论文部分内容阅读
[摘 要]超高层建筑因其高度比较高，所以对所使用的建筑材料也有比较高的要求，通常而言，自密实混凝土是最常使用的一种超高层建筑材料，而所选择的施工技术就是钢管自密实混凝土顶升法，该种方法的运用能够确保工程在指定的时间内保质保量的完成。本文首先对某一工程的具体情况进行了详细的分析，其次对该功能的难点以及重点进行了概述；最后对该种施工技术的施工工艺以及施工效果进行了探讨，希望有所帮助。
[关键词]超高层 钢管 自密实混凝土 顶升法 施工技术
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）18-0164-01
钢管自密实混凝土顶升法具有非常明显的优势，首先能够缩短施工周期，因为顶升法可以使得钢结构柱连续不断地进行安装，完全不会影响进度；其次，可以确保施工质量，因为顶升法可以将自钢管柱中的所有的空气完全的排除干净，以使其混凝土的密实度达到施工要求；最后对能够确保施工安全，因为施工人员在楼板上安装即可，不会存在任何的隐患。
一、工程概况
该工程主要是由三部分组成，首先是地下室，共3层，其次是主楼，共43层，最后是附楼共7层，这三部分加在一起的面积接近160000m？，而本建筑的高度接近190m，有关人员通过严密分析，认为在主楼外墙上选择使用钢管混凝土框架结构最为合理，而建筑内墙选择使用内筒框架结构最为科学，而裙房选择使用框剪结构最为合适。这三种结构设计完成之后，工程人员需要选择所使用的混凝土浇筑方法。
该工程建设期间，施工最终决定选择使用钢管自密实混凝土顶升法来进行浇筑施工，因为这种方法比较适合应用在高层建筑中，在浇筑时，首先要计算出总量，计算得出大约为500m？，同时还需要注意建筑工程各个要求，因为要求直接影响着混凝土强度的选择，施工人员通过核实共有三种要求：首先，该高层建筑的第1-11层，对混凝土强度等级要求非常高，大约为C60；其次，本建筑工程的第11-26层，对强度要求次之，但是也需要C55；最后，从第26层向上，要求混凝土强度达到C50。施工人员依据上述工程概况以及具体的混凝土强度要求，使用钢管自密实混凝土顶升法施工需要完成三项任务，第一，施工人员在钢管根部的位置需要预留孔洞；第二，以该孔洞为基础来浇筑混凝土；第三，将机泵以及孔洞有效的连接起来，之后利用压力将浇筑完成的混凝土運输到钢管顶端的位置。
二、本文工程施工难点与重点
通过对上述工程概况的介绍，施工人员可以发现该工程因其占地面积大、高度高所使用的混凝土数量比较多等原因，使得工程建筑施工存在一些施工难点以及重点问题，其中比较典型急需解决的主要有三个问题。
首先，该建筑工程对混凝土的强度要求非常高，通过上述的介绍我们可以其对混凝土强度最低的要求是C50，而最高要达到C60，这都算是高强度混凝土的范畴之内，而我国自密实混凝土强度完全达不到该要求，最多也只能够达到C40，而如果将C40强度的混凝土应用在本工程中，因其收缩性不强，因此完全无法达到施工设计人员的要求，为此，工程设计人员需要与各个专业的人员一起研究配合，做好深度研究，而能够研制出强度能够满足要求的自密实混凝土，以此保证施工质量要求。
其次，超高泵送。本工程的建筑高度为189.15m，所以说我们在施工时要求机泵的长度不得小于300m。正因为是针对于超高层建筑施工，所以机泵输送的高度非常高，距离非常远，也就是说施工人员在选用机泵的过程中，必须要其具有超强的输送能力，并且安全可靠。这就需要相关专业研究者对泵管的直径、厚度等进行全面考虑。
三、自密实混凝土原材料性能及配合比
1、原材料
在配制自密实混凝土的过程中，为了满足自密实混凝土的性能，我们需要在其原材料上花功夫，通过试验与研究，需要的原材料有：P？042.5级水泥，S95级矿粉，SF-93级硅灰，粗骨料，细骨料以及外加剂等。另外需要注意的是，粗骨料必须是采用玄武岩碎石，并且要求其粒径为5～16mm；细骨料必须采用天然的河砂，粒径适中；为了增强自密实混凝土的强度，外加剂可以采用聚羧酸外加剂。
2、配合比
自密实混凝土配合比设计宜采用绝对体积法。自密实混凝土水胶比宜小于0.42，胶凝材料用量宜控制在450～550kg/m3。
四、施工工艺
1、泵的选型及泵管布置
根据工程实际情况，100m层以下采用一台HBT80C型混凝土普通托泵。100m以上采用一台HBT90CH～2122D型混凝土超高压泵。
2、顶升浇筑工艺
钢结构柱制作期间，在其钢管柱顶部钢板中间设置排汽孔，以保证钢管柱顶部混凝土充满密实，所有开孔在钢结构制作时完成。在钢管柱距地0.7m标高处开设混凝土浇灌口，焊接连接管，焊接须牢固可靠；短管长0.4m，其钢管壁厚须不小于混凝土输送管壁厚，短管端头采用压口处理，端头与混凝土输送管端头之间用专用高压卡具连接；混凝土浇灌口连接钢管与钢管柱之间的连接焊缝高度不小于壁厚。为防止施工时浇灌口处振动剧烈，将浇灌口与钢管柱之间的焊缝撕裂，在浇灌口下方钢管柱与连接管之间焊加肋钢板，加强其刚度；在混凝土浇灌口连接钢管上距钢管柱165mm的位置设置一道闸阀作为止回阀，止回阀在使用前涂抹油性润滑剂；泵送混凝土除满足强度设计值要求外，同时需具有良好的可泵性、小水灰比、大坍落度。在接泵前，先使用清水湿润泵管，湿润完成后的水统一收集到存水筒内.不得打入钢管柱内。
开始浇筑混凝土时，为保证顶升浇筑的流畅，使用同混凝土配合比的砂浆再次润管，砂浆打入钢管柱内。每一根钢管柱芯混凝土浇灌最好连续泵送完成，其间不宜停顿，若必须中断，时间尽量缩短，否则，由于混凝土在输送管及钢管柱内停留时间过长，有可能导致管内混凝土初凝泵送失败；混凝土顶升浇灌到钢管柱顶部从排汽孔溢出后.输送泵停止工作，待混凝土沉实一段时间后（约5～6min），再泵送顶升一次，至排汽孔溢出混凝土，顶升浇灌混凝土结束；在钢管混凝土泵顶升浇灌完成后、拆除混凝土输送管之前，撤去胶皮，将止回阀敲过打混凝土的管洞，并将止回阀与钢柱转接件电焊上，从而达到阻流的目的。
五、施工效果
1、加快施工进度，钢结构柱可连续安装，钢管混凝土不再是关键线路上的一个环节，而是与钢结构柱安装互不影响，能够加快钢结构柱的安装进度。待钢结构全部安装完再进行集中浇筑。
2、提高施工质量，顶升法自密实混凝土利于泵的压力将混凝土自下而上顶升挤压至钢管柱中，顶升过程中能够将柱内空气彻底排出，保证其密实度，施工质量较好。
3、保证施工安全，高抛法：高抛法通过塔式起重机运送料斗到浇筑位置。由人工操作进行浇筑。每次浇筑之前都需搭设操作平台，且料斗重量大，随着楼层越来越高，工人在高处作业的安全隐患很大。顶升法：工人只需在已浇筑完成的楼板上安装泵管和拆除泵管，完全没有任何安全隐患
六、结语
综上所述，可知超高层建筑施工本身就非常难，建筑材料的选择，建筑施工方法的选择以及建筑安全防护等，因此如何选择一种质量佳、方法相对简单同时安全隐患又比较小的施工方法一直以来都超高层建筑施工人员关注的重点问题，而顶升法经过多年的应用实践完全可以应用其中，经济实用是其一，质量保证以及安全隐患少是重点，但是其所涉及到各个施工环节必须认真对待。
参考文献
[1] 钟志强，王君菊，田德义，师海霞.自密实混凝土在通道改建工程中的应用[J].商品混凝土.2004（01）.
[2] 刘小洁，余志武.自密实混凝土的研究与应用综述[J].铁道科学与工程学报.2006（02）.
[3] 谢建军.自密实混凝土研究[J].广东建材.2007（12）.
[4] 李欣.自密实混凝土在实际工程中的应用[J].建设科技.2009（24）.
[5] 单智，石建军，熊恩，邵巧希.新拌自密实混凝土流变性研究[J].混凝土.2010（11）.
[关键词]超高层 钢管 自密实混凝土 顶升法 施工技术
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）18-0164-01
钢管自密实混凝土顶升法具有非常明显的优势，首先能够缩短施工周期，因为顶升法可以使得钢结构柱连续不断地进行安装，完全不会影响进度；其次，可以确保施工质量，因为顶升法可以将自钢管柱中的所有的空气完全的排除干净，以使其混凝土的密实度达到施工要求；最后对能够确保施工安全，因为施工人员在楼板上安装即可，不会存在任何的隐患。
一、工程概况
该工程主要是由三部分组成，首先是地下室，共3层，其次是主楼，共43层，最后是附楼共7层，这三部分加在一起的面积接近160000m？，而本建筑的高度接近190m，有关人员通过严密分析，认为在主楼外墙上选择使用钢管混凝土框架结构最为合理，而建筑内墙选择使用内筒框架结构最为科学，而裙房选择使用框剪结构最为合适。这三种结构设计完成之后，工程人员需要选择所使用的混凝土浇筑方法。
该工程建设期间，施工最终决定选择使用钢管自密实混凝土顶升法来进行浇筑施工，因为这种方法比较适合应用在高层建筑中，在浇筑时，首先要计算出总量，计算得出大约为500m？，同时还需要注意建筑工程各个要求，因为要求直接影响着混凝土强度的选择，施工人员通过核实共有三种要求：首先，该高层建筑的第1-11层，对混凝土强度等级要求非常高，大约为C60；其次，本建筑工程的第11-26层，对强度要求次之，但是也需要C55；最后，从第26层向上，要求混凝土强度达到C50。施工人员依据上述工程概况以及具体的混凝土强度要求，使用钢管自密实混凝土顶升法施工需要完成三项任务，第一，施工人员在钢管根部的位置需要预留孔洞；第二，以该孔洞为基础来浇筑混凝土；第三，将机泵以及孔洞有效的连接起来，之后利用压力将浇筑完成的混凝土運输到钢管顶端的位置。
二、本文工程施工难点与重点
通过对上述工程概况的介绍，施工人员可以发现该工程因其占地面积大、高度高所使用的混凝土数量比较多等原因，使得工程建筑施工存在一些施工难点以及重点问题，其中比较典型急需解决的主要有三个问题。
首先，该建筑工程对混凝土的强度要求非常高，通过上述的介绍我们可以其对混凝土强度最低的要求是C50，而最高要达到C60，这都算是高强度混凝土的范畴之内，而我国自密实混凝土强度完全达不到该要求，最多也只能够达到C40，而如果将C40强度的混凝土应用在本工程中，因其收缩性不强，因此完全无法达到施工设计人员的要求，为此，工程设计人员需要与各个专业的人员一起研究配合，做好深度研究，而能够研制出强度能够满足要求的自密实混凝土，以此保证施工质量要求。
其次，超高泵送。本工程的建筑高度为189.15m，所以说我们在施工时要求机泵的长度不得小于300m。正因为是针对于超高层建筑施工，所以机泵输送的高度非常高，距离非常远，也就是说施工人员在选用机泵的过程中，必须要其具有超强的输送能力，并且安全可靠。这就需要相关专业研究者对泵管的直径、厚度等进行全面考虑。
三、自密实混凝土原材料性能及配合比
1、原材料
在配制自密实混凝土的过程中，为了满足自密实混凝土的性能，我们需要在其原材料上花功夫，通过试验与研究，需要的原材料有：P？042.5级水泥，S95级矿粉，SF-93级硅灰，粗骨料，细骨料以及外加剂等。另外需要注意的是，粗骨料必须是采用玄武岩碎石，并且要求其粒径为5～16mm；细骨料必须采用天然的河砂，粒径适中；为了增强自密实混凝土的强度，外加剂可以采用聚羧酸外加剂。
2、配合比
自密实混凝土配合比设计宜采用绝对体积法。自密实混凝土水胶比宜小于0.42，胶凝材料用量宜控制在450～550kg/m3。
四、施工工艺
1、泵的选型及泵管布置
根据工程实际情况，100m层以下采用一台HBT80C型混凝土普通托泵。100m以上采用一台HBT90CH～2122D型混凝土超高压泵。
2、顶升浇筑工艺
钢结构柱制作期间，在其钢管柱顶部钢板中间设置排汽孔，以保证钢管柱顶部混凝土充满密实，所有开孔在钢结构制作时完成。在钢管柱距地0.7m标高处开设混凝土浇灌口，焊接连接管，焊接须牢固可靠；短管长0.4m，其钢管壁厚须不小于混凝土输送管壁厚，短管端头采用压口处理，端头与混凝土输送管端头之间用专用高压卡具连接；混凝土浇灌口连接钢管与钢管柱之间的连接焊缝高度不小于壁厚。为防止施工时浇灌口处振动剧烈，将浇灌口与钢管柱之间的焊缝撕裂，在浇灌口下方钢管柱与连接管之间焊加肋钢板，加强其刚度；在混凝土浇灌口连接钢管上距钢管柱165mm的位置设置一道闸阀作为止回阀，止回阀在使用前涂抹油性润滑剂；泵送混凝土除满足强度设计值要求外，同时需具有良好的可泵性、小水灰比、大坍落度。在接泵前，先使用清水湿润泵管，湿润完成后的水统一收集到存水筒内.不得打入钢管柱内。
开始浇筑混凝土时，为保证顶升浇筑的流畅，使用同混凝土配合比的砂浆再次润管，砂浆打入钢管柱内。每一根钢管柱芯混凝土浇灌最好连续泵送完成，其间不宜停顿，若必须中断，时间尽量缩短，否则，由于混凝土在输送管及钢管柱内停留时间过长，有可能导致管内混凝土初凝泵送失败；混凝土顶升浇灌到钢管柱顶部从排汽孔溢出后.输送泵停止工作，待混凝土沉实一段时间后（约5～6min），再泵送顶升一次，至排汽孔溢出混凝土，顶升浇灌混凝土结束；在钢管混凝土泵顶升浇灌完成后、拆除混凝土输送管之前，撤去胶皮，将止回阀敲过打混凝土的管洞，并将止回阀与钢柱转接件电焊上，从而达到阻流的目的。
五、施工效果
1、加快施工进度，钢结构柱可连续安装，钢管混凝土不再是关键线路上的一个环节，而是与钢结构柱安装互不影响，能够加快钢结构柱的安装进度。待钢结构全部安装完再进行集中浇筑。
2、提高施工质量，顶升法自密实混凝土利于泵的压力将混凝土自下而上顶升挤压至钢管柱中，顶升过程中能够将柱内空气彻底排出，保证其密实度，施工质量较好。
3、保证施工安全，高抛法：高抛法通过塔式起重机运送料斗到浇筑位置。由人工操作进行浇筑。每次浇筑之前都需搭设操作平台，且料斗重量大，随着楼层越来越高，工人在高处作业的安全隐患很大。顶升法：工人只需在已浇筑完成的楼板上安装泵管和拆除泵管，完全没有任何安全隐患
六、结语
综上所述，可知超高层建筑施工本身就非常难，建筑材料的选择，建筑施工方法的选择以及建筑安全防护等，因此如何选择一种质量佳、方法相对简单同时安全隐患又比较小的施工方法一直以来都超高层建筑施工人员关注的重点问题，而顶升法经过多年的应用实践完全可以应用其中，经济实用是其一，质量保证以及安全隐患少是重点，但是其所涉及到各个施工环节必须认真对待。
参考文献
[1] 钟志强，王君菊，田德义，师海霞.自密实混凝土在通道改建工程中的应用[J].商品混凝土.2004（01）.
[2] 刘小洁，余志武.自密实混凝土的研究与应用综述[J].铁道科学与工程学报.2006（02）.
[3] 谢建军.自密实混凝土研究[J].广东建材.2007（12）.
[4] 李欣.自密实混凝土在实际工程中的应用[J].建设科技.2009（24）.
[5] 单智，石建军，熊恩，邵巧希.新拌自密实混凝土流变性研究[J].混凝土.2010（11）.