1、工程概况：

工程主厂房钢管柱为四肢柱，炼钢车间计100根柱子，柱芯混凝土等级为C50,钢管混凝土柱的最高标高为+38.45m,最低标高为+8.57m。钢管柱的直径主要有：φ559*13，φ529*13, φ508*12，φ478*12，φ478*10，φ478*8，φ457*10, φ426*9, φ378*8几种。钢管内混凝土采用泵送顶升浇灌法进行施工，F轴（20根柱子）、G轴（20根柱子）、K轴（1/8—18线，14根柱子）、L轴（9根柱子）柱分为上柱、下柱，下柱为钢管柱，柱芯混凝土一次顶升到位。H轴（14根柱子）、J轴（14根柱子）、K轴（1-8线，9根柱子）柱分为上柱、中柱、下柱，中柱及下柱为钢管柱，柱芯混凝土分两次顶升，第一次顶升至肩梁处，第二次顶升到顶，混凝土采用高流态自密实无收缩混凝土，等级为C50。

渣跨计38根钢管柱，钢管直径为φ377*8-φ478*10，柱芯混凝土等级为C50,钢管混凝土柱的标高为+16.08m,柱芯混凝土一次顶升到位。

钢管混凝土柱统计表

2.1 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，可减少工序环节，降低劳动强度，加快施工进度。

2.2 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，确保混凝土质量符合设计要求。

2.3钢管混凝土柱柱芯混凝土顶升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从钢管柱底部灌入，直至注满整根钢管柱的一种混凝土免振捣施工方法。

3、工艺原理

钢管柱混凝土顶升浇筑工艺就是在钢柱的底部（高度以便于施工为宜）柱壁上开一个比输送管略大的孔洞（管外径Φ133mm，开孔Φ140mm），用输送管将混凝土输送泵的出口与之连接，混凝土靠泵压通过输送管连续注入钢柱内，直至柱内注满混凝土。

工艺流程图

4、钢管混凝土的施工的方法

4.1设备的选择及开孔

4.1.1电动混凝土输送泵的性能：

4.1.2钢管混凝土柱混凝土的顶升浇筑时间的确定，在钢管柱吊装就位校正完，并采取临时措施确保构件的稳定性后，随即进行杯口混凝土的浇筑。待强度达到设计要求后,可进行钢管内混凝土的顶升浇筑。

开孔及顶升高度统计表

(1)开孔标高根据现场情况定在适当标高，第一次顶升开孔标高初定为±0.000处，离地500mm，在顶升之后用原位钢板补焊上，然后再用包脚混凝土包上，交工后是看不见的。第二次顶升开孔标高在肩梁上1m处，在顶升之后用原位钢板补焊上，当吊车梁安装之后，就遮挡住看不见了。顶升开孔孔径Ф140mm，应尽量靠中，同时开孔时还应避开水平隔板。

(2)开孔时应用割规等辅助工具，使孔尽量保证圆，割下的圆板应保留好，点焊在开孔处附近，以便将来封堵时使用。焊短管时的焊缝要求见下图1）。

(3)补焊圆孔板

短管切除后在钢管立柱上开出坡口，见上图2。使用开孔时割下的圆板补焊洞口，磨平，补漆。

4.2钢管混凝土柱混凝土的顶升浇筑

在钢管混凝土柱核心混凝土的顶升浇筑施工中要重点解决好以下三个问题：混凝土配合比的设计、柱肢与混凝土输送管的连接、钢管混凝土柱混凝土的顶升浇筑工艺。

4.2.1混凝土配合比的设计

钢管内混凝土强度等级为C50，采用免振捣混凝土。

混凝土配合比设计是以满足可泵性要求，使水灰比小、坍落度大，减少混凝土收缩，强度、均匀性和凝聚性均优于普通同强度等级的塑性混凝土的方式对比试验进行的。在塑性混凝土中同时掺加减水剂和膨胀剂，可使混凝土拌和物泌水率减小，含气量增加，和易性改善，从而满足泵送要求。配合比指标要求混凝土除强度必须达到设计要求外，要具有缓凝、自密性，坍落度衰减慢、低收缩和可泵性好等。缓凝是保证整个混凝土施工过程中，混凝土不得凝结，一般要求混凝土的初凝时间大于混凝土浇筑时间加安全预留时间；钢管内的混凝土是属于免振混凝土，因此要求具有自密性；管内混凝土在整个施工过程中都处于流动状态，要求坍落度衰减慢；钢管混凝土的受力特性就是钢管与混凝土联合形成一个整个受力构件，而要保证这一特性，钢管内的混凝土必须充填密实，因此混凝土必须具有低收缩的性能；钢管混凝土的施工一般都采用输送泵泵送，必须有较好的可泵性。 材料要求，碎石粒径5—30mm，水泥选用42.5普硅或矿渣水泥，混凝土塌落度以18±2cm为宜。混凝土塌落度损失要尽量小。冬季施工时掺加阻锈型防冻剂，同时须考虑各种外加剂的适配性。

4.2.2柱肢与混凝土输送管的连接

柱肢与输送管的连接是通过短管和一个135º弯头焊接，将135º弯头焊接在短管端头插入钢柱内，插入深度至钢柱中心为宜。在135º弯头顶部增加单向阀（如图2），短管外缘与钢柱开口处焊牢，不允许漏浆。短管采用φ133*6无缝钢管制成，外露500mm，壁厚外径与弯头及混凝土输送管相同，便于使用卡环连接。在短管中间加一个止流装置，在短管的另一端加一节高性能高压软管，软管便于与泵管连接（如图3）。

短管示意图：

钢管内混凝土的浇灌需连续进行，不得留有施工缝。柱顶设排气孔，泵送入口和排气孔位置的确定须经设计确认后方可施工。

4.2.3钢管混凝土柱混凝土的顶升浇筑施工工艺 

对混凝土输送泵工作压力的要求，在工程实践中一般为10～16MPa。这与泵的状况、泵送高度和混凝土坍落度及和易性有关，尤其是混凝土的坍落度对泵送工作压力的影响十分明显。混凝土的供应必须满足浇筑一根钢管才能浇筑。当混凝土供应量不能确保连续浇筑一根钢管时就不浇筑，以免出现堵塞现象。当混凝土从卸压孔洞中溢出以后稳压2～3min方可停止泵送顶升浇筑。等待2～3min后再插入止回流阀的闸板，混凝土顶升浇筑施工完毕。

4.2.3.1钢管内混凝土的浇灌。在钢管混凝土格构柱中，钢管柱肢（下柱或中柱）内填充混凝土采用C50。钢管混凝土柱的制作安装，混凝土的浇筑要符合规范。钢管混凝土柱肢管中浇筑混凝土时要加入适量的膨胀剂，使混凝土达到设计强度时不产生收缩。

钢管内的混凝土浇灌工作，宜连续进行，必须间歇时，间歇时间不应超过混凝土的终凝时间。一次浇灌混凝土后，应将管口封闭，防止水、油和其它异物等落入。

管内混凝土的浇灌质量，可用敲击钢管的方法进行初步检查，如有异常，则应用超声波检测。对不密实的部位，应采用钻孔压浆法进行补强，然后将钻孔补焊封固。

4.2.3.2泵送混凝土截流装置。为防止在拆除输送管时混凝土回流，需在连接短管上设置一个止流装置，其形式可以是闸板式的，或者是插楔式的即须在连接短管上打入一个止流插板。为防止在混凝土泵送顶升浇筑过程中闸板缝漏气，需用黄油涂缝，或者加设一个密封圈垫在闸板缝内。混凝土泵送顶升浇筑结束后，控制泵压2～3min，打入止流闸板，即可拆除混凝土输送管，转移到另一根钢管柱浇筑。待混凝土凝固后切除连接短管，补焊洞口管壁，磨平、补漆。补洞用的钢板宜为原开洞时切下的钢板。

截流装置可用成品阀门如下图：

4.2.3.3从混凝土拌合至开始顶升的时间应控制在混凝土初凝前，防止混凝土在运输过程中耽搁造成顶升中断。同时，及时做好混凝土坍落度及坍落扩展度的检测。

4.2.3.4 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。

4.2.3.5 混凝土顶升至柱顶后，应及时停泵，并进行数次回抽，若柱顶混凝土面无明显回落，方可拆除混凝土输送管。

4.2.3.6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。

4.2.3.7 浇筑完毕后，观察柱顶混凝土有无回落下沉，若有下沉，则用人工从溢气孔通过漏斗补注高强无收缩自流平的灌浆料。

4.3钢管柱的防污染措施：

排气孔适当扩大，可扩大为Φ80，数量可根据柱顶插板情况适当减少。在每个排气孔上焊接1根500mm长的短管做为溢流管，溢流管可采用Φ108*4的钢管制作。在溢流管上接1根1.5m长的塑料管，塑料管甩出柱外，弯向地面，多余的混凝土直接流向地面，防止污染柱子。溢流管内部的混凝土还可以补充一部分柱内混凝土沉实产生的空隙。溢流管割除后，若还有空隙再用灌浆料灌注密实。肩梁上排气孔的孔洞最后用割下的钢板原位焊接，打磨平整，以不影响吊车梁的安装为原则。

5、质量控制

5.1 自密实混凝土应严格按《混凝土结构工程施工质量验收规范》（2011年修订版）、《钢管混凝土结构技术规程》（DBJ13-51-2003）、《钢管混凝土结构施工与施工规程》（CECS 28:90）的规定进行试配及施工。混凝土原材料应符合其质量要求及严格控制原材料的计量，严格控制好混凝土的坍落度和坍落扩展度。

5.2混凝土搅拌车在装料及运输过程中，应保持运输车滚筒按3～6r/min低速转动，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。

5.3 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。

5.4泵送顶升混凝土的原材料应检测合格，根据检测结果调整配合比。要有专人负责制作、养护、送检试块。

5.5混凝土在满足泵送要求时也要满足以下要求：粗骨料5—30mm，塌落度应在16—20cm，水灰比不大于0.45，加适量缓凝减水剂，浇筑前现场应检查砼塌落度。

5.6由于混凝土不振捣，为保证混凝土密实，在混凝土中加入UEA微膨胀剂，使混凝土浇灌后微膨胀，达到密实。

5.7泵送时应采用高压正泵泵送，不得打反泵。

5.8泵送前应检查电压，使其在380±5%范围内，否则不得开机。应提前与有关部门协调，保证电力正常供应，防止顶升中途停电。

5.9顶升浇筑砼前，应保证现场道路畅通，防止结构安装运输和设备安装运输的大型车辆堵路而造成顶升中途停止。

6、 安全措施及环保要求

采用该施工方法施工时，除应执行有关安全施工及环保措施规定外，尚应遵守注意下列事项：

6.1 施工作业人员必须了解和掌握本工艺的技术操作要领，特殊工种（如输送泵操作人员、电焊工等）应持证上岗。高空作业人员不得有冠心病、高血压、心脏病等。高空作业要做护栏、安全网、系安全带等安全防护措施。

6.2 混凝土浇筑前，应对单向阀、截止阀、输送管的布管及接头等进行检查，混凝土输送泵进行试运转正常后方可开机工作。 

6.3 在混凝土浇筑过程中，截止阀旁严禁站人。

6.4 要制定混凝土输送泵、混凝土运输车的噪声控制措施，现场道路要平整畅通，保证混凝土输送泵、混凝土运输车平稳运行。

6.5 混凝土运输车出场前应清理下料斗，防止混凝土滴洒，经洗车台洗车后方可离场。

6.6 混凝土输送泵的冷却水及清洗运输车的污水应经集水坑和沉淀池后，方可排入市政污水管线或回收用于洒水降尘。

6.7各种车辆应有专人负责指挥引导。泵、罐车等应定期维修保养，保证其安全运转。杜绝安全隐患。

6.8施工现场必须设有保证施工安全要求的夜间照明；危险潮湿场所的照明以及手持照明灯具，必须采用符合安全要求的电压。临时用电要符合施工用电规范要求，开关箱要防潮防雨，绝缘并加锁，接地、接零符合要求。手持和移动电动工具要配备漏电保护装置。

6.9建立健全的现场安全管理体系，要做到体系健全，责任明确，制度落实。泵送混凝土顶升应遵守国家的《建筑安装工程安全技术规程》。

7、劳动组织及时间安排

7.1人员组织：

施工总负责1人、技术员1人、质检员1人、安全员1人，调度1人、电焊工2人、电工1人、机修1人、辅助工6人。

7.2时间安排

第一次顶升：在钢柱矫正完成，杯口内混凝土强度达到70%后，方可进行安排。

第二次顶升：中柱安装后，安排顶升。

炼钢车间（80根柱子）顶升时间大致在2012年10月1日—2012年11月30日。渣跨（38根柱子）顶升时间在2013年4—6月份。当气温降至5度以下时，混凝土内添加防冻剂。下载本文