混凝土顶升范文

混凝土顶升范文（精选10篇）

混凝土顶升 第1篇

关键词：钢管拱,混凝土,泵送顶升

钢管混凝土因其形态优美, 跨度大, 施工简便, 抗震、抗压、抗裂性能强等优点, 在我国有较快的发展, 许多大跨度的桥梁设计采用了钢管拱技术。钢管拱拱肋受力状况为:钢管混凝土受压时, 由于钢管对管内混凝土的套箍作用, 使管内混凝土处于三向受压状态, 从而提高了管内混凝土的抗压强度, 而管内混凝土又有效增加了钢管管壁的局部稳定性, 从而使钢管与混凝土实现“强强联合、优势互补”。要使钢管与管内混凝土充分发挥各自的长处, 关键是要使钢管和管内混凝土有效结合, 这是钢管拱混凝土浇筑施工控制的重中之重。

1 工程概况

1.1 设计概况

兰新铁路第二双线 (新疆段) 乌鲁木齐河特大桥 (DK1831+841.6) 主桥上部结构采用128m简支系杆拱, 拱轴线采用二次抛物线, 矢跨比f/L=1/5, 理论计算跨度L=128m。横桥向设置两道拱肋, 拱肋中心间距13.8m, 拱顶距地面高度44.68m。

结构设计为刚性系梁刚性拱, 设两道拱肋, 拱肋采用外径Φ130cm壁厚δ=20mm的钢管混凝土空腹哑铃型截面, 上下两钢管中心距2.6m, 拱肋截面高3.9m。拱肋上下钢管之间连接缀板δ=20mm, 拱脚缀板间距由130cm渐变至70cm, 拱脚缀板间除拱脚面以外2.0m范围灌注混凝土及吊杆处隔仓外, 其余均不灌注混凝土。拱肋钢管内及拱脚处两缀板间均采用C55无收缩混凝土。

1.2 结构参数

2 主要施工方法

2.1 混凝土顶升工艺流程

钢管拱内混凝土浇筑可采用人工分段浇筑和泵送顶升压注两种方法, 由于分段浇筑对密封的钢管来讲较为困难, 且由此而产生的若干混凝土接缝对钢管混凝土拱肋质量不利, 故本桥钢管拱拱肋混凝土采用泵送顶升压注的施工方案, 其工艺流程如下:

C55无收缩混凝土配合比确定拱肋焊接完成、焊缝探伤检测合格拱肋顶升支架搭设进浆管、出浆管、闸阀等安装混凝土泵机就位、泵管安装混凝土试拌压水、压注砂浆下弦管混凝土顶升上弦管混凝土顶升拆除闸阀、进出浆管等养护检测。

2.2 配合比设计

本桥设计钢管内采用C55无收缩混凝土填充, 钢管混凝土的配合比选择除要考虑它的高强、早强、良好的可泵性外, 还需特别考虑其自密实性。钢管拱泵送混凝土配合比配制具体要求如下:

(1) 混凝土为高强C55微膨胀砼, 要求设计砼强度不低于设计强度

(2) 混凝土灌注采用泵送顶升, 不振捣, 为自密实混凝土;

(3) 在泵送顶升的全过程中, 混凝土始终保持良好的可泵性;

(4) 每次顶升工作时间长, 并且必须在混凝土初凝前顶升完毕, 因此, 混凝土应具有较好的缓凝性, 要求混凝土的初凝时间≮8小时, 终凝时间<12小时;

(5) 压力泌水率低, 且流动度高, 便于混凝土自动扩张填充, 要求初始扩散度>550mm;

(6) 为缩短两次顶升的间隔时间, 混凝土必须具备早强性能。在最短的时间内混凝土达到设计强度;

(7) 混凝土坍落度:初始为20±2cm (要求入管时不小于18cm) , 1小时后损失2cm, 2小时后损失4cm;

为保证泵送混凝土施工顺利进行, 应对混凝土原材料进行认真挑选, 并对各种材料进行了多种配合比试验及有关性能的测试, 并要求具有坍落度大、和易性好、不泌水、不离析、缓凝、早强无收缩等特点。

2.3 混凝土输设备选择

2.3.1 混凝土输送泵选型

钢管混凝土的顶升是整个钢管拱施工的关键, 为确保混凝土一次顶升到位, 且管内混凝土密实, 必须选择可靠的泵送设备。对泵送设备的要求:

性能可靠, 以保证连续灌注, 并配备备用泵。

(2) 输送泵的混凝土输送压力、输送电机功率等关键指标必须满足理论计算要求。

本桥通过理论计算选用4台三一重工HBT-80型地泵, 低压输出压力10.8MPa、高压输出压力18MPa, 电机功率132KW, 两侧同时对称顶升混凝土。

2.3.2 其它设备

(1) 泵管:选用高压标准泵管, 口径与输送泵配套, 在使用前应仔细检查, 对磨损灭火严重的及时更换, 防止在混凝土顶升过程出现压裂。并应配制备用泵管。

(2) 备用电源:在施工中应有充足的备用电源防止电力故障。尽量采用柴油输送泵以防停电或发电机故障。

(3) 备用输送泵:在施工中应配制备用输送泵及备用泵的运输设备。

(4) 混凝土搅拌运输车:根据混凝土运输距离、道路状况及混凝土的顶升速度合理配置。

本桥混凝土运输距离8.5Km、道路畅通无堵塞情况、4台输送泵同时作业, 共配制10m3混凝土运输车16台。

2.4 混凝土顶升施工

根据设计要求, 泵送混凝土的速度应协调一致, 遵循对称、均匀的原则, 泵送顺序为先下管、后上管, 自拱脚到拱顶, 每根管内混凝土对称顶升, 要求两端高差不超过2m。

钢管拱混凝土顶升应确保泵管和拱壁内干净无杂物, 并且表面湿润以避免堵管, 因此在顶升混凝土前, 先在输送泵内灌入1m3左右的清水, 然后放入1~2m3砂浆作为先导, 最后放入C55无收缩混凝土进行顶升作业。顶升要点如下:

(1) 入口处设法兰接头及闸阀车输送泵管连接, 顶升到设计标高后, 关闭闸阀防止混凝土外溢。

(2) 排气孔设置, 在拱下部约2/3拱高范围可每隔30~40m设一个排气孔一方面有利于气体流通, 另外可以观察混凝土的顶升状况, 在拱顶1/3拱高范围内须加密排气孔设置间距不易超过10m。排气孔应高出1.5m左右, 并配制好管盖, 以便混凝土顶升到孔位时可及时封堵。

(3) 在顶升前, 压入清水洗管, 使管内不得留有油污锈蚀物等杂物, 再用水泥砂浆润湿管壁, 而后连续顶升混凝土。

(4) 顶升过程中对拱肋轴线变形进行观测, 若超出要求则及时调整顶升速度及顶升部位。

(5) 顶升施工尽量选在早上、夜间或阴天进行壁免在高温日照天气施工, 顶升时环境气温应大于5℃, 当环境气温高于35℃或钢管温度高于60℃时, 应采取措施降低钢管温度。

(6) 每根管混凝土顶升要求在初凝时间内一次性灌注完成, 不得中断。

(7) 混凝土输送泵需调至高压慢速状态, 并且料斗内始终保持不少于2/3容积的混凝土避免将空气进入, 两台混凝土泵的操作人员必须统一指挥, 协调一致, 确保两端的混凝土高差不超过2m, 泵送时要均匀、缓慢, 必要时降低泵送速度或间隔泵送以维持泵送的连续性, 避免在泵送过程中吸入空气, 若吸入空气, 应立即反泵, 除去空气后恢复正转。

(8) 混凝土运送至现场时每车均要进行检测坍落度附合要求、并无离析、无泌水后方可进行泵送。严禁向搅拌车内加水调整。

(9) 泵送过程中应随时关注泵送压力, 发现压力突然增大泵送困难时及时检查调整, 防止堵管。

(10) 混凝土顶升接近拱顶时, 应严格控制泵送速度, 缓慢泵送或间隔泵送, 当混凝土泵送到拱顶, 通过出浆口和排气孔观察各部位混凝土填充饱满, 并且有新鲜混凝土从出浆孔冒出, 然后前后两台泵可交替顶升至冒出的混凝土与入管混凝土一至后停止顶升, 并保压10min, 保压结束关闭闸阀, 混凝土顶升施工完成。

2.5 施工中的质量监控

钢管混凝土浇筑过程中, 应作好监测监控工作, 确保施工工序的安全可靠和施工质量。

2.5.1 监控人员及设置安排

(1) 监测、监控人员安排:安排测量工程师1名, 技术员1名, 测工3名从事监测监控工作。

(2) 监测、监控仪器配备及测点安排:拟配备莱卡TC402全站仪一台进行观测, 在左右拱肋上弦管的12L、14L、1/8L、拱脚处设测点, 共布置测点14个。

2.5.2 监控项目

(1) 拱顶高程变化及侧向位移;

(2) 架拱支架及系梁现浇支架变形情况;

(3) 系梁翼缘板支架立柱位置变形情况

2.5.3 监测监控时间

全过程跟踪方式进行过程控制。

3 钢管混凝土质量检测

钢管混凝土质量检测主要有敲击听音法和超声波检查法。

3.1 敲击听音法

待钢管混凝土达到设计强度的80%后进行, 通过高敲击声音的变化和与邻近部位的声音对比, 可以检查出灌注混凝土与钢管内壁的空隙, 精确度可以达到1mm。声音沉而且哑者, 表明混凝土已充填饱满, 如敲击发现空洞则可压注C55的水泥砂浆进行处理。

3.2 超声波检查法

在对有异常、敲击结果有怀疑或设计有要求的情况, 采用超声波对管内混凝土进行质量检查。超声波检测方法的原理是利用声音在不同介质中传播的波形特性不同来进行检测的, 均匀性越差的混凝土或存在缺陷的混凝土将使波形特征、波频衰减程度发生变化。超声波检测主要有首波声时法 (声带法) 、波形识别法、首波频率法等三种方法。

4 结束语

塔吊顶升方案（推荐） 第2篇

编制人：审核人：审批人：

塔 式 起 重 机 顶 升 方 案

目录

一、工程设备概况„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1页

二、方案编制依据„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1页

三、塔机顶长升的准备工作„„„„„„„„„„„„„„„„1页

四、塔机顶升平衡„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1页

五、塔机顶升过程„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2页

六、顶升时注意事项„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3页

一、工程设备概况

本工程为中央党校西墙外和六郞庄缺口回迁安置房A-1地块工程（一标段）27-2#住宅楼，地下四层，地上十层，结构标高为46m。选用1台QTZ125型塔式起重机，该塔式起重机独立高度为60m，在独立高度范围内可满足施工需要，因此不考虑锚固。该塔式起重机立塔高度为25.5m，拟进行两次顶升，第一次顶升高度为18m，第二次顶升高度为15米。

二、方案编制依据

1、本工程施工组织设计；

2、JGJ33-2001《建筑机械使用安全技术规程》；

3、本工程设计图纸；

4、QTZ125塔式起重机使用说明书。

三、塔机顶升的准备工作

1、检查顶升辅助装置的安装并使液压机构处于使用状态。

2、检查顶升套架是否与下支座连接好。

3、检查引进梁和引进小车是否安装好。

4、检查顶升横梁是否与油缸用销轴连接好。

5、检查挂靴是否吊在顶升耳座上。

四、塔机顶升平衡

1、塔机只能在将小车开到理论平衡位置后才能进行下述操作。

2、将液压泵站操纵杆推到“向上顶升”方向，向上顶升。直到回转支承的支 腿刚刚离开鱼尾板为止。

3、检查塔机是否平衡，如不平衡移动变幅小车进行重新调整。

4、可通过检查回转支承支腿与鱼尾板是否在一条垂线上，找到牵引小车的准 确平衡位置。

5、可将起重臂变幅小车的平衡位置在臂架斜腹杆上系布条作为标记。

五、塔机顶升过程 顶升原理

1、顶升程序包括一系列操作过程，这些操作过程需重复进行几次。

2、用顶升横梁上的顶升油缸顶起塔机上车部分。

3、用顶升套架上的锁靴将顶起的塔机部分固定在塔身顶升耳座上。

4、将挂靴和横梁组件从钩上摘下，并脱离顶升耳座，收回活塞杆。

5、重新将横梁放到另一对顶升耳座上。

6、为了获得标准节放进顶升套架所需空间，此顶升操作要重复三遍，顶升开始阶段活塞杆初行程为0.7m。顶升过程1、2、起重吊钩换上起吊引进小车的专用吊钩，吊起带有标准节的引进小车，将

3、按实际臂长查塔机性能表找到平衡位置，将小车开到平衡位置点。

4、拆下回转底座与过渡节上的销轴，启动油缸控制手柄，油缸将上车部分顶 起，使回转底座的主角钢与过渡节上的主角钢微微离开5~10mm，观察塔机上部回转支座主角在一条线上，以此校验小车的平衡位置是否正确。如不符合上述条件，应开动小车以调整平衡位置，此时不得使塔机进行回转和起升下降等其他运动，找出小车平衡的精确位置后，从液压系统压力表上查出进行校正检查。

5、如平衡，继续顶升，顶到一个行程后用锁靴将顶起的部分固定在塔身顶

6、将挂靴上的安全楔取下，一起升到另一个耳座上，然后把挂靴挂到另一个耳座上，并用安全销、安全楔块

7、提起操作杆，使顶升套上的锁靴与顶升耳板脱开继续下一个顶升过程直至 顶升的距离能放入一个标准节为止。

8、引进标准节用销轴将标准节与下面的标准节相连，再用套架上的顶升销轴把引进的标准节与下回转支座相连。直到加最后一节标准节时，必须用标准节的塔

六、顶升时注意事项

1、顶升时严禁移动变幅小车，严禁回转起重臂及用吊钩起升下方重物。

2、风速超过13m/s不允许进行顶升。

3、不同臂长小车的平衡位置不同，必须先找准平衡位置才能进行顶升。

4、在顶升前一定要检查电缆悬挂位置，使其能在电缆扣中滑动，防止顶升过 程中损坏电缆。

5、无论顶升或下降，必须保证顶升横梁上的挂靴与顶升块用安全楔锁紧，以 免挂靴脱落造成危险。

铁路上跨桥整体顶升改造施工 第3篇

某城市公路立交桥上跨铁路线，见图1。它全长431.4米,双向4车道。该桥宽16米，桥面净宽15.4米，跨铁路线跨度25米，其余各跨均为20米。既有净高左线6.56米,右线6.41米。由于该铁路线电气化改造，公路立交桥净空现状不能满足通行双层集装箱接触网架设最小净高要求,必须增加净空高度。根据改造方案：采用整体顶升工艺实施桥梁改造。将既有桥梁上跨铁路线处抬高0.49m，桥面抬高大值为0.543m，抬高后桥梁梁底距轨顶最小距离6900mm。

2、施工总体方案

本工程采用顶升盖梁的方法：将顶升着力点设在盖梁底面，在将墩柱切断后，通过顶升盖梁来改变桥面标高，顶升完成后连接并加强墩柱。为满足铁路净空和调坡的要求，全桥共有北4#～南5#共计9个墩需进行墩柱抬高处理，各墩的顶升高度见下表1。

（1）全桥顶升作业分为两个阶段

第一阶段：同时顶升北4#～北2#、南2#～南5#7个等跨墩;图1 某城市公路立交橋

第二阶段：顶升北1#～南1#两个不等跨墩。

表1 顶升高度表

墩号北4北3北2北1南1南2南3南4南5

抬升高度(mm)4017733451251050835820448

（2)千斤顶布置

根据该公路立交桥竣工图，通过荷载计算南1#、北1#墩的桥面系及上部结构的顶升重量为780吨，其它各墩的顶升重量650吨。采用200吨千斤顶,顶身长度395mm，底座直径475mm，顶帽258mm。千斤顶均配有液压锁，可防止任何形式的系统及管路失压问题，从而保证负载有效支撑。在南1#、北1#墩每个柱周围布置4台千斤顶，即每个盖梁下布置 8台顶升千斤顶，其余各墩每个柱周围布置3台千斤顶，即每个盖梁下布置6台千斤顶。

（3）顶升顺序

盖梁顶升顺序遵循先低后高的原则，即北段由北4#墩向北2#墩进行，南段由南4#墩向南2#墩进行，中段南1#墩和北1#墩同时进行。为缩短工期，北段与南段的6个桥墩也可分别同时进行，并由一台主机集中控制。中段仍单独进行。

（4）监控与限位

每个柱设为一个监控点，则北段、中段、南段可分别划分为6点、4点和6点，每个点设一台监测光栅尺，采用精度为0.01mm的光栅尺。为避免顶升过程中桥梁产生水平位移，在顶升支架与墩柱间设置顶升限位结构。

3、主要施工工序

施工总流程图如图2所示:

图2 施工总流程图

3.1 施工准备

每个桥墩挖土至承台面，用水清洗干净，用墨盒弹线放出植筋孔和钢管螺栓孔的具体位置,然后用金刚钻钻孔。用硫磺水泥砂浆锚固钢管植筋，硫磺水泥砂浆由硫磺、水泥、砂子、石蜡配置而成，其配合比为1：1.2:0.3:0.04。钢管底部位置浇上一层硫磺水泥砂浆，见图2，目的是承台找平和便于支架的拆除。在垫层浇注之前，先在螺栓钢筋周围缠绕一圈电阻丝，目的是顶升完毕后通电熔化硫磺水泥砂浆，便于在顶升完毕后拆支架钢管。

图2 承台找平与支架锚筋

3.2 支撑体系搭设

根据选用千斤顶、PLC液压同步顶升控制系统等设备情况进行顶升支撑体系的配置。以南段及北段墩柱为例，顶升支撑体系的主体采用12根φ609带法兰钢管作为支撑，钢管根部通过植筋与承台连接，钢管之间通过水平杆和剪刀撑连成整体,钢管与垫块之间设置转换垫块，转换垫块上下通过螺栓分别与顶升垫块和钢管相连。盖梁底部沿纵向设置分配梁，分配梁通过植筋与盖梁连接，千斤顶通过螺栓悬吊于分配梁上，在顶升过程中随着盖梁的上升而上升（见图3、4）。

在立柱外侧的扁担梁与盖梁底面有个斜角，须用钢大头塞抄垫，钢大头塞与盖梁底及扁担梁顶面用干砂浆找平，并焊接在扁担梁上。钢大头塞的具体位置根据现场情况布置，须与上下两侧紧密连接，以防止盖梁混凝土的结构破坏。

为限制墩柱及盖梁在顶升过程中产生水平偏移，通过以φ609钢管为主的支撑体系设

图3 支架示意图

置限位结构，限位结构与墩柱之间预留约5mm的空隙使桥梁能够自由上升,并限制桥梁在纵横方向的偏移不能超过5mm。结构限位能够确保水平偏移量在允许的范围之内，并能保证顶升的安全，具有重要的作用。

3.3 桥面连续拆除

顶升前拆除桥面沥青混凝土铺装，断开桥面连续结构及附属如：防撞墙、防撞栏杆、电缆等。

3.4 柱切割

对立柱进行静力切割，以减小对结构的破坏，采用瑞士进口的钻石金刚链切割机对立柱进行切割。这种切割方法具有体积轻巧、切割能力强的特点。切割采用水冷却，无粉尘噪音污染，切口平顺。柱切割位置一般在承台以上0.5米处。切割顺序由低到高，与顶升的顺序保持一致，即北段由北向南，南段由南向北。只有当支架搭设完毕并对墩柱进行固定且顶升千斤顶对盖梁进行预顶紧后方可进行切割。

3.5 顶升

为保证顶升结构的安全，就要严格要求顶升千斤顶的顶升同步性。本工程采用PLC控制液压同步顶升系统。PLC控制液压同步顶升是一种力和位移综合控制的顶升方法，这种力和位移综合控制方法，建立在力和位移双闭环的控制基础上。液压系统由计算机控制，可以全自动完成同步位移，实现力和位移控制、操作闭锁、过程显示、故障报警等多种功能。

3.5.1 顶升准备

顶升前在每跨的桥面上布置若干标高观测点，精确测量各点的标高值及桥梁偏移情况，确定各点的精确顶升高度，并做好如下准备工作：

（1）顶升系统可靠性检验

（2）顶升液压系统布置

（3）顶升系统调试

(4) 确定观测点

在每个桥墩的冒梁顶面上取7个监测点，两点在冒梁两端，一点在跨中，另外4点在千斤顶支撑处。用于检测顶升过程中桥梁的标高及结构变位。

（5）顶升控制区域划分及液压系统布置

以南北顶升段为例，如图5所示，控制区域划分为6个区域。控制点的划分原则为顶升过程安全可靠，特别着重同步性和桥体的姿态控制。每个控制区域设置一个光栅尺控制位移的同步性，根据桥梁的结构，位移同步精度控制在2mm。6个位移传感器与中央控制器相连形成位移的闭环控制从而实现顶升过程中位移的精确控制。光栅尺尺于立柱截断面下端。光栅尺量程为1200mm。图5 控制点划分示意图

3.5.2 顶升过程

按PLC系统的流程设计进行全桥的顶升作业：

（1）单个千斤顶的设计顶力：不等跨墩1220KN、等跨墩1020KN。千斤顶的最大顶力不得超过1300KN。

（2）为了观察和考核整个顶升施工系统的工作状态以及对称重结果的校核，在正式顶升之前，应进行试顶升，试顶升高度10mm。试顶升结束后，提供整体姿态、结构位移等情况，为正式顶升提供依据。

（3）试顶升后，观察若无问题，便进行正式顶升，千斤顶最大行程为140mm，每一顶升标准行程为100mm，最大顶升速度10mm/min。

（4）在对北1＃、南1＃进行顶升作业时，应在既有公路 图6 主跨顶升

桥墩靠近铁路侧搭建万能杆件临时支墩，以保证铁路运营安全的万无一失。同时挂防护网，防止高空坠物干扰铁路行车，见图6。

（5）顶升过程控制

整个顶升过程应保持光栅尺的位置同步误差小于2mm，一旦位置误差大于2 mm或任何一缸的压力误差大于 5%，控制系统立即关闭液控单向阀，以确保梁体安全。

每一轮顶升完成后，对计算机显示的各油缸的位移

和千斤顶的压力情况，随时整理分析，如有异常，及时处理。 图7 顶升到位

顶升并固定完成后，测量各标高观测点的标高值，计算各观测点的抬升高度，作为工程竣工验收资料。

3.6 立柱加高加固

顶升施工完成后,即可进行立柱加固工作，为了使立柱在连接后有更好的受力状态，采取在原立柱四周外侧种植竖向钢筋（如图8）。

(l)在立柱实施加高前首先对上下截断面各凿除30cm左右高度的砼,并将立柱新老砼结合部分进行表面凿毛处理,以利于新老砼的连接。砼凿除后须用水清洗,不得留图8 立柱植筋

有灰尘和杂物。

(2)钢筋施工

根据设计图纸,立柱加高部分采用与原立柱同规格等数量的竖向主筋和加箍箍筋。竖向加固主筋与立柱两端露出部分的主筋采用双面电焊,并在原立柱外侧承台上种植竖向钢筋,植筋应采用专用的植筋胶，按植筋标准施工。

A、露筋:去除上下两面立柱段混凝土，使主筋露出主筋直径的6倍左右长度；B、接筋:采用焊接的方法使主筋对焊,搭接双面焊长度不小于主筋直径的10倍,并进行检验；C、植筋:在承台上钻孔植筋,按专业标准要求施工。

(3)模板设置

本工程接柱部位，采用加大截面尺寸，并在承台上植筋，增加墩柱竖向主筋等措施对立柱进行补强，以满足桥墩升高后的承载力要求，接柱截面边长每侧均大于原立柱截面边长300mm。钢模板按设计制作，其底部直接就位于承台顶面，与承台接触处应以砂浆填塞以防漏浆。

(4)混凝土浇筑

加高立柱混凝土采用C30膨胀混凝土,在砼浇筑过程中应缓慢放料,并分层浇捣密实。通过总的砼用量,推算出浇筑砼的高度,每隔30cm左右为一层,确保所浇捣的每层砼的密实性。混凝土浇注前应注意保证上下截断面之间必须大于10cm的间隙。（抬高量不足的南5＃、北＃号墩可适当超凿部分墩柱。）

3.7 桥面设施的恢复

比照既有公路桥的原有设施进行恢复施工。标准厚度的桥面铺装按从下而上依次为：8cm的C35 钢筋混凝土整体化层，0.2cm的聚氯脂防水层和5cm的沥青混凝土铺装层，桥上每跨内竖曲线由不同的沥青混凝土层后进行调整。

3.8 支撑体系和液压系统拆除

立柱接高加固工作完成达到强度后,即可进行液压系统和支撑体系的拆除。

（l）拆除液压系统的管路及其它附件,拆卸千斤顶并移走;

（2）按从上到下的次序拆除整个支撑体系，严格按照安全操作。

4 结束语

钢管拱混凝土顶升灌注施工 第4篇

京沪高速铁路跨蕴藻浜河1-112m提篮拱,属蕴藻浜特大桥段,位于上海市嘉定区安亭镇,本桥计算跨径L=112m,矢高f=22.4m,矢跨比D≈1/5,拱轴悬链线系数m=1.347。根据钢管拱受力特点,两拱脚处设四个支座及两个剪力榫。系梁两端约8m范围作拱脚段,设计采用实腹式梁,其余梁体按整体箱型布置,高2.5m,采用单箱三室截面,宽17.8m,梁体混凝土为C50。钢管拱肋采用2根φ1200mm钢管组成的哑铃型截面,高3m,在横桥向内倾角度为9°,形成提篮拱桥。两拱肋间设5道钢结构横撑,其中拱顶处设一字撑并用斜杆连接,其余均为K型撑。拱肋为钢管混凝土结构,钢管拱、腹腔内压注C50自密实微膨胀混凝土。钢管内拱肋混凝土采用顶升灌注方法,从钢管拱脚处用高压输送泵一直往拱顶压送混凝土,该桥拱肋混凝土共606.5m3。

2 拱桥拱肋混凝土存在的问题

从国内外钢管拱桥施工情况了解到,钢管拱桥拱肋混凝土可能出现的几种质量问题及原因分析归纳如表1。

根据这些实例分析关键问题为:E(钢管壁破裂)、A(混凝土不密实)。产生的主要因素:8(混凝土灌注方法不正确)、4(混凝土配合比不正确)、9(混凝土灌注顺序不正确)、6(灌注混凝土过程中进入空气)、5(混凝土配料计量误差大)。

3 混凝土配合比

3.1 技术要求

3.1.1 混凝土凝结时间:初凝时间≥12h,终凝时间≤18h

3.1.2 混凝土灌注时的坍落度:180mm~220mm,坍落度损失:1 h≤50mm

3.1.3 设计强度等级:C55;配置强度63.2MPa;标准差为5.0MPa;外加剂掺量1%。

3.1.4 拌合及振捣方式:机械拌合;自密。

3.1.5 混凝土和易性、可泵性良好,无泌水现象。

3.2 混凝土配合比设计混凝土配合比采用正交试验法进行优化设计,设计控制参数:

水泥:上海海螺P.O42.5;

粉煤灰:太仓杰捷F类C50及以上混凝土使用。

矿粉:江苏沙钢S95;

减水剂:浙江五龙化工有限公司ZWL-A-IX;

膨胀剂:浙江五龙化工有限公司ZWL-I型。

细骨料:江西赣江中砂。

粗骨料:湖州新开元5-20mm碎石

含砂率:40%~45%。

混凝土配合比及混凝土各项技术性能指标如表2、表3。

4 混凝土灌注施工方法

4.1 灌注工艺流程如图2。

4.2 混凝土灌注顺序遵循先下弦管,后上弦管,再腹板的原则,左右拱肋同时从拱脚对称向拱顶灌注,其顺序如图3。

4.3 灌注孔安设灌注孔孔径采用125mm,及混凝土输送管截断作为灌注孔,其方向向上,与钢管轴线成30°的角度,与拱肋焊接牢固,并设止浆阀。

4.4 排气孔安设拱顶管内设置有隔舱板,在此隔舱板两侧100mm处对称安设直径100mm,长200mm的出浆管。为防止拱顶隔板处窝气,在隔板上设直径20mm的排气孔。

4.5 输送泵的选择及布设根据钢管混凝土对称同时灌注的原则,每次灌注两根钢管,则两端各设两台输送泵。配置四套混凝土泵送管道,每条管路根据施工现场情况尽量减少泵管的弯管,每次压注混凝土前,将四条管路一次铺设完毕,并与泵机和入口泵管分别试拼接,之后用倒链及卡环固定。混凝土在由泵机向压注口输送过程中由于管道摩阻、弯道影响、会有很大损失、根据输送泵配管的管道损失压力计算,完成顶升混凝土施工的输送泵的泵压力需大于10.9MPa,由此选用三一重工。

4.6 技术措施

4.6.1 有输送泵在每次混凝土灌注前对各部件都要进行认真检查,并试运行,确保在整个混凝土灌注过程中,机况运行良好。同时备用两台输送泵,保证在输送泵有问题时,能及时顶上。进料斗内混凝土数量应保持在65%左右,以免泵吸人空气在钢管内形成气泡。最终导致拱肋内混凝土不密实、不饱和。

4.6.2 送管布设时,尽量减少弯管的数量,管道固定牢固,接头连接紧密,不漏浆,不漏气。

4.6.3 送混凝土前,先泵清水和水泥砂浆润滑管道,再泵送混凝土。

4.6.4 车混凝土都应作坍落度、含砂率、和易性检验,保证泵送前混凝土的坍落度控制在18cm~22cm内及和易性、可泵性和自密实性良好。

4.6.5 进料口泵进混凝土的数量趋于保持同步,可以通过输送泵输送的混凝土方量进行控制。以便保证拱肋受力的均匀性。对称灌注混凝土数量相差不超过6m3。

4.6.6 凝土应连续供应,当混凝土出现间断时,应留一车混凝土每隔5分钟泵送一次打养护,直到下车混凝土到来。输送泵料斗必须有足够的混凝土,防止无混凝土空泵而泵入空气到管中,引起堵管,或钢管内混凝土进入空气而形成空洞,影响混凝土质量,或因压缩空气产生高压造成钢管壁破裂。

4.6.7 拱顶排气管冒浆时,应继续压注混凝土,直到浮浆全部排完,出现有石子的混凝土时,方可停止泵送混凝土。

4.6.8 凝土泵送完后,立即关闭止浆阀门,拆除输送管,进行清洗。

4.6.9 升混凝土时受温度影响比较大,尽量选择比较低温的时候施工,本桥选择的是晚上及凌晨施工,较好的解决了这一问题。

4.6.1 0 泵送腹腔内混凝土时,泵送速度适度放缓,同时注意观察,防止腹板鼓胀。

5 混凝土灌注过程中的监测监控

泵送混凝土过程中的跟踪进行监测监控,监控项目:拱顶高程变化,拱轴线横向位移。测点布设:南北拱肋钢管的0L、1/4L、1/2L、3/4L、L处设测点,共布设10个测点。

监测仪器:全站仪。

监测结果:右拱肋高程变化0L-1.5cm、1/4L-2cm、1/2L-1cm、3/4L-1.8cm、L-1.5cm;

右拱肋高程变化0L-1.0cm、1/4L-2cm、1/2L-0.5cm、3/4L-1.6cm、L-1.5cm,数据显示顶升过程拱肋线形变化不大,符合规范要求。

6 钢管拱拱肋顶升混凝土完成后的实测技术指标

7 结束语

京沪高铁跨蕴藻浜1-112m提篮拱钢管拱混凝土灌注对可能发生的问题进行预测分析,并采取正确的措施,保证了混凝土得以顺利灌注,取得了非常理想的效果。钢管拱混凝土,分三次共灌注混凝土606.3m3。

摘要：通过对钢管拱混凝土在灌注过程中可能出现的问题进行预测分析,并采取相应的技术措施,取得了非常理想的效果。

塔吊顶升时安全注意事项有哪些？ 第5篇

2 检查液压油和液压系统是否清洁，不得有灰尘、粉、金属屑等杂质，

3 液压表最高不得超过允许值。

4 顶升前检查套架滚轮和塔身间隙，然后放松电缆，其长度略大于顶升高度。

5 顶升作业必须有专人指挥，非作业人员不得上塔机。

6 顶升时，必须保持平衡状态，严禁回转。

7 顶升结束时，必须降到原位，固定螺栓。

8 风力在4级以上时，不得进行顶升工作。

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钢管混凝土顶升技术的研究应用 第6篇

1 技术特点

钢管混凝土,它是约束混凝土的一种特例,是将高强混凝土灌入薄壁圆钢管内而形成的组合结构材料,利用在一般的工作状态下,2种不同力学性能的材料产生相互作用,即紧箍力来协调工作。由于紧箍力的存在,使得钢管与混凝土处于三向受力状态。当在钢管内浇筑混凝土并达到一定强度后,混凝土保证了薄壁钢管的局部稳定,反过来,钢管又约束混凝土的径向变形,使它处于三向受压应力状态,延缓了受压时的纵向开裂,从而提高了钢管混凝土构件的承载力。因此,钢管混凝土作为一种组合材料,具有独特的工作特性:弹性工作而塑性破坏,承载力高而极限压缩变形大。

钢管混凝土柱浇灌已广泛使用的有开孔浇灌法、高位抛落法等施工方法。本工程根据结构特点采用在管柱下部开临时浇灌孔,用混凝土泵自下而上灌注混凝土的泵送顶升法施工。采用泵送顶升法施工,在混凝土浇灌过程中不需振捣,可节省大量的混凝土用工和机械;由于混凝土从柱根向上顶升逆向浇灌,利用混凝土的重力自密实,比传统施工工艺浇灌的混凝土更加密实、均匀,并较好地杜绝了采用高位抛落法在变肢距处出现离析、烂根等质量通病;由于双肢柱在柱脚底部连通,利用连通器原理只需在任一肢柱上开孔就可以同时将一榀双肢柱浇灌完毕,极大提高了施工效率;同时不搭设高空脚手架,减少了高空作业量,在安全保障方面可有较大改善,并且具有时间短、费用低等优点。

2 关键技术及操作要点

2.1 钢管柱制作工艺流程

施工图原材料复检钢板号料自动切割下料钢板坡口加工钢板卷制二氧化碳气体保护焊打底焊碳弧气刨清根焊钢管直焊缝超声波探伤检验校正钢管对接、拼装焊钢管环焊缝超声波探伤检验焊内衬环、耳板除锈、涂装检验合格出厂。

2.2 钢管柱制作工序

1)钢板气割前应将切割区域表面的铁锈、污物等清除干净,气割后应清除熔渣和飞溅物。中板下料用自动切割机下料切割,薄板下料采用机械剪切,切割后均需清除毛刺。切割后出现变形的零件,要矫正其平直度,质量要求为局部挠曲矢高f的允许偏差值在1 m范围内f1.0 mm。

2)在钢管卷制过程中,对接时应严格保持焊后管肢平直。焊接时,除控制几何尺寸外,还应控制焊接变形,焊接宜采用分段反向顺序,分段施焊应保证对称,并预留对接间隙,以抵消收缩变形。钢管对接时,为确保对接处的焊接质量,在对接处设置附加衬管,其宽度为20 mm,厚度为3 mm,与管内壁保持0.5 mm的间隙。组装前,应先检验合格,所有焊接面需按要求打磨。打磨范围:焊缝边缘每边30-50 mm,并不得有大于1 mm的局部缺口。

3)钢管柱制作焊接纵、环焊缝均采用CO2气体保护焊打底,清根后自动埋弧焊焊接。施焊前应清除焊丝上的油污和铁锈,对焊剂进行烘焙至350℃～400℃,保温2 h。焊缝两端设置引弧板和引出板。焊接完毕后,应采用气割切除引弧和引出板,并修磨平整,不得用锤击落。

2.3 单向阀及截止阀的制作

1)现场加工制作单向阀及截止阀。单向阀由Φ145 mm,5 mm厚的混凝土输送弯管(R=500 mm)及8 mm厚的Q345钢板共同加工而成,具体加工方法和尺寸如图1所示。截止阀采用20 mm厚的Q345钢板及Φ18的螺栓加工制作,具体加工方法和尺寸如图2所示。

2)在距钢管混凝土柱底部300～500 mm开一Φ145 mm圆孔,以清除柱内积水、杂物及焊接单向阀。焊接单向阀(如图3),单向阀伸进钢管混凝土柱内的位置见图中所示。单向阀的盖板与水平方向的夹角宜为60°～70°,可通过伸出铰链背后的钢板调节固定。用套箍连接截止阀(如图4),在截止阀与混凝土泵间布置混凝土输送管。若单向阀在浇筑完毕后能正常启闭,可重复利用截止阀。

3 原材料选择和配合比的设计原则

3.1 原材料选择

1)外加剂:高性能减水剂是配制高性能钢管混凝土的关键技术之一,它是提高混凝土流动性和密实性不可缺少的技术措施。要求具有减水率高、引气量小、减缩、保塑性好等特性,适合复杂结构的施工需要。本工程选用聚羧酸系列外加剂。

2)水泥:作为胶凝材料的水泥是否与外加剂相适应,决定着能否配制出一定强度等级的自密实混凝土。钢管混凝土的水泥用量不宜过大,本工程选用适应性好的P.052.5水泥。

3)粉煤灰和矿粉:粉煤灰和矿粉具有“活性效应”、“界面效应”和“微填充效应”,能填充混凝土中的空隙,增强混凝土的密实度,提高粗骨料与砂浆的界面粘接强度,提高新拌混凝土的工作性,增强硬化后混凝土的耐久性。本工程选用S95级矿渣微粉和Ⅱ级粉煤灰。

4)膨胀剂:膨胀剂在水化硬化过程中形成大量C3A3CaSO432H2O(即钙矾石,AFt)。它能产生一定的膨胀,在有钢管约束的条件下,在结构中形成0.2～0.3 MPa的预应力,可抵消混凝土在硬化过程中产生的收缩应力,提高混凝土的密实性。

5)细骨料:砂的含泥量和杂质会使水泥浆与骨料的粘结力下降,增加用水量和水泥用量,影响抗冻性、抗渗性和耐久性。选用采用细度模数为2.8～3.1的中粗砂,要求含泥量<3.0%。

6)粗骨料:石子主要应控制颗粒级配、针片状含量、压碎值和含泥量。选用粒径5～25 mm连续级配的碎石,要求含泥量<0.5%,针片状颗粒含量<5.0%,压碎值<10%。

3.2 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确定掺合料和膨胀剂的最佳掺量调整混凝土和易性一确定满足技术指标要求的一组或几组配合比为实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。配合比实例见表1。

注:配合比中水胶比为0.366,坍落度为190～220 mm。

4 顶升施工技术的工艺流程及施工要点

4.1 钢管混凝土顶升施工工艺(图5)。

4.2 钢管混凝土顶升施工

1)浇筑前,要计算好单根柱混凝土量,待所需混凝土运送到施工现场后方可进行顶升,防止混凝土在运输过程中耽搁造成顶升中断。坍落度是影响混凝土顶升浇筑最关键的一环。实施顶升前,须检查运至现场的混凝土坍落度,要求其必须保持在规定范围内。现场设专人测试并记录及时做好混凝土坍落度及坍落扩展度的检测。在混凝土输送管与截止阀连接前,泵送砂浆用以润滑输送管道,并把该部分砂浆清除干净后再进行柱芯混凝土的浇筑。

2)在拆除混凝土输送管过程中,随时做好关闭截止阀的准备,并应注意拆管顺序,必须先拆除截止阀后靠近混凝土泵端的输送管,再拆除截止阀前的套箍及截止阀。若拆管过程中混凝土有涌出现象,应立即关闭截止阀,待混凝土终凝后再拆除截止阀。浇筑完毕30 min后,观察柱顶混凝土有无回落下沉,若有下沉,则用人工补浇柱顶混凝土。混凝土养护7 d后,将柱底单向阀外露部分割去,并焊接封口钢板。

3)钢管混凝土柱顶端开设排气溢流孔是钢管柱在顶升混凝土时的一个关键装置,在顶满前,该装置作为钢管柱的排气孔,因钢管柱内空气在混凝土往上顶升时外排,若混凝土进料量大于空气的排出量,会造成阻力增加,故要求钢管柱端排气孔排气量要大于混凝土的进料量。

5 结束语

浅谈钢管混凝土柱混凝土顶升 第7篇

1 工程概况

宜昌某船厂总装配车间为单层工业厂房, 用于大型金属构件加工。工程建筑长95.14m, 宽83.1m, 占地面积7906.13m2。基础一部分为独立基础, 一部分为桩基础。柱子为四肢或五肢阶形格构钢管柱, 设计高度为34m, 直径分别为φ400X10, φ351X8。钢管内采用泵送顶升施工工艺浇筑C40砼, 坍落度不小于15cm。

2 工艺特点

1) 钢管混凝土柱能充分发挥钢柱和混凝土各自优势, 从而使钢管构件截面减小, 重量减轻, 节省材料, 节约造价, 因此具有承载力高﹑塑性和抗震性能好, 经济效益优良等优点, 充分提高了钢柱的性能。

2) 本工艺能一次性将钢管混凝土柱内的混凝土顶升至所需高度, 免振捣, 混凝土自密实, 可减少工序环节, 施工方便快速。

3) 本工艺与高位抛落免振捣法相比, 可有效避免钢管柱内混凝土不密实、离析等缺陷, 确保混凝土质量。

3 施工准备

包括配备专业的工程、技术、质量、安全、机械和物料的管理, 明确负责人, 负责协调, 特种工要持证上岗;同时做好技术交底, 工序交接, 编制钢管混凝土柱顶升方案;机械设备等要准备到位, 泵车泵送压力不小于20Mpa。临时道路畅通, 施工用水、用电设施齐全。

4 主要施工方法

在钢柱顶部开设直径为30~50mm的排气孔, 紧贴顶部侧壁设直径大于80mm的溢流孔, 外焊接1m长的溢流钢管, 管口朝上。同时在溢流钢管端接一根软管, 防止溢流混凝土四处喷射, 污染已安装的钢结构。

钢管混凝土柱下部的顶升孔一律开在柱脚, 在距柱脚500mm便于与混凝土输送管连接并保证落在混凝土柱子包脚内, 割下的圆板应编号或直接点焊在开孔旁边, 为便于施工, 其朝向应正对泵车停留位置, 减少弯头阻力。混凝土输送管与钢管混凝土柱用连接管连接, 连接管直径与输送管相同, 按45度角插入管柱内, 并在外部焊牢, 连接管上设防止混凝土回流装置。连接管与水平管之间用135度弯头。焊接的连接管为一段特制加工的短管与输送管直接相同, 壁厚可比输送管稍厚, 不宜小于5mm。且在连接管一端距钢柱50~100mm开三个长50mm宽6mm的豁口, 为安装止流阀作好准备。

由于钢管混凝土柱露天暴露的时间较长, 可能有雨水由顶部的排气孔渗入柱内, 在焊接短管前, 要清除柱内积水及杂物, 以保证混凝土的质量。在顶升混凝土前, 应先在钢柱内浇筑一层100~200mm厚的与砼强度等级相同的水泥砂浆, 以免自由下落的混凝土骨料产生弹跳出现混凝土离析的现象, 同一根钢管混凝土柱泵升混凝土应连续进行, 直到顶端溢流, 中途不准停顿, 当管内混凝土快到顶部时, 泵升明显增高, 此时适当控制泵压 (3~5min) , 以溢流孔溢出混凝土为宜, 以促使顶部混凝土密实, 并及时封闭回流装置。顶升完毕30min后, 观察柱顶混凝土有无回落下沉, 若有下沉, 则立即用人工补浇柱顶混凝土。泵升前必须经过计算, 确定混凝土用量, 并确保进场足够数量的混凝土后, 方可施工。现场必须逐车测定混凝土坍落度, 若连续两车偏低, 应立即通知搅拌站;当坍落度严重损失时, 不得用于泵升混凝土。

润滑混凝土输送管的水泥砂浆应排放到管柱外, 不得代替混凝土泵升入柱内。防止混凝土回流装置开启后, 应处于密封状态, 不得漏浆, 关闭后的缝隙不应大于混凝土最大骨料料径的1/3。待钢管柱内混凝土强度达到设计强度的70%, 即可切除进料孔和溢流孔的连接管, 再将对应的圆板焊回原位, 焊缝须用磨光机磨光, 按钢管混凝土柱原涂装设计进行补漆。

5 混凝土的材料要求

钢管混凝土柱的混凝土强度等级不低于设计强度等级, 其标准试件的取样频率、判定方法按《混凝土强度检验评定标准》执行。

采用顶升的混凝土要求为无收缩型, 每立方混凝土的水泥用量不得少于300kg, 水灰比不宜小于0.55, 其和易性及坍落度应严格控制。现场必须逐车测定混凝土坍落度, 实测坍落度应符合设计和施工要求。即气温30度时, 混凝土坍落度为140±20mm, 气温>30度, 混凝土坍落度为160±20mm。混凝土用的水泥可采用普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥, 夏季采用矿渣硅酸盐水泥, 冬季采用普通硅酸盐水泥;砂子应为中砂;石子级配为5~31.5mm为宜, 最大料径应小于40mm, 为降低混凝土的水灰比, 减少游离水分, 应掺减水剂;冬季施工为克服保温难, 防止混凝土早期受冻, 应掺抗冻剂和适量的早强剂, 为提高和易性宜掺粉煤灰。

6 质量通病的预防

1) 钢管混凝土柱顶升混凝土前, 对混凝土输送接头要进行紧固, 防止接头处因压力过大造成漏浆堵管。

2) 混凝土回流装置在插板或插条插入连接管后, 应处于密封状态, 防止漏浆后造成钢管混凝土柱内混凝土面下降, 顶升不饱满。

3) 钢管混凝土柱顶升混凝土前, 钢管混凝土柱内积水要清理干净, 防止混凝土顶升到顶部时, 积水与混凝土内水泥砂浆在顶部溢流而误认为顶升饱满。

4) 钢管混凝土柱顶升到柱顶部时, 要反复加压顶升, 防止钢管混凝土柱顶升不密实。

5) 钢管混凝土柱顶升时, 要防止混凝土溢流散落的措施, 以防伤人, 顶升时, 严禁无关人员在四周。

6) 钢管混凝土柱连接处、焊接处, 要连接或焊接牢固, 以防高压爆管伤人。

7) 泵升操作时, 应有专人指挥, 发现混凝土灌满时, 立即给信号停泵, 以防大量混凝土溢出。

8) 混凝土浇灌28天后, 对柱内柱芯混凝土的密实性和收缩情况采用敲击钢管的方法检查, 对重要构件及部位采用超声波进行检测, 如发现不饱满的现象, 可采用同强度等级无收缩的水泥浆料进行填实。

9) 混凝土顶升完毕后, 应及时封闭溢流孔和排气孔使其自养。夏季应从顶部排气孔或溢流孔浇水养护, 不得少于7天, 浇水次数应能保持柱顶混凝土始终处于湿润状态。冬季应注意覆盖钢柱表面保温, 以免混凝土冻坏。

参考文献

[1]钢管砼结构设计与施工规程.

钢管拱混凝土顶升法灌注施工技术 第8篇

西宝铁路客运专线咸阳西立交特大桥主桥采用 (64+136+64) m预应力混凝土连续梁与中孔钢管混凝土加劲拱组合结构上跨西宝高速公路, 梁长264.3m, 中跨桥面对称布设两道钢管混凝土系杆拱。每道拱肋截面全高3.0m, 采用哑铃型截面形式, 内充C55无收缩混凝土。拱肋之间设1道米字横撑、8组K撑。全高1.5m, 采用直径准100cm, 壁厚δ=16mm的圆端形钢管。斜撑为外径准90cm, 壁厚δ=12mm的圆形钢管。拱肋上下钢管内灌注C55无收缩混凝土, 腹板间除拱脚面以外7m范围腹腔、横撑与拱肋相交处2m范围腹腔、吊杆与拱肋相交处2m范围内灌注C55无收缩混凝土外, 其余部分留空。单片拱肋混凝土方量为271.5m3, 具体分布见表1。

钢管拱肋混凝土灌注分两阶段:第一阶段为预埋入梁体拱座内的拱肋钢管和腹板内混凝土, 于拱肋第1段吊装前不少于14d灌注, 泵送、人工振捣;第二阶段为剩余部分混凝土, 先对称灌注拱肋下弦管内砼, 混凝土强度达到设计强度的90%后, 依次对称连续灌注拱肋上弦管内混凝土、腹腔混凝土, 泵送顶升、免振自密。

2 施工难点

2.1 顶升灌注施工要求对称连续进行, 即左右双侧拱肋对称、拱肋两端对称压注到顶, 施工的设备、人员组织难度较大。

2.2 对混凝土坍落度、和易性要求较高。结合现场拌合站设置情况、混凝土运输设备、泵送设备情况, 对混凝土的施工性能要求和掌握不易。

2.3 出浆口位于高速公路正上方, 施工期间高速公路不封闭, 若排浆措施不当, 将影响公路行车。

3 顶升法施工工艺

3.1 工艺流程

工艺流程:搭建施工平台→安装泵压设备→安装止浆阀→压清水→断开灌注接头→排污→连接灌注接头和闸阀→打开止浆阀→拧开排气孔螺栓→泵送砂浆→泵压混凝土→超过进料口1m后打开排渣孔→排除正常混凝土后关闭→继续泵送混凝土→检测与监测→出浆管排浆→出匀质混凝土后停压5min补压 (2次) →关闭止浆阀→拆除输送泵管→钢管拱表面冲洗→割除出浆管及进料口等并用钢板补焊。

3.2 混凝土配合比选定

为便于施工, 管内混凝土必须满足强度要求, 通常要求初始坍落度稍大、坍落度经时损失小、初凝时间稍长、和易性好、不泌水离析。同时为与钢管套箍密贴, 要求混凝土填充饱满、补偿收缩。本桥设计为C55无收缩混凝土, 原配合比见表2。

该配合比水胶比为0.29, 设计坍落度160-200mm, 实测初始坍落度180mm, 含气量4.6%, 扩展度为610mm;半小时后坍落度为165mm, 含气量3.5%, 扩展度430mm。泌水率及压力泌水率均为0%。验证认为混凝土粘稠度较大, 且坍落度、扩展度损失较大, 不利于压注施工。为此对配合比进行了试验调整, 见表3。

调整后配合比除增大了2%砂率外, 主要调整了外加剂的减水率、缓凝及引气组份。调整后配合比初始坍落度240mm, 扩展度630mm, 含气量5.1%;1h后坍落度240mm、扩展度600mm、含气量4.3%, 混凝土具有较好的流动性和保坍性。

3.3 泵送工艺及施工组织

泵送工艺主要包括泵送顺序、输送管配管设计、泵送设备选型与布置、进料口与出料口设置、排气措施设计、振捣系统设置等方面。

3.3.1 泵送方案选择

哑铃形拱肋由两根钢管和一个腹腔组成, 其混凝土灌注顺序有三种:管-腔-管、管-管-腔、腔-管-管。一般而言, 泵送混凝土的内压力产生的截面应力远大于混凝土自重产生的应力, 且最大应力发生在钢管与腹面板的相交处, 施工顺序选择失当, 易在最大应力处开裂。相比较, 第二种施工顺序, 即管-管-腔为最优方案, 第三种腔-管-管施工顺序, 其截面受力最为不利, 施工中应尽量避免。

为防止拱肋在灌注腹腔内混凝土时出现爆管, 本桥设计采用如下预防措施:①于腹板处设对拉杆和型钢加劲, 改善腹板受力;②在灌注采取了管-管-腔的施工顺序;③腹腔混凝土分仓灌注以减小腹腔内的混凝土流体压力。

3.3.2 输送管配管设计

结合本工程特点、场地条件、顶升灌筑方案等选型、布置。

①输送管管径选择。输送管的管径大小根据粗骨料最大粒径、混凝土输出量和输送距离以及拌合物性能等进行选择。《混凝土泵送施工技术规程》 (JGJ/T10-2011) 表3.5.2给出了混凝土输送管管径与粗骨料最大粒径的关系 (表1) 。

本桥选用粒径为5~20mm的陕西北山碎石作为粗骨料, 最大粒径小于25mm, 故输送管选用内径125mm的高压管。另据对国内钢管混凝土桥工况调查, 灌注混凝土时亦多用125mm高压输送管。

②输送管配管。泵送压力与输送管长度成正比关系, 管道换算长度越长, 所需的泵送压力越大。同时泵送过程中混凝土与管壁间的摩擦力会抵消部分泵送压力, 管道越长, 压力损失越大。所以输送管应根据工程和施工场地特点、混凝土输送方案进行配管, 配管时宜尽量缩短长度、少用弯管和锥管, 以减小泵送阻力。

垂直配管时随高度增加, 混凝土势能增大, 回流明显, 按规程敷设水平管消阻混凝土回流。本桥配管情况如表5所示。

3.3.3 泵送设备选型与布置

混凝土泵送设备要求性能可靠, 否则影响混凝土连续灌注。泵送设备选型时, 首先计算了混凝土由地面泵送至拱顶所需的泵送压力、再取用1.5倍的计算压力、泵压小于4Mpa选择泵送设备, 最后选定HBT80-1818型混凝土拖泵和SY5125THB-9018型混凝土车载泵。

如图3, 在既有高速公路两侧4个拱脚位置根据对称灌注要求各安设1台, 备用2台, 即4+2设置。分设于两侧的双120混凝土拌合站 (2#、3#站) 供应, 最远距离8km, 按顶升作业连续进行能够保证的原则计算混凝土运输能力, 确定运输罐车数量, 并按20%数量备用, 工前按照运输路线试跑确认。

3.3.4 进料口与出浆口设置

①进料口设置。输送管进料口开设在距拱座顶面2~2.5m处, 原设计为准200mm钢管作为进料管, 考虑方便与输送管的连接, 实际施工中采用与输送管同型号泵管制作进料管。对上弦管, 设在拱肋上方;对下弦管及拱脚腹板, 进料口开设在拱肋侧面。进料导管与钢管拱轴线成30度角焊接, 以减小灌注阻力, 保证灌注混凝土顺畅, 接口处用小角钢作加劲处理。每道拱肋进料口对称布置。

为防止拆管时混凝土回流, 在每个进料导管上设置止浆阀, 本桥采用输送管配套止浆阀。

②备用进料口设置。为了避免施工中可能出现泵送顶力不足或其他意外情况发生, 对上弦管, 在主拱1/3矢高及2/3矢高处对称设置第二级和第三级备用进料口。对下弦管, 在拱肋1/2高度对称设置两个备用进料口。

③排气管设置。上弦管排气管设置:拱顶隔仓板两侧20cm处。下弦管排气管设置:拱顶隔仓板两侧60cm处。拱脚腹板:腹腔最上端侧面。排气管采用外径准200mm钢管, 长度0.7m~1m, 与管壁和腹板焊接。左右拱肋腹板和下弦管排气管均设于面向桥面一侧。

3.3.5 排气措施

混凝土在高速泵送过程中, 管道出口呈射流状态, 混凝土内有大量气体, 呈气泡状随浮浆上浮集于拱顶的管腔上部, 在管内流动漫过排气管口时易堵塞排气管。此时若继续向肋腔内泵入混凝土, 将引起管内空腔混凝土压缩, 当钢管焊缝达到极限强度时, 拱肋钢管爆裂, 引发事故。

为减低管内空气压力, 于上弦管顶面、下弦管侧面间隔10m~15m设直径25mm排气孔, 孔外侧焊接27mm螺母, 排气孔出浆时, 旋紧螺栓封堵排气孔。终凝后旋下螺栓, 割除螺母并补焊处理。

3.3.6 辅助振捣

单弦管顶升灌注施工时, 在拱脚1/3、1/2、2/3拱肋处各安装2个ZF75-150型附着式振动器辅助振捣, 确保混凝土顶升排气顺畅、混凝土压注密实。

3.3.7 过程监测

混凝土灌注达到的高度由计算确定, 之外尚需敲击听音确认以协调同步, 敲击拱肋管身主要用以检查混凝土与管壁是否存在较大空腔和空隙, 在发现确认后及时标示并采取附着补振或其他措施消除, 这一常用方法要求一定的经验;过程中预埋传感监测系统用于后期进行无损超声检测, 监测由兰州交通大学实施。

3.3.8 其他措施

①混凝土输送管道布设, 本着前述原则, 减少弯管数量, 泵口平管在墩位处接立管至拱角, 沿拱背布设至靠近拱顶的备用进料口。②确保连续供应混凝土, 混凝土供应间断时, 保证泵前始终有一车混凝土, 每短时间隔即泵送一次直至后续混凝土运至, 或由其他顶升压注混凝土的工作面调配解决。总之输送泵承料斗内保持足够混凝土以防空泵, 引起堵管或虽未堵管而将空气泵入拱肋钢管产生空腔, 影响施工质量或造成后期处置困难。③拱顶排气管开始出浆时, 保持压注混凝土, 至全部排出浮浆并排出粗骨料匀质混凝土时停泵。两侧及同一拱肋确保对称或基本同步, 即两侧混凝土基本同步压注至顶, 拱顶排气孔相继出浆。④泵送结束后关闭止浆阀, 拆除输送管进行清洗, 钢管拱肋覆盖洒水养护。

4 施工预案及组织保证措施

4.1 拌合站、运输车及混凝土泵等配备

混凝土拌合站、运输车和混凝土泵的备用安排为, 以稍远的1#拌合站作为备用拌合站, 2#和3#站除在途、机口及泵口混凝土运输车外各备2台, 压注施工现场备两台车载泵。故障时启用接替。

4.2 电力故障处治

各拌合站备1台250Kw的发电机, 现场备2台150Kw的发电机。施工前与供电部门联系保证灌注过程中不断电。意外断电则自发电接用, 施工前进行线路检查、检修。

4.3 材料供应

计算每次灌注混凝土所需材料数量, 检查确认。

4.4 泵管堵塞处治

混凝土骨料粒径须符合要求, 站内试验员负责严控混凝土质量;泵送混凝土前清水润滑管道, 并先送砂浆, 再送混凝土;于每处拱脚管道旁安设备用管道, 并于现场配备输送管的水平管、弯管、变径管、管卡和橡胶垫圈。输送压力渐增而承料斗料位不降, 管道出口不出料伴有泵身、管路强烈振动或位移时, 判作管道堵塞。多发于弯管、锥管, 以及有振动的地段。可用小锤沿管路敲打听音确定位置。

遇堵管时立即采取反复进行正、反转泵的方法, 使混凝土吸回承料斗再输送。也可用木锤敲击的方法, 结合正、反转泵疏通。上法无效时立即关闭进料口止浆阀、连接备用泵管、打开止浆阀继续泵送。处理速度要快, 一般在30min内完成。将堵塞的泵管拆下、清理、备用。

4.5 泵管爆卡处治

泵管管卡脱落时立即停泵、关闭止浆阀、更换管卡、重启止浆阀, 继续泵送。

4.6 钢管堵塞处治

确认拱肋钢管堵塞无法泵送时, 查明混凝土灌注位置, 启用备用口 (应保证备用口上方管内5m以上的混凝土柱, 不可倒灌入管) , 接入泵管继续灌注。

4.7 组织保证

现场统一指挥, 人员按既定分工, 各司其责且相互联系配合, 项目生产副经理总指挥、拌合站各一名试验员、各泵前一名试验员、双侧拱肋各两名技术员负责施工指挥监测和安排配合人员作业、各作业面配合6人接拆管路、堵孔、加固等, 安排测量人员施工中对拱轴线、拱顶高程变化、梁面监测监控。

5 结语

本桥钢管拱混凝土顶升灌注通过采取上述施工技术和现场组织措施得以顺利完成, 通过在过程中预埋于管腔的传感监测系统工后对钢管混凝土脱空、钢管拱损伤的监测表明, 管内混凝土密实、钢管拱工后无损。

参考文献

[1]TB10424-2010, 铁路混凝土工程施工质量验收标准[S].

[2]陈宝春.钢管混凝土拱桥[M].北京:人民交通出版社, 2007.

[3]JGJ/T10-2011, 混凝土泵送施工技术规程[S].

[4]亢继龙.钢管混凝土拱桥拱肋混凝土顶升灌注工艺[J].山西建筑, 2005 (5) .

混凝土顶升 第9篇

钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的一种构件, 形式有圆形、方形、矩形、多边形等, 其中圆钢管混凝土应用较为广泛。钢管混凝土利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中的相互作用改善了混凝土的塑性和韧性, 提高了强度, 同时还解决了钢管容易发生局部屈曲的问题。此外, 钢管还可作为浇筑模板, 对加快施工进度也起到了一定的作用。由于钢管混凝土结构具备承载力好、塑性和韧性好、施工方便、耐火性好、经济效益好等一系列优点, 随着理论研究的深入和施工工艺的不断改进, 这项技术在工程行业的使用日益广泛。

一、结构介绍

本工程主拱直径1.5 m, 单根主拱尺寸长为131.6 m, 两根主拱累计长度263.2 m, 主拱内安装人孔、灌浆孔和排气孔, 主拱内设纵向加劲肋、径向加劲环、吊杆处竖向加劲环。设计主拱内灌注C50微膨胀混凝土, 要求膨胀率不小于2.510-4。主拱混凝土浇筑拟采用高压泵送顶升浇灌法, 两岸对称进行, 浇注从拱脚 (设浇筑孔) 至拱顶 (设排气孔) 进行 (见图1) , 需要有足够的泵压。泵送过程应在混凝土初凝时间内一次泵送到顶, 累计灌注混凝土约552 m3。

二、施工工艺

1. 总体部署

本工程主拱混凝土采用对称顶升灌注的方法施工, 两根主拱的四个半拱同时施工, 灌浆孔设置在拱脚区域, 在1/2矢高位置增设备用灌浆孔, 在拱顶设置两个出浆孔。主拱混凝土灌注采用高压泵和高压管道送将预拌混凝土从灌浆孔向上压注, 灌浆口设倒流逆止阀, 拱顶出浆孔兼做出气孔。钢管混凝土顶升灌注时, 在四个拱脚和主拱上设置附着式振动器, 提高注浆浆体密实性, 在主拱顶部设置的出气孔。灌注混凝土采用四台HBT60C-1816高压输送泵, 同时配备两台备用输送泵和若干高压泵管。根据理论放量和设备泵送速度, 钢管拱混凝土预计在7 h内完成。

2. 管道清洗和润滑

钢管拱压注混凝土前, 关闭拱脚和主拱上备用灌浆管上的逆止阀, 用小木楔将拱上小气孔进行临时堵塞。通过输送泵从注浆孔向拱顶压注清水, 水至拱顶由溢浆孔冒出后, 连续压注直到排出的渣物明显减少, 打开反泵开关, 将拱内水和渣物从输送泵排出。水和渣物排出干净后, 通过输送泵从主拱椭圆管向上注入稀水泥净浆, 直到拱顶溢浆管由净浆冒出后反泵将水泥净浆排出。

3. 混凝土对称均衡压注

完成主拱钢管内壁清洗和润滑后, 打开拱上的排气孔, 打开拱脚和拱上的灌注管逆止阀, 4个半拱同时开始灌注。通过设置在拱脚侧的4个附着式振动器进行振动, 振动器通过60等边角钢焊接在拱脚侧进行固定。用木锤敲击主拱拱脚, 待混凝土顶升至拱脚灌注口附近时停止压注, 关闭注浆管逆止阀。将输送管道与主拱拱脚注浆管上的逆止阀连通, 开始主拱钢管混凝土的顶升灌注。

4个半拱拱脚混凝土的顶升灌注应对称均衡的连续压注, 每进入一个分格仓后通过小排气孔插入振动棒对管内混凝土进行振捣。振捣后保证一定的排气时间, 拱肋混凝土压注速度控制在25~35 m3/h, 当拱肋出现明显振动时减慢泵送速度。输送泵设置为低压泵送, 泵送压力控制在7~10 MPa即可。混凝土压注过程中安排作业人员持木锤沿人行检修梯敲击检查混凝土的上升高度, 同时通过小排气孔对管内混凝土实施振捣。待小排气孔有少许砂浆溢出时, 同小木塞将小排气孔封堵严实。

4. 数据监控

主拱混凝土顶升泵送速度和对称控制通过测量监控数据来调整。混凝土顶升灌注前采集拱肋上观测点的原始数据, 在混凝土压注过程中对实施观测到的数据与原始数据进行对比分析, 重点控制拱轴线偏位和拱轴线的高程变化情况。4个半拱混凝土顶升至1/8拱肋、1/4拱肋和3/8拱肋时, 将对称断面上对称观测点处的偏位和高程变化情况进行分析对比。当对称点高程差超过可控范围时, 立即调整出现高差的半拱的灌注速度, 确保对称点高差平衡。当拱轴线发生较大偏位时, 可通过增加配重块的方式进行调节。主拱混凝土顶升灌注过程中保持慢速、均匀、对称、抵压的压注状态, 通过锤击的方法了解混凝土的高程, 以调整混凝土的压注速度。当混凝土顶升高差超过2.5 m时, 就应根据观测的数据调整泵送速度。

拱内混凝土压注超过备用灌浆孔时, 曲线平缓, 可通过小排气孔加强对管内混凝土的排气振捣。待混凝土顶升高度距离拱顶2 m时, 对同一根主拱的两个半拱实施交替压注。每侧压注5 min后, 间歇5 min排气。混凝土顶升至拱顶溢浆管下时, 从溢浆管向拱内插入振动棒进行振捣, 减少拱顶混凝土内的气泡。直到拱顶四根溢浆管口均冒出骨料均匀的混凝土料时, 停泵5 min。最后, 补充5~8个行程后, 停止灌注, 关闭主拱拱脚灌浆孔逆止阀。拆除输送泵接头, 清洗输送泵和管道。

三、应急措施

泵管堵管处理。在出现堵管征兆时, 应及时采取措施, 可有效防止堵管。正常情况下, 泵送油压最高值不会达到设定压力。一旦堵管, 不能硬泵, 可按反泵开关。一般反泵4~5行程, 通常可排除堵管。当反泵作业不能排出堵塞时, 在一边进行正泵-反泵操作, 一边让其他人员沿着输送管路寻找堵塞部位。若堵塞严重, 启用主拱上的备用灌浆孔。关闭拱脚注浆管上的逆止阀, 将泵管连通备用注浆口的管道。

四、质量控制

(1) 送钢管混凝土顶升的成功, 需要施工组织体系高效运转, 施工准备工作严密充分, 施工人员尽职尽责, 施工布置合理便利, 理论计算指导施工要准确及时。 (2) 压注时须由专人指挥, 确保拱两端压注速度均衡一致, 保证拱肋对称受力。压注过程中, 应随时观测拱肋轴线变形及钢管应力及应变变化。 (3) 钢管混凝土泵送过程连续工作, 泵送的间歇时间不宜超过15 min。受料斗内应具有足够的混凝土, 防止吸入空气产生阻塞。输送泵管应顺直, 转弯处应圆缓, 接头应严密不漏气。 (4) 拱脚混凝土灌注时通过附着式振动器进行振捣, 钢管混凝土灌注时, 通过小气孔振捣要求到位。

五、结语

钢管混凝土结构作为一种新兴学科, 在拱桥的结构中, 钢管拱混凝土构件主要用来承受轴向压力。当拱桥的跨度较大时, 拱肋承受着很大的轴向压力。因此, 采用钢管拱混凝土构件就显得非常实在、实惠, 它已经慢慢的成为结构工程科学的一个重要发展方向。

摘要：钢管混凝土结构作为一种新兴学科, 具备承载力好、塑性和韧性好、施工方便、耐火性好、经济效益好等一系列优点。近年来, 随着理论研究的深入和施工工艺的不断改进, 这项技术在工程行业的使用日益广泛。

关键词：钢管混凝土,灌注,顶升,泵送

参考文献

[1]陈宝春.钢管混凝土拱桥[M].北京:人民交通出版社2007.

[2]陈宝春.钢管混凝土拱桥实例集 (二) [M].北京:人民交通出版社2008.

混凝土顶升 第10篇

1 钢管柱顶升相关深化设计

1.1 顶升口设置

本工程钢管柱按每3层1节进行加工安装(首节为2层1节),在每节钢柱的根部预留一个混凝土顶升孔,钢柱和钢梁安装后,将泵管直接与顶升孔连接,通过高压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400 mm处(图1)。

1.2 过浆孔、排汽孔和观察孔设置

为保证顶升时混凝土在柱内顺利通过,在柱内横向隔板上需开设一些过浆孔;柱身和柱身内横隔板上还需要开设一定量的排汽孔,使混凝土进入空腔时,里面的空气能通过排汽孔顺利排出。柱身的排汽孔不能过大,以防过多的浆体被压出,一般直径为10～20 mm。柱身排汽孔的位置要便于观察混凝土浇筑情况。混凝土顶升后可用木塞塞孔,以减少漏浆(图2,3)。

(a)平面图;(b)侧面图

本工程采用外环板钢柱,钢柱内只有少量隔板位于拐点和变径处及现场柱拼接处。

1.3 相贯斜柱节点深化设计

本塔楼底部钢柱数量为34根,相贯斜柱节点共17处,相贯斜柱最大倾斜角度达45°),相贯斜柱节点深化设计水平直接影响混凝土浇筑质量。首先对相贯钢管节点进行深化设计(图4),在隔板的传力性能不受影响的前提下,保证相贯斜柱内混凝土能注满横隔板下方空腔。为防止顶升过程中混凝土外溢进入相贯钢管柱,可采取如下措施。

(1)在相贯交界处设置竖向隔板,将竖向隔板与横隔板焊接,其中竖向隔板顶端应高出横隔板30～40cm,将相贯斜柱分割为相互独立的钢管柱。

(2)柱内横向隔板上需要开设一些过浆孔,过浆孔应以竖向隔板为对称轴对称布置;然后在横隔板下方最不利处开设一定量的排汽孔使混凝土在进入横隔板下方时,里面的空气能通过排汽孔顺利排出。

(3)最后在横隔板与竖向隔板顶端之间的柱身设置观察孔,以便观察柱内混凝土液面高度,作为发出停止泵送信号的依据。

2 顶升混凝土质量控制

2.1 钢管柱顶升混凝土性能要求

根据设计对钢管柱混凝土的要求,钢管柱内混凝土应具有自密实性能、良好的可泵性和流动性,低收缩或微膨胀性能,较小的粘度与较低的扩展度(坍落度)和流动性损失率,并有足够的初凝时间(不小于12h)。以保证钢柱内的混凝土密实,确保混凝土与钢管柱共同工作的性能要求(表1),拌合物4h之内坍落度损失不大于10mm,扩展度损失不大于30mm;自收缩小于40010-6 m/m。

2.2 顶升混凝土概况

本工程顶升混凝土强度要求如下表中的设计等级一栏。考虑钢柱灌浆孔的布置和保证顶升混凝土的稳定性,将钢管柱内顶升混凝土控制在C60和C50和C40三种强度等级,将导致部分楼层混凝土强度等级会高一到两个强度等级。

2.3 混凝土适配

为保证钢管柱内顶升混凝土施工质量,钢管柱混凝土顶升施工前,项目部专程到顶升混凝土供应搅拌站考察,对顶升混凝土扩展度(出机及4 h后)、V形漏斗试验、L形流平仪、含气量进行实地测量。

经过现场实测后,顶升混凝土具体指标如下:(1)扩展度(650～700mm)出机700mm,静置4h后700mm;(2)V形漏斗试验(20s)出机8.3s;(3)L形流平仪(≥0.80)出机≥0.80;(4)含气量(2.5%～3.5%)出机1.8%。

不同强度等级混凝土配合比见表2。

3 顶升口连接管及挡板设计

3.1 异型管加工

为保证不同角度及相对泵管不同高度的顶升口在混凝土顶升时能快捷和混凝土泵管相连,在混凝土顶升施工前,挑选废旧的混凝土泵管加工成异型管,顶升口与混凝土泵管通过异型管相连,具体加工如图5所示。

构件三用于和泵管相连,加工数量为三个,泵管二用于与顶升口相连,构件二顶升完毕后不能立即取下,顶升混凝土初凝时间估计为9h,每根柱顶升时间(含泵管拆除及连接时间)考虑为40min,构件二加工15个,满足要求,构件1自身相连成弯曲异形管,方便顶升口与泵管的连接,当时选取了4根废旧的3m长泵管用于加工构件,加工完构件三和构件二后剩余的废料加工成构件一(图6)。

(a)构件一;(b)构件二;(c)构件三

3.2 挡板加工

钢管柱顶升施工前,采用在短泵管与顶升口之间垫一块挡板,圆洞和泵管重合,顶升完毕后,把挡板打入,圆洞和泵管分离,混凝土被挡板挡住,然后把泵管拆去,顶升口部位已经进行加固,后期割除即可。

挡板构件四与构件二配套,加工数量一样,加工时,挡板构件四板厚应尽量加大,本项目板厚为16mm,但混凝土顶升完毕后,挡板砸入过程中,挡板易变形,后期顶升时还需重新加工。

3.3 柱帽设计

为避免现场工人随意往钢管柱内丢弃垃圾、减少后期柱内清理工作,项目部提前加工了柱帽,当钢管柱安装完成后,即将柱帽安装好(图7)。

4 钢管柱顶升施工过程控制

4.1 施工准备

由于本工程钢结构施工与混凝土顶升施工存在高度差,钢柱上口不按照要求盖板,上层钢柱安装完成后,钢柱切割下来的耳板钢结构施工队伍会习惯性往钢柱内丢弃,钢柱内会存在相当多垃圾,每次顶升施工前,必须通过顶升口对钢柱内垃圾进行清理,确保顶升混凝土施工质量。

混凝土顶升施工时,为避免安装与拆除泵管占据过多时间,短管构件二与挡板构件四需提前安装上。混凝土顶升施工时,泵管直接与短管连接即可(图8)。

由于顶升口顶升前为干燥状态,为了保证顶升混凝土施工效果,应提前用水湿润顶升口内壁。

4.2 润泵

混凝土顶升前,需要用水泥砂浆润泵,且该砂浆一定不能流于钢柱内。本工程20层以下时每次润泵用1 m3砂浆,当顶升至20层以上时,随着楼层的加高,泵管的加长,每次顶升需用2 m3砂浆。

砂浆输送至相应楼层时,顶升混凝土也随后达到,项目部将同方量的混凝土与砂浆拌合后,用于浇筑后浇楼板,避免了润泵砂浆的浪费,并解决了后浇板浇筑。同时每根钢柱顶升完转换至下一钢柱时,也有部分混凝土残留在泵管内。为保证混凝土有效地使用,在楼面上垫木板及时收集这些混凝土,用于管井内楼板的二次浇筑。

4.3 混凝土坍落度测试

混凝土顶升前,必须对每车混凝土坍落度进行测试,为保证顶升效果,确保混凝土坍落度在600mm以上,并逐车进行记录。

4.4 顶升施工

混凝土顶升前,泵管通过短管与异型管与顶升口相连,连接完成后,开始顶升,顶升时,为保证安全,人员应远离泵管,泵管转角部位应用铁皮盖住。

混凝土顶升开始后,由于观察孔间距为1m,经现场实测,顶升速度大概为1 m/min,为观察顶升效果,项目部采用了摄像头对钢管柱内部混凝土顶升情况进行了观察。

钢管柱开始顶升后,上一顶升口位置必须留设观察员,当混凝土顶升至顶升口下观察孔时,应立即停止顶升(图9)。

4.5 后期养护

混凝土顶升施工完成后,一周内每天应进行浇水养护,通过顶升口将水灌入。

混凝土终凝后,顶升口即可割除(图10),顶升口已经提前进行加固,不需做任何处理。

5 经验总结

5.1 顶升工艺的优点

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,具体优点如下。

(1)操作简单,节省人工。顶升浇筑法只需要将泵管与顶升口进行连接,在混凝土顶升到预定高度后,停止泵送,关上止回阀,最后拆除泵管即可。

(2)节省工期。顶升浇筑法是从钢柱上不同标高处预留的顶升孔将混凝土压至预定标高,不需要从每段钢柱的顶部灌入,不存在与上部钢柱安装的相互影响,可以大大缩短工期。

(3)操作安全。其他浇筑法需要工人在钢柱的顶部操作,顶升法是将混凝土从钢柱的底部向上顶,顶升操作时工人可以在楼板施工完成后的一个相对安全的操作面上进行施工。

(4)混凝土质量有保证。顶升浇筑法是混凝土泵缓慢将混凝土从钢柱的根部向上顶升,有利于排除钢柱内空气尤其是横隔板下的空气,避免了隔板底下混凝土不密实,且混凝土与钢管内壁结合较好。

(5)本工程混凝土顶升高度180m。较低区钢柱内的混凝土表面与高区的钢管柱的混凝土表面而言,后者的石子更为突出和明显(从状态判断高区的混凝土水灰比合适,状态好),由此判断混凝土坍落度和扩展度损失一定是有的。因此,对于超过150m以后的顶升混凝土,还需要采取措施观察和控制混凝土的坍落度损失,以免过程中出现堵管造成质量事故。

(6)钢管柱顶升混凝土用的顶升口,不仅可以作为混凝土浇筑的入口,也是混凝土养护入口,同时也是检查钢柱内混凝土质量的检查口。在每次浇筑前通过该口进行拍照,检查钢管内混凝土的质量,并进行钢柱内的清理,为工程施工质量的保证提供条件。钢柱内的顶升混凝土都是一次顶升至下一顶升口10cm以内。如果超过,需在混凝土凝固前及时将其清理出来,以便下一层顶升不堵口。

5.2 冬期施工管理

冬期施工时,由于无法对钢管柱进行保温,混凝土顶升后,混凝土将会与钢管柱内壁结合不良,钢管柱不得进行顶升施工。

现场采取在钢管柱外包两层棉帘,并采用电加热措施,通过电子测温仪测钢管柱内部温度仍为负温,故整个冬期未进行顶升施工(图1 1)。

5.3 地泵的选择

混凝土顶升所用泵车根据计算要求选用,由于顶升施工与核心筒施工相差楼层较多(约在10～15层),因此顶升施工所用混凝土泵与核心筒混凝土浇筑采用同型号混凝土泵。核心筒在(110m)开始使用HBT-90泵,30层以下都是采用HBT-80泵。

泵管在6层以下从楼梯梯段板处穿过,在6层做转换,6层以上从电梯前室楼板处穿过,采用木楔子及钢托板与楼板固定,无附墙装置。水平泵管在首层进行了混凝土墩的固定。

参考文献

[1]GB50010-2001,混凝土结构设计规范[S].

[2]牛志平,彭世发,朱文生,等.超高层钢管自密实混凝土顶升法施工技术[J]建筑技术,2013,44(1):37-40.