵送问题。当工程采用泵送顶升施工工艺时,难点变为混凝土顶升性能的实现与控制。要保证钢管填芯混凝土的顺利浇筑和质量,最关键的是混凝土
必须具有良好的泵送性和较高的流动性,这也是高强混凝土生产控制的技术难点。同时,还要控制混凝土经过泵送后坍落度和扩展度的泵送损失问题
。混凝土搅拌站选择北京金隅混凝土有限责任公司。泵送顶升混凝土配置要求:多项工程实践证明,钢管顶升混凝土应同时具有以下性能:1)高强
度:在配置混凝土时首先必须保证其强度等级满足设计要求。2)自密实性能:浇筑时不振捣,混凝土凝结硬化后密实良好。3)低收缩或微膨胀性
:确保钢管柱与混凝土联合形成一个整体受力构件,混凝土与钢板侧壁之间不能出现明显收缩,不易产生宏观及微观裂缝。4)良好的可泵性和流动
性:便于混凝土自动扩展填充和顶升密实。5)较小的黏度与较低的扩展度(坍落度)和流动性损失率,并有足够的初凝时间:保证混凝土在整个泵
送顶升的过程中能够始终保持良好的流动状态,以有利于顶升施工和密实。3.2混凝土的配合比性能评价指标的确定根据本工程的要求,所配制的
钢管顶升混凝土必须同时具有以下性能:高强度、自密实性能、低收缩或微膨胀性能、良好的可泵性和流动性、较小的黏度,以及较低的扩展度(坍
落度)和流动性损失率。另外,还必须防止出现(自密实混凝土易发生的)离析泌水现象,否则极有可能对施工过程及混凝土质量产生严重影响:一
方面,离析现象会导致混凝土在泵管中嵌锁堆积而产生堵管现象;另一方面,有离析泌水现象的混凝土进入钢管后,粗集料下沉,砂浆上浮,导致钢
管中混凝土严重分层,形成局部薄弱层,而且硬化混凝土与钢管壁的粘结也可能由于泌水形成的水膜的存在而不紧密,对整个钢管混凝土的质量造成
严重影响。在大量试验数据的基础上,结合类似工程经验,确定以坍落度为基础、辅以扩展度和其他指标(见下表)作为对泵送顶升自密实钢管混凝
土质量评价与控制的指标,具体如下表所示。泵送顶升自密实混凝土拌合物控制指标要求指标名称必控指标任选其一必控指标参考指标含气量坍落度
SL扩展度SF扩展时间T50V漏斗试验倒置坍落度筒排空时间U型箱试验L型流平仪圆筒贯入试验压力泌水率参数要求2.5%-3.5%25
0±20mm650±50mm≤15s≤20s≤15s≥320mm≥0.8020mm~40mm≤20%注:拌合物4h之内坍落度大于2
40mm,扩展度大于600mm;90d自收缩小于440×10-6m/m。3.3混凝土的配制因泵送顶升混凝土的综合质量要求较高,而且
一旦出现诸如堵管等质量问题时所带来的质量风险很大。因此当工程采用泵送顶升混凝土时,一定要杜绝出现任何影响顶升中断的情况。在普通工程
泵送施工过程中可能出现的常见的小问题,在顶升施工时就是大问题,甚至可能是带来巨大损失的严重问题。这就要求顶升混凝土从混凝土的原材料
选择、配合比设计、生产过程控制、供应保证和现场泵送施工等整个生产施工环节与过程都必须采取特定的保证措施确保每次施工的顺利进行,尤其
是配合比性能的稳定性保持方面。首先,要从根本上保证顶升自密实混凝土的性能,就要选择优质的、适宜的原材料。要根据所采用的水泥选用和配
制的专用优质外加剂,确保混凝土的自密实性能,解决黏度与和易性之间的矛盾以及扩展度和黏度经时损失的问题。本工程计划采用金隅科技生产的
JY-PS-1高性能聚羧酸减水剂,该产品已在类似工程中成功应用。与普通混凝土所用的外加剂相比,其配方品种有根本的改变,且掺量有较大
增加(一般在2.2%)。同时,掺加微硅粉等优质掺合料,以充分保证混凝土自密实性能的稳定性和混凝土抗压强度的保证率。微硅粉是一种超细
优质掺合料,其比表面积是水泥的几十倍,掺量一般为5%~8%。本工程计划采用的微硅粉的SiO2含量为85.4%,为混凝土强度和胶凝材
料的级配调整提供了有效保证。应注意,由于微硅粉细度过细,在工人操作过程中要做好作业人员的安全防护工作,应配戴PM2.5级的专用防尘
口罩,并及时更换滤芯。而且,采用优质的含泥量较低的中粗水洗河砂和适宜的小粒径石子,以保证骨料级配的合理性,同时可进一步降低混凝土的
收缩。骨料的级配对混凝土拌合物的和易性相当重要,在配制顶升自密实混凝土时,采用5~20mm连续级配且含泥量小于1%的机碎石,以满足
混凝土拌和物流动性和强度的要求,采用含泥量低于1.5%的天然河水洗中砂,与普通混凝土用砂相比而言,较低的含泥量不但对自密实混凝土拌
和物的性能保持有利,而且可以有效地降低混凝土的收缩。最为关键的是,要充分进行混凝土配合比的优化工作,调整掺合料的掺量和浆骨比例,优
化混凝土所有组成材料的级配,确保混凝土的可泵性与流动性满足要求,并解决坍落度与扩展度泵送损失的问题,并达到进一步降低混凝土收缩的目
的。和普通混凝土不同的是,自密实混凝土要有适宜的浆骨比,相对而言水泥浆含量增加15L左右,水泥相应增加40kg/m3。以保证混凝土
拌和物的流动性和硬化后混凝土的体积稳定性,通过增加水泥用量或粉煤灰等优质矿物掺和料的用量,并调整石子用量,配制出性能满足要求的混凝
土。同时,要保证胶凝材料体系级配的合理性,以保证混凝土在泵送过程中不发生较大的压缩变化,而导致出现较大的泵送损失,从而有效保证顶升
自密实混凝土在高压下的性能保持和泵送施工的顺利进行。适宜的胶凝材料体系和浆骨比对降低混凝土的收缩也较为有利,并掺加1.0%~2.5
%左右的减缩剂,进一步降低硬化混凝土的收缩,以充分保证钢管混凝土的性能。另外,在生产过程中加强专用材料的管理,顶升自密实混凝土的所
用的优质原材料与普通混凝土不同,需采用专用料仓存储,同时采用专用机组生产,确保混凝土质量的可靠性和稳定性。最后,根据已有工程经验制
定顶升自密实混凝土的质量控制标准,加强各项新增试验项目的检测频次,确保混凝土配合比的性能和出厂质量满足现场泵送顶升施工和钢管混凝土
质量要求。具体在配合比设计过程中,要对配合比的水化热和自收缩进行检测,选择水化热低、收缩小的混凝土配合比。与普通混凝土不同的是,在
实际生产过程中,要定制专门的试验仪器对顶升自密实混凝土拌合物的性能包括扩展度、V漏斗试验、U型箱试验、L型流平仪试验、压力泌水率等
多项性能指标进行检测,确保出厂混凝土与入模混凝土的性能满足顶升和泵送要求。需提出说明的是,由于顶升混凝土的工艺特点,每次顶升结束后
,与普通混凝土泵送相比,泵管内剩余混凝土量较大。因此,在施工时应充分计划或再利用,尽可能地减少浪费。1、原材料①本工程选用金隅琉璃
河P.O42.5普通硅酸盐水泥;②粗骨料采用粒径为5~20mm连续级配且含泥量小于1%的机碎石、粗骨料中针片状颗粒的含量不宜大于5
%,本工程选用首云5~20mm山碎石;③细骨料采用中砂,其通过0.315mm筛孔的颗粒含量不应少于15%,本工程选用滦平天然河中砂
;④活性掺合料选择为确保混凝土的和易性,并减少水泥用量,本工程拟掺加部分I级粉煤灰,其丰富的玻璃珠含量,产生滚珠摩擦效应,可以改善
混凝土的流动性,且粉煤灰需水量小,在水胶比不变的情况下,增加了混凝土的坍落度,提高混凝土的可泵性,同时加入矿粉,以进一步保证混凝土
的强度,为了降低混凝土粘度,保证混凝土后期强度,还需添加一定量的微硅粉,确保混凝土高强泵送的要求。本工程选用天津新路广Ⅰ级粉煤灰,
三河天龙S95级矿粉,同时添加信源嘉晟的高活性微硅灰。水泥性质表水泥名称安定性品种抗压强度水化热3d28d3d7d北京琉璃水泥合格
P.042.528.7MPa55.2MPa275KJ/Kg305KJ/Kg粉煤灰性质表粉煤灰厂名等级细度需水量比SO3含量/%烧失
量天津新路广I级11.0%94%0.70%1.57%规范要求值≤12%≤95%3.0%≤5.0%矿粉性质表粉煤灰厂名等级比表面积7
d活性指数28d活性指数流动度比三河天龙S9544476%102%102%规范要求值≥400≥75%≥95%≥95%硅粉性质表硅粉
厂名级别SiO2含量/%烧失量%含水率/%碱含量/%北京信源嘉晟85.45%1.1%⑤水采用符合现行国家标准《混凝土拌合用水标准》
(JGJ63-2006)的地下水。⑥外加剂外加剂选用减水率高,保坍性能好、低收缩的聚羧酸高性能外加剂;本工程选用金隅科技生产的JY
-PS-1高性能聚羧酸减水剂。2、配合比优化设计综合分析多方面信息后,决定泵送顶升混凝土的研究、配制技术路线是:水泥与外加剂的适应
性试验→确定优质矿物掺合料→寻找掺合料的最佳比例和掺量→调整混凝土和易性尤其是黏度的经时变化率→确定满足技术指标要求的一组或几组配
合比为试验室最佳配合比→模拟泵送顶升→确定最终施工配合比。根据这一配合比设计思路及类似工程经验,通过多次正交试验优化出最佳配合比。
本工程初步拟定所采用的混凝土配合比如下:C60泵送顶升自密实钢管混凝土配合比强度等级水胶比砂率%水泥水粉煤灰矿粉硅灰砂子石子外加剂
C600.2948320160124832581087813.2C50泵送顶升自密实钢管混凝土配合比强度等级水胶比砂率%水泥水粉煤
灰矿粉硅灰砂子石子外加剂C500.334928516511575258358709.5C45泵送顶升自密实钢管混凝土配合比强度等级
水胶比砂率%水泥水粉煤灰矿粉硅灰砂子石子外加剂C450.355026716510871258628628.5C60泵送顶升自密实钢
管混凝土性能试验结果试验日期龄期(d)强度(Mpa)抗压强度百分比龄期(d)强度(Mpa)抗压强度百分比龄期(d)强度(Mpa)抗
压强度百分比2015/7/22750.484%2871.5119%6076.8128%指标名称坍落度SL扩展度SL扩展时间T50V
漏斗试验倒置坍落度桶排空时间初凝时间终凝时间4h坍落度SL4h扩展度SL技术性能260mm680mm700mm12S15S6S1
0h15min14h40min245mm650mm670mm3.4类似工程混凝土的顶升模拟浇筑试验检测结果分析为检验配合比的泵送
性能、自密实混凝土的密实性和强度,以及砼内部及表层的温度、应变变化情况、核心混凝土收缩变形情况,对配置的混凝土进行模拟浇筑试验,并
对浇筑后的结构实体进行了切割检测。1、湿混凝土动压力、静水压力和膨胀后附加压力测试采用泵送顶升法进行钢管中核心混凝土浇筑时,其泵送
压力会对钢管产生动压力,而湿混凝土会产生静水压力,从而在钢管壁中产生施工应力,可能会使钢管变形增加,过早地进入塑性状态,影响其在使
用阶段的刚度和承载力等力学性能指标,严重时还可导致钢管胀裂,带来严重的安全隐患。因此很有必要在浇注试验中实测钢管壁所承受的压力值。
通过测试核心混凝土浇筑时动压力、浇筑后静水压力,以及核心混凝土逐渐凝固后其核心混凝土的温度变化而产生的附加压应力,来考查其核心混凝
土对钢管内壁的压应力在不同时间段的变化规律。结果是:在浇筑和硬化过程中钢管壁侧压力总体都不大,且未凝固的混凝土的静水压力以及混凝土
由水化放热引起的温度升高而产生的膨胀,较之泵送压力对钢管壁产生的侧压力的影响很大。2、钢管壁浇筑应变测试如前所述,在浇注过程中,泵
送压力会对钢管壁产生动压力;未凝固的混凝土会对钢管壁产生静水压力;混凝土由于水化放热温度升高而产生膨胀,对钢管壁也可能产生作用力。
因此很有必要监测混凝土浇注过程中的钢管应变值,通过应变值和钢管的材性试验结果可得到钢管在此过程中的应力、应变变化情况。在核心混凝土
浇筑过程中,采用静态电阻应变仪对钢管壁典型位置处的应变片进行监测,以测试混凝土浇筑过程中钢管壁的应变变化规律以及后期钢管微观变形。
采用电阻应变片对关键部位进行了横各和竖向的应变检测,从混凝土泵送阶段、浇筑3天内的结果来看,在这两个阶段,钢管的横向和竖向的应变值
均未超过100με,说明钢管所受应力较小。3、混凝土的水化热测试考虑钢管柱的尺寸和混凝土标号较高,有必要对核心混凝土内部温度进行测
试,为控制温差提供数据。采用热电阻对混凝土和大气温度进行测试。因钢管混凝土散热面较大,且环境温度较低,混凝土内部实际最大温升在23
℃左右,而且在达到温度峰值后5天内的降温速率大于2℃/d。4、混凝土收缩核心混凝土的收缩性能是评价混凝土配合比选择的重要参数,较大
的收缩可能引起钢管内壁或隔板与核心混凝土之间产生缝隙。因此有必要量测混凝土的收缩变形,采用BGK-4210型埋入式大体积应变计测试
钢管混凝土的纵向和横向收缩变形,钢管核心混凝土实测横向收缩值为200~350με。5、混凝土实体质量检验(1)敲击法按节点、节点隔
板以及所设定的截面依次进行敲击,重点敲击节点隔板部位。敲击法需要熟练的工人,人为因素大,难以保证准确性,同时对于一些重要构件或者部
位,敲击法也难以满足要求。(2)超声波探测法由于超声波通过时的声速、振幅和波形等参数的变化与钢管内混凝土的密实度、均匀性和局部缺陷
的状况密切相关,因此可以运用超声波来检测钢管混凝土的密实度。具体方法是先对无缺陷的混凝土的强度和各种缺陷等进行标定,求得超声波通过
时的超声参数,以此作为钢管混凝土实际测试时的标准来进行比较,从而确定管内混凝土的质量状况。超声波测试时的具体参数主要有:波速、波幅
、频率和波形等。(3)切割破损检验法在模拟浇筑完成养护28天后,通过有步骤地剖开模型柱的钢管壁,直观地检查核心混凝土质量和浇筑质量
。重点检查柱核心混凝土的密实度情况,比较实际观察到的现象与敲击法、超声波检测结果是否一致,从而对检测检验结果做出评价。钢管揭开后,
检查项目包括:混凝土是否有离析、分层现象,是否有孔洞等缺陷存在;检查钢管和其核心混凝土之间、隔板与混凝土接触面之间的粘结情况等。(
4)钻芯取样检验法混凝土强度通过28天后钻芯取样法进行测试,通过对钢管核心混凝土钻芯取样,从而得到其核心混凝土浇筑强度;另外,可以
观察钻芯取样表面是否有孔洞、蜂窝和麻面,也就是核心混凝土内部是有孔洞等情况。本工程钢管内混凝土的浇筑质量可用敲击钢管的方法检查。有
穿心构件者应选取部分构件进行超声波检测。检测构件数不宜少于总构件数的25%,且不应少于3根。6、类似工程混凝土质量本配比和施工工艺
在北京某超高层工程应用后,用结构实体的混凝土温升和变形进行了跟踪检测,结果显示,混凝土的内部最大温升在22℃左右,最大收缩不足30
0με,与钢管壁接触的混凝土的应变在180με左右,与模拟浇筑试验的检测结果相近。第四节施工部署4.1施工时间楼板混凝土浇注与钢
管柱混凝土顶升的先后顺序:先进行楼板混凝土的浇注,再进行钢管柱混凝土的顶升。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。由于本工程钢管柱内混凝土普遍2层一顶升,局部3层一顶升(F2~F4
及F35~F37),因此在顶升口所在楼层的楼板浇筑完成后,可对下部两层的钢管柱混凝土进行顶升。单层共18根钢管柱,依次进行顶升。4
.2配套资源计划1、劳动力计划安排钢管柱顶升工作主要涉及混凝土工、电焊工、泵工等工种,根据工程量及工期安排,拟投入劳动力如下:序号
工种人数备注1混凝土工52试验工(试块、小票、坍落度)33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
6配合工种(看模、看筋、机动等)58焊工2总人数302、机械设备安排序号设备名称型号单位数量备注1车载泵SY5128THB-100
20C-8D台3普通泵,100m以下采用,其中1台备用2拖泵三一重工HBT90CH-2122D台3高压泵,100m以上采用,其中1
台备用3泵管φ125m7004混凝土罐车15m3辆103、现场养护室的准备混凝土现场标准养护室要求养护温度20±2℃相对湿度95%
以上,试验器具准备见下表。序号名称单位数量备注1混凝土振动台0.64m2台12混凝土试模(100mm×100mm×100mm)组1
03标准养护室温控仪套14大气温度计个15同条件养护钢筋笼个34.3施工前期准备工作1、工艺准备钢管柱混凝土顶升施工在我公司多个项
目应用,包括天津津塔项目(330米高)、哈尔滨农科院项目(230米高),望京soho(200米高),并有成熟的施工工法“超高层钢管
柱混凝土泵送顶升施工工法”。我们根据这些成熟的施工工艺,制定项目的施工方案,可以保证施工过程质量。在顶升混凝土配置方面,我们选择具
有类似超高层顶升混凝土配置成熟经验的混凝土供应单位为本工程提供混凝土和相关技术支持,能够更有效的保证混凝土质量。该混凝土配合比和原
材料,均经过了相关的工艺试验和检验。2、技术准备阶段(1)过浆孔、排气孔和观察孔设置技术准备阶段是决定顶升浇筑能否实现的重要一环,
对钢管内隔板尤其是复杂节点进行隔板开孔设计,使其既能够保证隔板的传力性能不受影响,并且浇筑过程中混凝土能够注满每一个空腔。为保证混
凝土更好的通过,首先,在柱内纵横向隔板上需要开设一些过浆孔;其次,柱身和柱身内横隔板上还需要开设一定量的排气孔使混凝土在进入空腔时
,里面的空气能够通过排气孔顺利排出,柱身的排气孔不能过大,防止顶升过程中过多的浆体被压出,一般直径为10mmm~20mm,同时,柱
身排气孔的设置位置要便于观察,也作为混凝土浇筑情况的观察孔。①防爆孔A20单面设于钢柱侧板中心线上,与顶升孔设置在同一个面,间距1
米;②排气孔A12,每面2个,如下图所示;③横隔板过灰孔的设置原则,如下图所示;(2)顶升孔设计为保证钢柱内混凝土的顶升,在每节柱
下口设置顶升灌浆孔。待混凝土浇筑完成后将该部位切除并对钢柱进行补强处理。顶升灌浆孔节点图3、施工准备阶段钢柱加工过程中和加工完成后
,需要反复的检查预留孔的留设是否与深化设计图纸相符,如发现不符,及时进行修改。对泵管的固定尤其是弯管的固定进行安全性检查,消除安全
隐患。对磨损较大的高压泵管进行壁厚的检测,发现壁厚小于方案规定最小值时及时更换。对顶升作业层的水平泵管按照每根钢柱顶升的顺序进行布
置,保证顶升过程中的顺利衔接。4、润管钢管混凝土顶升前,首先要进行混凝土泵管的润管,保证混凝土浇筑到作业层时不堵管。在水和同标号砂
浆泵送后,混凝土泵送前,需要再次对混凝土的坍落度和扩展度进行检测,满足要求才能进行泵送。由于混凝土泵管里泵送用水和砂浆量较多,需要
提前准备倒运的垃圾筒。5、钢管柱混凝土顶升待混凝土泵送至作业层后,需要再次进行混凝土的塌落度和塌落扩展度的检测,满足要求后再进行接
管顶升。混凝土泵管和钢柱的连接顺序和方法需要按照既定的方案进行,设专人进行接管的操作,尽量缩短接管的时间。顶升过程中设专人观察顶升
浇筑的速度,及时与混凝土泵操作工联系,随时调节泵速和泵压。发现异常,立即通知停泵,待查明原因后再进行顶升。如发现泵管内堵管,则立即
停泵,关闭接口处的止回筏后,再拆除泵管,待疏通后继续顶升。如发现钢柱内堵管,则立即停泵,关闭接口处的止回筏,待在混凝土浇筑面的上部
的钢柱上重新开孔后再进行浇筑。顶升到上层顶升孔下300~400mm(不大于)立即停泵,避免超灌。确定关上止回筏后才能拆除泵管,在进
行下一根钢柱顶升前必须再次检测混凝土的性能是否满足顶升要求。为确保混凝土顶升高度,现场在顶升的楼层均设置专人负责观察混凝土从观察
口溢出的情况和速度,同时在上一层顶升孔内设置探头观察顶升情况。第五节顶升用混凝土泵选择和泵管布置及固定5.1混凝土泵的选择100
m以下(即F22层以下)钢管柱混凝土顶升选用三一重工的SY5128THB-10020C-8D车载泵,同时现场需要配置一台备用泵;1
00m以上(即F22层及以上)钢管柱混凝土顶升选用三一重工的HBT90CH-2122D拖泵,同时现场需要配置一台备用泵。混凝土泵设
置在东南侧和东北侧。混凝土泵就位后,在送灰口下部设置灰斗,以免污染场地和道路。5.2泵压验算(1)SY5128THB-10020C
-8D车载泵泵压验算100m以下(即F22层以下)钢管柱混凝土顶升选用三一重工的SY5128THB-10020C-8D车载泵,理论
输送压力:低压为10MPa,高压为20MPa。最大顶升高度为100m。混凝土的泵送压力主要包括三部分:——混凝土在泵管内流动产生
的沿程压力损失;——混凝土流经弯管、锥管、软管产生的局部压力损失;——混凝土在高度方向上因重力产生的压力。①沿程压力损失——单位长
度的沿程压力损失。——粘着系数,取=(3.00-0.10S)×102(Pa),S为塌落度,S=26cm;——混凝土输送管直径,
按125mm计算;——速度系数,取=(4.00-0.10S)×102(Pa/m/s),S=26cm;——混凝土泵分配阀切换时间与
活塞推压混凝土时间之比,这里取0.3;—混凝土在管道内的流速,当排量达50m3/h时,流速约1.132m/s;(即50/(3.1
4×0.1252/4)/3600)—径向压力与轴向压力之比,其值约0.90;—管道水平换算总长度。计算如下:=(3.00-0.10
×26)×102(Pa)=40Pa=(4.00-0.10×26)×102=140Pa水平换算长度由下表得出:=668m序号类别
单位规格水平换算长度(m)长度(m)/个数换算总长(m)1垂直管m125mm4100400m2水平管m125mm1150(考虑富余
)150m3弯管每个R=1.0m91090m4锥管每个150→125mm818m5软管每个5m20120m合计668m故,②局部压
力损失的计算局部损失考虑10个弯管,1个锥管,1个软管,1个截止阀。管件名称换算单位换算压力损失管件个数总换算压力损失弯管每个0.
1101锥管每个0.110.1软管每个0.110.1截止阀每个0.110.1总计③重力损失的计算式中:—混凝土密度,取2400kg
/m3;—重力加速度,取g=10m/s2;—泵送高度,按100m计算。综上所述:泵送所需总压力故100m以下时选用三一重工的SY5
128THB-10020C-8D车载泵泵压满足要求。(2)HBT90CH-2122D拖泵泵压验算100m以上(即F22层及以上)钢
管柱混凝土顶升选用三一重工的HBT90CH-2122D拖泵,理论输送压力:低压为14MPa,高压为22MPa。最大顶升高度为17
9.45m。混凝土的泵送压力主要包括三部分:——混凝土在泵管内流动产生的沿程压力损失;——混凝土流经弯管、锥管、软管产生的局部压力
损失;——混凝土在高度方向上因重力产生的压力。①沿程压力损失——单位长度的沿程压力损失。——粘着系数,取=(3.00-0.10S)
×102(Pa),S为塌落度,S=26cm;——混凝土输送管直径,按125mm计算;——速度系数,取=(4.00-0.10S)
×102(Pa/m/s),S=26cm;——混凝土泵分配阀切换时间与活塞推压混凝土时间之比,这里取0.3;—混凝土在管道内的流速
,当排量达50m3/h时,流速约1.132m/s;(即50/(3.14×0.1252/4)/3600)—径向压力与轴向压力之比,
其值约0.90;—管道水平换算总长度。计算如下:=(3.00-0.10×26)×102(Pa)=40Pa=(4.00-0.10×
26)×102=140Pa水平换算长度由下表得出:=986m序号类别单位规格水平换算长度(m)长度(m)/个数换算总长(m)1垂
直管m125mm4179.45718m2水平管m125mm1150(考虑富余)150m3弯管每个R=1.0m91090m4锥管每个
150→125mm818m5软管每个5m20120m合计986m故,②局部压力损失的计算局部损失考虑10个弯管,1个锥管,1个软管
,1个截止阀。管件名称换算单位换算压力损失管件个数总换算压力损失弯管每个0.1101锥管每个0.110.1软管每个0.110.1截
止阀每个0.110.1总计③重力损失的计算式中:—混凝土密度,取2400kg/m3;—重力加速度,取g=10m/s2;—泵送高度,
按179.45m计算。综上所述:泵送所需总压力故100m以上时选用三一重工的HBT90CH-2122D拖泵泵压满足要求。5.3泵管
的布置由于顶升时泵管内压力较高,所以采用高压泵管,泵管接头为法兰连接。直管有3m、2m、1m和异型管,弯管有90°、45°的。泵管
连接时,对泵管的位置定位要求高,否则泵管不能很好的连接,泵管由混凝土泵接出后,在地面水平铺设的部分设置混凝土墩,在混凝土墩上埋设埋
件,然后在埋件上面焊接泵管卡箍。在距离混凝土泵5~10m处,设置一个止回阀,防止泵管内的混凝土回灌入泵车内。泵管沿着钢管柱四周布置
,具体布置详见下图:钢管柱混凝土顶升泵管布置路线示意图(具体布置以现场为准)5.4泵管的固定(1)水平泵管的固定在一层泵车出口至
首层楼层内弯管上行之间的每根3m水平泵管以及弯管两端通过设置C30混凝土墩固定。混凝土墩中设置预埋件以固定泵管支架,同时在结构楼板
施工时预留插筋,保证混凝土墩与结构楼板固定牢固,以免泵送过程中泵管来回错动。预埋件、混凝土墩做法及水平泵管固定形式详见下图:预埋件
大样图混凝土墩大样图水平泵管固定形式水平泵管固定实例(2)垂直泵管的固定由于施工中高压泵产生压力大,所以泵管与结构能否牢固连接、
避免压力损失也是非常重要的。垂直泵管通过预埋在核心筒墙体内部的埋件固定,核心筒墙体浇筑时应事先放置预埋件,以便固定垂直泵管。铺设泵
管时将[14a槽钢焊接到预埋件钢板上固定泵管。地上12层及以下,每根3m直管2个固定点;地上12层以上,每根3m直管1个固定点。预
埋件做法及垂直泵管固定形式详见下图:预埋件大样图垂直泵管固定形式垂直泵管固定实例(3)弯管的固定由于首层弯管上行处泵管内混凝土冲
击力过大,所以连接水平管与垂直管的弯管位置需要加固处理,采用在首层弯管上行处墙体设置预埋件的方式。预埋件做法同水平管、垂直管做法。
弯管固定实例5.5泵管的布置时的注意事项高压泵管接头之间需要垫与泵管配套的橡胶圈,橡胶圈上抹黄油后,把橡胶圈压入橡胶圈槽中。高压泵
管的接头处采用的是法兰连接,接管时比较麻烦。在安装法兰螺栓时,不能一次把一个螺栓拧紧,先把螺栓全部拧上,然后对称拧紧螺栓。由于安装
泵管接头处的法兰螺栓需要一定的空间,为了便于现场操作,水平管布置时管底离地面至少400mm,在布置竖向泵管时,避免泵管接头位置与楼
板同一标高,用1m和2m长泵管调节,使接头位置设置在楼板面标高以上0.5或楼板标高以下1m。在泵管使用过程中,出现甭埋件与管卡焊接
松动现象,要及时补焊,管卡螺丝松动,要及时拧紧。混凝土泵和泵管的其他未尽事宜详见《地下一层及以上部分混凝土泵送施工方案》。第六节
钢管柱混凝土的顶升施工6.1混凝土的供应钢管柱内浇注的混凝土大部分为高强混凝土,而且该混凝土的外加剂为聚羧酸类外加剂,这种外加剂与
搅拌站常规使用的奈系外加剂一经接触,混凝土的流动性迅速变差,所以要求搅拌站在搅拌顶升混凝土前,应对搅拌楼和混凝土罐车进行3遍以上的
清洗,使顶升混凝土不受影响。混凝土运输罐车到达率必须保证地泵至少有一辆罐车等待浇筑,现场与搅拌站必须保持密切联系,随时根据浇筑进度
及道路情况调整车辆密度,并设专人管理指挥,以免车辆相互拥挤阻塞。材质证明必须随车带到现场。现场试验人员在混凝土开始顶升前进行坍落度
、扩展度的测量。6.2混凝土的运输混凝土从搅拌站采用混凝土搅拌运输车运输到施工现场。在运输过程中,考虑施工现场所处的地区易发生堵
车现象,因此要考虑混凝土的缓凝措施和途中失水的情况,而且要通过计算来确定所配备的运输车量台数,来确保混凝土浇筑过程要连续正常,避免
在施工过程中出现冷锋。混凝土送到浇筑地点,如混凝土拌和物出现离析或分层现象,应对混凝土拌和物进行二次搅拌。同时,应检测其稠度,所测
稠度应符合施工要求,其允许偏差值应符合有关标准的规定。6.3施工工艺流程6.4钢管柱混凝土的顶升钢管柱内的混凝土顶升时要求顶升口所
在楼层楼板混凝土浇筑完成,以便布设泵管。钢管柱采用顶升工艺进行浇筑,泵管与顶升口的连接是比较关键的工序。因为如果连接部位不密实,混
凝土容易漏浆,对混凝土的性能将产生不利影响。顶升接口与泵管的连接既要保证紧密可靠,又要简洁方便。为了保证接口与标准高压泵管的匹配,
我们截取标准泵管端部一段300mm左右长的短管,一端利用泵管箍与高压泵管连接,另一端焊接一块方形钢板,角部留设同样的四个高强螺栓孔
,与钢柱端的接口利用螺栓连接。钢管柱顶升接口与泵管的连接顶升口所在楼层的楼板混凝土浇注完成后,将泵管接入相应楼层,通过过渡短管与钢
柱上的预留顶升口连接,进行顶升。如下图所示:顶升示意图顶升时,在顶层派人根据柱身上的观察孔出浆时间判断顶升速度,在观察孔的下一层派
人观察出浆情况,推断顶升速度,及时通知停止泵送,要求顶升混凝土顶至上层顶升孔下300~400mm位置。顶升时要求管理人员必须旁站,
严格控制顶升高度。钢管柱内的混凝土顶升完毕后需要采取措施避免顶升完成后钢管柱内的混凝土在自重压力下的倒流,因此,在接口设计时我们设
计了一种简洁方便的止回阀装置,有效地解决了混凝土的倒流问题。该止回阀采用一块长方形钢板,固定于钢管柱接口与泵管接口之间,钢板一侧预
留与泵管直径相同的圆孔。混凝土顶升时,调节钢板使圆孔与接口和泵管的圆孔位置相对应,顶升完成后,人工将钢板敲向另一侧,使圆孔偏离接口
位置,利用钢板将钢管柱内的混凝土与泵管隔离,在混凝土达到强度后即可拆除。浇注前位置浇注后位置止回阀示意图采用顶升工艺对于混凝土性能
要求高,要求混凝土流动性高,经时和泵送塌落度损失小,因此在浇筑过程中需要注意以下几点:1、在混凝土搅拌过程中,应对搅拌站进行抽查:
(1)混凝土组成材料的配合比例;(2)混凝土用粗细骨料是否满足试配混凝土的要求;(3)混凝土塌落度和扩展度;(4)混凝土拌合物运至
浇筑地点时的温度,最高不宜超过30oC,最低不宜低于5oC;2、混凝土从搅拌机卸出到浇筑完毕的延续时间不能超过90min。3、当混
凝土拌合物运至顶升地点时,派专门人员应进行下列工作:(1)观察搅拌运输车内混凝土拌合物质量状态;(2)检测混凝土拌合物的塌落度和扩
展度;4、在混凝土顶升过程中:(1)从第一辆搅拌运输车到达顶升地点后算起,应连续测定5辆车内混凝土拌合物的塌落度和扩展度。(2)测
定混凝土拌合物的凝结时间;(3)在泵送顶升过程中,应保证混凝土泵的连续工作,受料斗内应有足够的混凝土,泵送间歇时间不宜超过15mi
n。(4)在混凝土泵送顶升过程中,需要两个有经验的混凝土工长,一个在混凝土下料口处,一个在钢管柱顶升口,对混凝土的出料进行观察,当
出现异常情况时,立即停止泵送。(5)顶升同时设专人在下层楼板上对钢管柱上的观察孔进行监测,及时了解混凝土顶升高度,及时通知出料口停
止泵送。5、混凝土顶升完成混凝土顶升完成后,将管内剩余混凝土清除干净,拆除水平泵管。6.5混凝土顶升过程中的应急措施1、顶升过程中
出现堵管时采取的措施在钢管柱混凝土顶升过程中,泵管布置长度长,不可避免会出现堵管现象。堵管时,立即停止泵送,把泵的止回阀打开,防止
泵管内混凝土倒流,将顶升口处的挡板也关闭,首先检查泵管,特别在弯管处容易发生堵管现象,把堵管处的泵管拆掉,清理掉管内的混凝土;如果
是钢管柱内部被堵塞,则通过钢管柱留设的观察孔判断被堵塞位置,然后在堵塞位置上部现场开孔,焊接顶升口,重新开始顶升。为了防止堵管现象
,在浇注混凝土前,先泵送一定数量的砂浆用来润湿泵管,泵送砂浆时,泵管先不与顶升口连接,待砂浆泵送完毕且流出的混凝土均匀后,再把泵管
与顶升口连接。2、顶升过程中出现漏浆时采取的措施顶升时,在泵管接头处,有时会出现漏浆现象。漏浆时,要暂停泵送,把泵管拆下重新安装,
及时更换橡胶垫圈。高压泵管采用的是法兰连接,在泵管之间要垫橡胶圈。6.6混凝土试验及记录1、坍落度、扩展度试验:从现场混凝土罐车出
料口取出一定量的混凝土做坍落度试验,试验人员须按要求认真填好《混凝土坍落度现场检测记录表》。2、标准养护试块制作:根据每一现浇楼层
同一单位工程,每一验收项目及浇筑混凝土工程量按照《建筑工程资料管理规程》留置相应组数的标准养护试块。按照100%见证的要求留置。3
、同条件试块制作:常温条件下根据单位工程的不同部位、工程实际对试块留置进行取舍但不得少于一组。4、混凝土抗压强度,以边长100mm
的立方体试块,在温度20℃±2℃和相对湿度为95%以上的潮湿环境或水中的标准条件下,经28d养护后试压确定。试块必须在现场制作,在
顶升过程中取样。5、本工程每次顶升留置一组试块,作为工程实体检测依据之一。按照100%见证的要求留置。管内混凝土的强度等级宜以同等
条件养护的混凝土试块的抗压强度评定。6、在上层柱内放入摄像头观察混凝土顶升情况。每次顶升均要求留设影像资料,并按柱号编号保存。作为
施工资料归档保存。第七节质量控制措施7.1原材料质量控制措施对所有进场的原材料、半成品组织检查验收,建立台帐。所有进场物资如由分
包单位自行采购的,分包单位必须随材料进场向总包提供合格的材质证明、出厂合格证和试验报告。对需要做复试的原材料,如:水泥、钢材、钢筋
、砂石料、各种附加剂、焊条、焊剂、防水材料等,必须按照规定及时取样试验,并将试验报告向监理报验。对进场的物资必须进行标识,按照已经
经过检验、未经检验和经检验不合格等三种状态进行分种类堆放,严格保管,避免勿用不合格的材料。对不合格物资,坚决要求不准进场,同时要注
明处理结果和材料去向。对不合格材料的处理,应建立台帐。7.2现场施工质量控制措施1、检测混凝土在入泵前的坍落度,混凝土坍落度损失值
控制在规范允许的范围内。混凝土强度试块应在浇筑地点制作。2、在顶升混凝土时,工人要挂牌操作,控制混凝土的顶升速度,避免顶升速度过快
或过慢。3、防止泵管接口处和泵管与顶升口连接处发生漏浆现象。4、加强钢管柱的覆盖和保护,未浇筑混凝土的顶升口需进行封闭,防止杂物落
入。混凝土浇筑前需对钢管柱内进行检查和清理。5、冬施期间,要对露天布置的泵管进行包裹,防止混凝土温度过低,水化速度过慢。当日平均气
温低于0度时,需停止钢管柱混凝土顶升施工。6、雨季施工期间,需观察钢管内是否有积水,必要时采用抽水泵将水抽干方可进行混凝土浇筑。7
、由于顶升完成后施工缝处自密实混凝土形成的是粗糙面,且人员无法进入钢管内,因此不需要对施工缝进行处理。8、钢管中的混凝土养护条件较
好。工程经验表明,采用合理的级配,合适的高效减水剂,严格控制混凝土的水泥用量及水胶比,可保证混凝土基本不发生径向收缩。故无需进行养
护。9、冬季施工时,砼配合比不变,掺入防冻剂作为冬施的保障措施。第八节安全生产、文明施工与环保措施8.1泵送混凝土安全要求1、泵
操作工必须是经培训合格的有证人员,严禁无证操作。2、泵管的质量应符合要求,对已经磨损严重及局部穿孔现象的泵管不准使用,以防爆管伤人
。每月定期进行一次泵管壁厚的检查,对壁厚偏差小于3mm的需要及时更换。3、泵管接头应连接紧密可靠(必须垫胶皮圈)、不漏浆,输送时先
试送,检修时必须卸压。4、应定期检查管道特别是弯管等部位的磨损情况,以防爆管。5、泵送混凝土时,混凝土泵的支腿应完全伸出,并插好安
全销。6、混凝土泵与输送管连通后,应按所用混凝土泵使用说明书的规定全面检查,符合要求后方能开机进行空运转。7、泵车料斗内的混凝土保
持一定的高度,防止吸入空气造成堵管和造成管尾甩伤人的现象。8、泵安全阀必须完好,泵送时先试送,注意观察泵的液压表和各部位工作正常后
加大行程。在混凝土坍落度较小和开始起动时使用短行程。检修时必须卸压后进行。9、在高压泵送过程中,要派专人对泵管进行查看,当发现有泵
管堵塞时,立即停止泵送,检查泵管被堵塞的位置,将泵管内混凝土清空。当重新开始泵送前,要将泵管连接部位的螺栓拧紧,再继续开始泵送。1
0、在启动混凝土泵或堵塞后重新启动混凝土泵时,任何人不得在橡胶管的影响范围内停留。11、清管时,管端应设置挡板或安全罩,并严禁管端
站立人员,以防喷射伤人。12、泵机要随时检查乳化剂冷却润滑水箱中的水量是否足够和干净,一般每工作8小时要更换一次。13、当泵机运行
声音变化、油压增大、管道振动是堵管的先兆,应及时采取措施排除。14、泵机停歇后再启动时,要注意压力表压力是否正常,预防塞管。15、
拆除管道接头时,应先进行多次反抽,卸除管道内混凝土压混凝土压力,以防混凝土喷出伤人。16、车辆出入口处,宜设置交通安全指挥人员。夜
间施工时,在交通出入口和运输道路上,应有良好照明。危险区域,应设警戒标志。17、混凝土搅拌运输车在给混凝土泵喂料过程的操作应由本车
驾驶员完成,严禁非驾驶人员操作。8.2文明施工与环保措施1、噪音的控制。加强对混凝土泵、混凝土罐车操作人员的培训及责任心教育,保证混凝土泵、混凝土罐车平稳运行、协调一致,禁止高速运行;混凝土泵应设置封闭式隔音棚;要求商品混凝土供应商加强对混凝土泵的维修保养,及时进行监控,对超过噪声限制的混凝土泵及时进行更换。2、水的循环利用:现场设置洗车池,罐车在出现场前要用水冲洗以保证市政交通道路的清洁同时减少粉尘的污染。沉淀后的清水再用做洗车水重复使用。3、本工程混凝土内所掺的外加剂均不含有氯盐、氨等,避免对钢柱和大气的不利影响。4、夜间灯光集中照射,避免灯光扰民;5、现场施工道路要保持畅通与清洁。附录钢管柱混凝土顶升应力分析一、顶升计算截面选取钢管柱壁厚越小,截面越大,钢骨受力越不利。选定钢管柱顶升混凝土过程应力计算截面如下表:F2—F4层钢管柱顶升混凝土过程应力计算截面钢柱编号长(mm)宽(mm)厚(mm)钢材型号GKZ11600120050Q390CGKZ22400120055Q390CGKZ31800120050Q390CGKZ41200110035Q390C二、顶升高度选取根据施工安排,本工程钢管柱内混凝土普遍2层一顶升,局部3层一顶升(F2~F4及F35~F37),2层一顶升时高度普遍为8.7m,F2~F4及F35~F37层顶升时高度为13.05m,综合考虑截面及顶升高度,故选取F2~F4层顶升高度(13.05m)作为分析高度。三、顶升混凝土侧压力计算根据《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011,新浇筑混凝土对模板侧面的压力计算公式,可按以下两式计算,并取其中较小值:(1)(2)当浇筑速度大于10m/h,或混凝土坍落度大于180mm时,侧压力标准值按公式(2)进行计算。本工程采用顶升混凝土,混凝土坍落度在250±20mm之间,大于180mm,故侧压力应按公式(2)进行计算。式中:——混凝土的重力密度,取24KN/m3——混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度(m),本计算取13.05m。故根据公式(2),钢管柱内侧压力与混凝土顶升高度成线性关系,即与钢管柱的高度成线性关系。故钢管柱底部侧压力最大,据此进行钢管柱顶升混凝土时的应力分析。侧压力分布图四、顶升应力分析根据混凝土侧压力分布,利用SAP2000建立有限元模型进行分析,分析结果如下:1、GKZ1(1600120050mm)顶升应力分析变形云图由变形云图可知,,满足要求!正应力云图由正应力云图可知,,满足要求!剪应力云图由剪应力云图可知,,满足要求!2、GKZ2(2400120055mm)顶升应力分析变形云图由变形云图可知,,满足要求!正应力云图由正应力云图可知,,满足要求!剪应力云图由剪应力云图可知,,满足要求!3、GKZ3(1800120050mm)顶升应力分析变形云图由变形云图可知,,满足要求!正应力云图由正应力云图可知,,满足要求!剪应力云图由剪应力云图可知,,满足要求!4、GKZ4(1200110035mm)顶升应力分析变形云图由变形云图可知,,满足要求!正应力云图由正应力云图可知,,满足要求!剪应力云图由剪应力云图可知,,满足要求!
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