钢管混凝土顶升法专项施工方案

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1、一、编制依据1模块车间工程施工图纸2模块车间工程施工组织设计3主要规程、规范3.1《钢管混凝土结构设计与施工规范》JCJ01-893.2《泵送混凝土施工技术规程》YBJ220-903.3《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ146-903.4《混凝土外加剂应用技术规范》GBJ119-883.5《混凝土外膨胀标准》JC476-1998二、工程概况模块装配车间占地面积29983㎡,建筑面积25640㎡，露天原料堆场面积4243㎡,1层、总高度42.6m，格构式钢管混凝土柱钢排架结构、高强度预应力混凝土管桩钢筋混凝土承台基础。三、工艺原理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，在

2、钢管柱脚开压注口，在钢管柱顶开出浆孔，将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。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。四、施工准备及作业条件钢管柱吊装就位，管内无杂物，杯口砼已浇注完毕，且砼强度等级已达到设计强度75%。1材料要求：浇筑混凝土中掺加UEA，目的是为了防止混凝土固化收缩后与钢管壁之间产生缝隙。该项工程对混凝土的试配主要提出了两项技术要求:1.1据《钢管混凝土结构设计与施工规程》第15条规定混凝土的坍落度宜不小于15cm,因此应掺适量减水剂。1.2在满足混凝土强度的基础上要求混凝土无收缩,混凝

3、土与钢管壁能紧密地结合,为此应在混凝土中掺适量膨胀剂。1.3制作单向阀和截止阀的钢材均为8mm厚及20mm厚的Q345钢板。2机械准备所需机具设备有：混凝土搅拌运输车、混凝土输送泵（HBTC90,理论最大输出压力为21Mpa）、输送管、单向阀、截止阀、铁锹、试件制作器具、电焊机、对讲机等。3配合比设计由于钢管内有法兰致使钢管内径存在突变，混凝土泵送高度高达42m、水平距离长达100m，这些因素造成混凝土泵送阻力很大，因此钢管混凝土泵送施工难度大，对混凝土的技术性能提出了更高的要求。配合比设计应遵循以下指标：3.1混凝土设计强度：C40。3.2混凝土具有良好的可泵性，即坍落度大，和易性好、不泌水

4、、不离析、自密性好。坍落度为190～220mm。3.3混凝土具有补偿收缩性，并满足下表要求项目限制膨胀率（%）限制干缩率（%）抗压强度（Mpa）龄期水中14d水中14d，空气中28d28d性能指标≥1.5×10-2≤3.0×10-2≥54.93.4初凝时间必须满足每孔管道的压注完毕后，混凝土仍具有足够的和易性，因此要求混凝土初凝时间大于13小时，终凝时间大于16小时。坍落度控制在20cm～22cm，扩展度大于55cm，压力泌水率S10＜15ml、S140＝40～100ml。3.5胶凝材料最少用量（水泥、膨胀剂和掺合料的总量）大于300kg/m3。3.6配合比设计必须由具有相应资质的专业试验室完

5、成，并由商混供应单位提前做好试拌，以检验各项技术指标是否满足要求。只有经过试拌检验各项指标合格的配合比，方可正式施工。4补偿收缩混凝土限制膨胀率的计算及确定补偿收缩混凝土性能指标的确定，一是在不影响抗压强度的条件下膨胀率尽量增大，二是干缩落差要小。混凝土外加剂应用技术规范GB50119-2003中规定补偿收缩混凝土的膨胀性能，以限制条件下的膨胀率和干缩率表示。因为混凝土收缩受到限制才会产生裂纹，而混凝土膨胀在限制条件下才能产生预压应力。计算公式为：σc=μ×Es×ε2注：4.1（μ—配筋率，Es—钢筋弹性模量，ε2—限制膨胀率）。4.2膨胀试件尺寸为100mm×100mm×300mm，中间预埋

6、两端带钢板的φ10mm钢筋，配筋率μ=0.007854，钢筋的弹性模量取Es≈2×105Mpa。4.3σc=0.007854×10-2×2×105×ε2=1.57ε21=1.57×103×ε2（Mpa）根据GB50119-2003中规定掺膨胀剂的补偿收缩混凝土水中养护14d的限制膨胀率≥0.015%，相当于在结构中建立的预压应力大于0.2Mpa。4.4补偿收缩混凝土的限制膨胀率最好控制在0.02%～0.03%即预压应力为0.24～0.47Mpa。5混凝土泵的选择输送泵的额定泵送能力应不小于灌注速率或实际混凝土供应量的2倍；输送泵的额定压力须满足最大泵送压力，即静压力和泵送压力叠加之和。输送泵的

7、额定扬程应大于1.5倍的灌注顶面高度，本工程要求输送泵的额定扬程大于60m。顶升压力计算：根据流体力学能量方程知ΔP＝γh＋∑p，∑p为各种压力损失总和。γh＝2500×9.807×42≈1MPa。∑p很复杂，有待进一步计算。综合以上因素暂时选择HBTC90拖式混凝土高压输送泵，分配阀为S形摆管阀，最大理论输出量90m3，出口处最大压力为21MPa.五、混凝土施工工艺1泵送顶升浇灌法工艺流程泵送顶