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1、南海区金融城地铁项目塔楼土建工程（钢管混凝土施工专项方案） 工程名称：南海区地铁金融城项目塔楼土建工程工程地点：南海区桂城A30地段（桂澜与海八路交汇处）施工单位：广州市建筑集团有限公司编制单位： 广州市第二建筑工程有限公司地铁金融城项目部编制人： 编制日期： 2011 年 02 月 18 日审批负责人：审批日期： 年 月 日 目 录 第一节 工程概况11.1. 工程项目概况11.2. 结构设计特征2第二节 钢管混凝土施工方法41.1. 钢管混凝土施工特点41.2. 钢管混凝土柱施工方法比较41.2.1钢管分节及节点情况41.2.2钢管混凝土柱施工方法确定5第三节 钢管混凝土浇筑施工51.1.
2、 总体工艺流程51.2. 施工准备61.3. 混凝土的浇筑71.4. 质量保证措施9前言本工程办公楼酒店及住宅楼均属框架结构，外围都由钢管混凝土柱作支撑。为满足施工质量及符合安全要求，特编制本方案。第一节 工程概况1.1. 工程项目概况1.1.1. 建筑概况本工程位于佛山市南海区海八路与桂澜路交处，地处南海区金融中心区，为地铁上盖物业，酒店及办公楼、住宅楼项目座落于地铁隧道的西北向和东南向。本工程总建筑面积为262957m2。其中：地上建筑面积234937 m2，地下建筑面积28020m2；建筑层数为40/41层（住宅楼41层），建筑高度为154m/170m。本工程的基坑支护、土方开挖工程及地
3、铁站隧道（含附属五层裙楼）等工程，均属一期工程，现已全部施工完成。办公楼、酒店塔楼、住宅楼等项目与一期交接的基坑现状如下图所示（注：阴影部份为本标段）。1.1.2. 编制依据1）设计施工图纸2）混凝土结构工程施工质量验收规范GB5020420023）钢结构施工质量验收规范GB50205-20014）矩形钢管混凝土结构技术规程CECS159-20041.2. 结构设计特征1.2.1. 办公楼及酒店结构特征本工程为框筒结构，核心筒为剪力墙结构，外围由18根钢管混凝土柱作周边支撑柱。地下室二层，地上40层。地下室层高为6.4和4.1m；地上裙楼层高为6.3、5.5、5.5、6.0、5.5m；标准层为
4、3.5m、3.9m。结构平面如下图示：部位办公及酒地下室及裙楼平面图劲性混凝土柱外框钢管柱1200mm35mm、1200mm20mm钢筋混凝土柱楼板厚度120mm次梁200600框梁500700、600800mm剪力墙700mm（厚）西塔钢管柱北塔钢管柱 1.2.2住宅楼结构特征住宅楼工程为框剪结构，核心筒周边框柱为钢管混凝土柱，共64根，钢管柱高度从地下二层至地上裙楼六层。地下室层高为3.7m、3.7 m、4.1m等，裙楼层高为6.3、5.5、5.5、6.0、5.5m等。结构平面如下图示：部位住宅楼地下室及裙楼典型平面图劲性钢柱钢管柱80025mm、90025mm钢筋混凝土柱楼板厚度120m
5、m次梁200600框梁350700、800800mm剪力墙600mm（厚）1.2.2住宅楼结构特征 钢管柱效果图第二节 钢管混凝土施工方法1.1. 钢管混凝土施工特点本工程钢管内混凝土采用自密实C60商品混凝土，钢管混凝土柱均为直段状，安装高度超过结构层一层，因此每一节段的浇筑高度大约为7m左右，浇筑高度较高。管径直径为800-1200mm，人工操作空间较小，管内不便于人工浇筑，且节点处局部有加劲板隔开，给施工带来一定的难度。1.2. 钢管混凝土柱施工方法比较目前常见的钢管混凝土施工方法有顶升法、高抛自密实法及人工振捣法，下面将这几种方法适用范围及特点描述如下：序 号方法名称原理及特点针对于本
6、工程的适用性1顶升法利用泵送的压力将混凝土由底到顶注入钢管，由混凝土自重及泵送压力使混凝土达到密实的状态。对于大直径及浇注高度较大的钢管混凝土，一次性浇筑高度很大，混凝土的自重也很大，对输送泵的压力要求很高；而且浇筑一旦出现紧急情况中断后将无法继续顶升，所以不适合本工程施工。2高抛自密实法通过一定的抛落高度，充分利用混凝土坠落时的动能及混凝土自身的优异性能达到振实的效果。本工程钢管柱为立面，并且部分节点处用椭圆拉板隔开，混凝土从漏斗落下后沿直段钢管壁流入底部，混凝土沿管壁的动能损失很大，不能达到高抛效果。3高抛自密实+辅助人工振捣法利用混凝土具有高坠落时的自密性能结合人工器械对混凝土实施振捣，
7、以达到密实的效果。本工程钢管外径由800mm、900mm、1200mm不等，钢管基本不可以实现进入钢管内振捣，但通过机械式的振动棒伸入钢管内部实现对混凝土的振捣达到砼密实。此工艺操作简单，受人为影响不大。 1.2.1钢管分节及节点情况本工程地下室、裙楼层高为56米，钢柱安装拟每层分节，标住层以上层高为3.9米，拟两层一节，分节点在楼层1.2米处。施工中钢管柱一般比混凝土结构楼层超前一层。钢柱分节如下图示：钢管柱分节状钢管柱砼浇筑流程钢柱分节处1.2.2钢管混凝土柱施工方法确定通过上述的比较分析可知，实施人工振捣才能最大限度的保证混凝土的密实度，由于管径1200mm不适应人工在在管内进行施工活动
8、，因操作空间较小，所以浇筑混凝土时拟在管口上插入振动棒至钢内实施振捣。考虑到管内混凝土浇筑高度较高，落差大，混凝土易产生离析现象，因此，钢管混凝土均采用高流态自密实砼，辅助人工振捣，振捣器用高频振动棒。第三节 钢管混凝土浇筑施工1.1. 总体工艺流程 混凝土分层浇筑，振捣钢管吊装就位,临时固定泵送系统布置校正，焊接拆除串筒下节钢管吊装混凝土终凝后超声波检测数据整理资料归档混凝土初凝后基层处理混凝土拌制，运输混凝土的试配混凝土泵送或吊运1.2. 施工准备1.2.1. 混凝土配合比本工程外筒钢管柱内填充C60高性能自密实混凝土。钢管混凝土要求混凝土具有很好的填充性能，确保充满钢管内的每个部位，混凝
9、土要有良好的流动性、体积稳定性及可泵性。1.2.2. 施工机械配备主要施工机具如下表：名 称型号及数量示意图砼输送泵HBT60：1台每个施工区段钢管混凝土单次最大浇筑量为130m3，采用HBT60泵浇筑，按每台泵每小时浇筑40m3计，1台泵3.25个小时可完成浇筑，现场配备一台满足施工需求；布料机HGY-13型布料机：1台（布料半径24m，自重4.2t）吊斗容量m3,2个；B=1500mm，H1=1000mm，H2=800mm。串筒内径150mm，厚度1.5mm。每节长度3m，共56节。 振动棒德国威克IREN65型高频振动棒：4根。 1.3. 混凝土的浇筑1.3.1. 钢管柱施工顺序钢管柱混
10、凝土浇筑顺序与钢管柱吊装顺序相反。奇数构件区时，钢管柱采用顺时针方向吊装，混凝土采用逆时针方向浇筑；偶数构件区时，钢管柱采用逆时针方向吊装，混凝土采用顺时针方向浇筑。为减少混凝土侧压力对结构变形的影响，各个区域钢管混凝土柱应对称浇筑或同时浇筑。1.3.2. 混凝土浇筑方法混凝土输送泵采用BT60混凝土泵，钢管柱砼浇筑采用移动式HGY13布料杆，该型号布料杆最大长度可达24米，能3600自由转动，移运便快捷，可根据浇筑部位随机移动进行浇筑，大大地节省了拆管等烦锁时间。施工如下图示：1.3.3. 施工技术措施高流态自密实混凝土，要求拌和物具有良好的流动性、稳定性，具有较低的粘度。这要求选择用合适的
11、外加剂、粗细骨料、掺和物。而自密实砼除具有高强混凝土的特性外，还有不需振捣，完全依靠自重就能密实地填充模板各处角落作用的优点。因此，需进行特殊混凝土配合比设计。砼浇筑时，应适当结合人工振捣方法相结合，振动器为插入式高频振捣棒，其振强半径可达1.2米，可解决了混凝土振捣密实问题。具体施工方法如下：（1）钢管柱脚砼浇筑：钢柱脚螺栓安装完成后，先浇承台下部砼以固定脚螺栓，随后安装钢管柱及校正钢柱。在底板砼浇筑前，钢管柱脚周边应用简易网围截，然后先浇底板砼，再浇筑第一节钢管柱内砼，保证钢管柱脚部砼强度满足设计要求。如下图示：（2）、用泵送自密实混凝土，配合人振捣，把混凝土用串筒接送入钢管柱内。（3）、
12、混凝土由料斗或布料机软管一次直接浇入钢管内，施工中不准分散抛落，混凝土一次浇灌量约500mm左右。同一根钢管柱内混凝土浇灌工作应连续进行，中途不留施工缝，防止出现冷缝。在有节点板的范围插入加长振捣棒辅助振捣，插入深度应超过已浇筑混凝土高度的50mm100mm，振动时间以无气泡泛出，混凝土而不再明显下降为准，设专人监控。（4）、采用串筒结合软管从管口下料至浇筑面4m左右的高度，减少砼离析现象。随着浇筑面的上升，慢提浇筑软管，始终保持在离浇筑面4m左右的高度。注：裙楼以下的钢管柱为每层一节，管内砼采用非高抛自密实砼，浇筑管内砼时采用串筒结合软管从管口下料至管内浇筑；标准层以上的钢管柱分节为两个层高
13、一节，浇筑高度为7-9米，采用高抛自密实砼，即在管口抛落入管内浇筑。高抛砼具有高处抛落不离析等特点，所以不再使用串筒或软管导入管内浇筑。（5）、钢管内混凝土浇筑完成面标高低于钢管接驳面900mm左右，待混凝土初凝后将节点处混凝土凿毛露出石子，用清水将混凝土碎块冲洗干净。上节钢管柱吊装完成后，在其上口覆盖，以免杂物进入积水。1.4. 质量保证措施序号项 目保证措施1原材料的质量控制配置高流态混凝土，除粗骨料减小粒径尺寸，去掉大料径骨料外，通过级配改善材料的匀质性。拟采用三组分颗粒骨架原理，增加骨料装填体密度。细骨料的细度模数和0.315筛号的分计筛余量应与粗骨料相配。采用级磨细粉煤灰，其丰富的玻
14、璃珠含量，产生滚珠摩擦效应，可以改善混凝土的流动性，且级磨细粉煤灰需水量小，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。2配合比的优化设计为保证大流态混凝土满足施工性能与强度等级要求，选择适当的外加剂对控制坍落度损失，减少混凝土离析，增强混凝土的流动性，稳定性至关重要。搅拌站实验室进行反复试配，以检测外加剂与水泥等各种材的相容性和掺量的合量比例，找出最合适的混凝土配合比。且应在现场做试配试件，检测混凝土坍落度经时损失、流动性、离析度，强度值等各项指标，最终形成配合比。3混凝土现场验收确保入模混凝土的坍落度一致。严禁在现场对混凝土拌合物加水。严格执行混凝土进场交货检验制度，由搅拌站人员向现场检验人员逐车交验，交验的内容有：目测混凝土有无泌水离析现象，试验员对每车的坍落度和扩展度进行取样试验。4钢管柱砼检测钢管柱砼检测方案另编专项方案
