钢管混凝土的施工质量控制

第１８卷第３期　２０１０年６月　安徽建筑工业学院学报（自然科学版）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｎｈｕｉ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｖｏ１．１８　Ｎｏ．３　Ｊｕｎ．２０１０　钢管混凝土的施工质量控制　杜　琨　（安徽交通职业技术学院，合肥２３００５１）　摘要：结合安徽国际经贸中心Ａ、Ｂ塔楼的施工，简要介绍了钢管混凝土中高抛自密实混凝土的施工。主要　包括施工前的准备工作，混凝土的浇筑，施工过程中的质量控制、材料控制、计量和运输控制、混凝土的现场　验收，质量检验等。并介绍了钢管混凝土的常见检测方法。　关键词：钢管混凝土；自密实混凝土；自密实性能；浇筑；配合比　中图分类号：ＴＵ３９２．３；ＴＵ７４　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６—４５４０（２０１０）０３—０４６—０３　Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ａｂｏｕｔ　ｔｈｅ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｆｉｌｌｅｄ　Ｓｔｅｅｌ　Ｔｕｂｅ　ＤＵ　Ｋｕｎ　（Ａｎｈｕｉ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｖｏｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈｅｆｅｉ，２３００５１）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｐｒａｃｔｉｃｅｓ　ｏｆ　Ａｎｈｕｉ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｔｒａｄｅ　Ｃｅｎｔｒｅ　ｔｏｗｅｒ　Ａ　ａｎｄ　Ｂ。ｔｈｉｓ　ｐａ—　ｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｓｔｅｐｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｆｉｌｌｅｄ　ｓｔｅｅｌ　ｔｕｂｅ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｒｅｖｉｏｕｓ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，　ｐｏｕｒｉｎｇ　ｏｆ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ，ｍａｔｅｒｉａｌ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ，ｍｅａｓｕｒｅ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔａ—　ｔｉｏｎ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ，ｃｈｅｃｋｉｎｇ　ａｎｄ　ａｃｃｅｐｔｉｎｇ　ｏｆ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｑｕａｌｉｔｙ，ａｎｄ　ｓｉｍｐｌｙ　ｅｘｐｌａｉｎｉｎｇ　ｏｆｔｅｎ　ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｆｉｌｌｅｄ　ｓｔｅｅｌ　ｔｕｂｅ；ｓｅｌｆ－ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｓｅｌｆ－ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ　ａｂｉｌｉｔｙ；ｐｏｕｒｉｎｇ；　ｃａｓｔ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　钢管混凝土就是把混凝土灌人钢管中并捣实　以加大钢管的强度和刚度＿】］，其施工方法大致可　分为三种：逐段浇灌法、高位抛落自密实法、泵送　顶升法。但由于其结构的本身特点，对混凝土的　标高９９．７５ｍ，Ｂ塔绝对标高２２４．３５ｍ。Ｂ塔楼采　用钢管混凝土框架一劲性柱钢筋混凝土核心筒混　合结构体系。其外钢框架外形尺寸为４３．２ｍ×　４２．６ｍ，自底板一１４．４５ｍ直至２２４．０５ｍ由钢管　配合比和施工质量的要求较高，下面结合工程实　例谈谈高抛自密实混凝土的施工质量控制。　混凝土框架柱与外钢框梁组合而成。柱芯混凝土　设计采用Ｃ６０混凝土，施工方法采用高抛自密　实法。　１工程概况　安徽国际经贸中心是由三层地下室、Ａ、Ｂ塔　２施工方案介绍　本工程中采用Ｃ６０高抛自密实混凝土，高抛　自密实混凝土是通过一定的抛落高度，充分利用　自密实混凝土的高流动度、抗离析性，均匀性、稳　楼组成的结构体系，其中主楼Ａ塔２６层、Ｂ塔５７　层，裙房５层（局部６层）。总建筑面积为　２１８７９３．２　ｍ。。裙房绝对标高３２．４０ｍ，Ａ塔绝对　收稿日期：２０１０—０２—２０　作者简介：杜琨（１９７７），女。讲师，硕士，主要研究方向为土木工程。　第３期　杜琨：钢管混凝土的施工质量控制　４７　定性和自填充性，浇筑时依靠其自重流动，无需振　捣而达到密实的效果ｌ２　。　２．１施工前准备工作　３浇筑质量保证措施　３．１　混凝土生产过程质量控制　为保证钢管混凝土的质量，在施工前做好以　下几点准备工作。第一由钢结构分包单位进行施　工阶段空钢管在施工荷载、湿混凝土和结构自重　等荷载作用下的稳定性验算并适当验算施工阶段　经过设计和实验，本工程的配合比如表Ｉ所　示，开盘拌合前对自密实混凝土进行开盘鉴定工　作检测，特别是混凝土抗离析能力检测，检测结果　如下：坍落扩展度（ＳＦ）５５０ｍｍ￣ＳＦ≤６８０ｒａｍ，中　钢管中产生的初应力对正常使用阶段钢管混凝土　力学性能的影响程度。第二委托预拌混凝土公司　进行自密实混凝土配合比试配，确定施工配合比。　第三进行１：１钢管柱高抛自密实混凝土模拟试　验，以达到认证自密实混凝土配合比，确定自密实　钢管混凝土检测方法，培训混凝土施工作业人员　实操经验的目的。第四检查混凝土浇筑设备完　好，安装拌合物的工作性检验。控制入模温度在　１Ｏ。Ｃ～３０℃范围，钢管柱局部温度不应超过　４０。Ｃ。混凝土施工在夏季尽量安排在晚问，如・白　天施工需采取降温措施；如冬季施工需采取保温　措施。　２．２钢管混凝土的浇筑　２．２．１主要机具准备　混凝土采用地泵输送、布料机下料的浇筑方　式。布料机机座下加垫板，布料机身用钢管作三　角支架固定，使布料机能安全地输送至作业半径　范围各柱内。应提前安排钢管柱混凝土浇筑次　序，确定布料杆具体位置，必要时在此处楼板下方　采取支顶措施进行加固，尽量减少布料杆挪动次　数＿３］。为防止地泵出现故障，现场要备用一台以　应急需。　２．２．２钢管混凝土浇筑过程　将加工好的管径为３００ｍｍ的导管插入钢管　柱中，ｌＩ．４ｍ柱分两次浇筑完成；１５．５ｍ柱分三　次浇筑完成，此时上层混凝土的应在下层混凝土　初凝前浇筑。混凝土罐车就位后，后台计量员用　对讲机通知前台指挥，开始输送混凝土，输送时保　证连续性。前台将润管用的砂浆尽量放置在灰槽　内，到混凝土放出为止，后台将混凝土注满地泵料　斗，暂停输送。混凝土浇筑软管伸进钢管柱导管　中１．５～２．０ｍ。每次浇筑前，根据地泵容积计算　出每小节柱芯混凝土的斗数，以控制浇筑高度。　计算出各柱浇筑量，填写好钢管混凝土浇筑记　录表。　边差１５ｍｍ；Ｔ　流动时间：１０ｓ≤Ｔ　≤２０ｓ（倒筒　试验）；初凝时间：６～８ｈ。　表Ｉ　自密实混凝土配合比［每立方米混凝土材料用量（ｋｇ）］　类型水泥　砂　石子　水　粉煤灰减水剂膨胀剂　Ｃ５０　３８５　８５０　８８４　１６５　１１５　６．４　３０　Ｃ６０　４２０　８２３　８９２　１６５　１１５　８　３５　由于自密实混凝土的配合比对砂、石的含水　率比较敏感，下料时应预留５　的水，搅拌后在搅　拌机观察口目测混凝土工作性能情况，在允许范　围内调整配合比中用水量和外加剂掺量，必要时　可适当添加高效减水剂，严禁在拌和物出机后加　水。由于自密实混凝土水胶比较小，并掺入粉煤　灰等活性细掺料，因此在生产中应比普通混凝土　适当延长搅拌时间。本工程根据实际搅拌效果，　确定搅拌时间为１８０　Ｓ。　３．２生产中材料的控制　由于自密实混凝土对材料各项指标波动比较　敏感，因此在生产过程中应保证材料来源和品质　的稳定。必须采用同一品牌和强度等级的水泥，　尤其注意粗骨料一致性［４　。当粒形、级配等有明　显变化时，需另外调整配合比。按照混凝土供货　合同要求拌合站应备足专用于本工程的粗、细骨　料。因此自密实混凝土生产过程不会出现材料较　大的变化，配合比仅根据砂、石的含水率进行适当　调整。　３．３原材料的质量控制　控制粗细骨料的级配、粒径、粒形、强度、含泥　量、杂质等指标，特别是骨料中的泥块含量。含泥　量大不仅影响混凝土的强度，还使混凝土的自身　收缩增大，容易产生裂缝。控制粗骨料的空隙率，　较小的空隙率不仅可以节约水泥，减少混凝土的　自身收缩及混凝土的水化热，还可以提高混凝土　的流动性，减少混凝土拌合物的泌水性。对进人　拌合站的原材料严格按规定的检验批次进行检验　４８　安徽建筑工业学院学报（自然科学版）　规程ＣＥＣＳ　１５９：２００４有关规定　。　第１８卷　和验收，不合格材料严禁进场　引。　３．４混凝土拌合物计量和运送控制　４．１钢管混凝土柱检测方法　钢管混凝土柱在浇筑混凝土过程中采取敲击　法进行检测。施工完毕，混凝土达到终凝，开始对　混凝土进行检测。检测首先采用常规的敲击法，　对可疑部位进行超声波检测，并扩大加测１０％的　钢管混凝土柱范围。需要超声波进行检测时，用　混凝土搅拌站须严格按照配合比进行生产，　生产前对搅拌站的计量设备进行校核，确保原材　料的计量准确。指定专车运输，搅拌车在装车前　必须反复清洗车体内部，并彻底排除罐体内的洗　车水。在运输过程中要保持滚筒满转动状态，防　止自密实混凝土在运输过程分层离析，确保混凝　土质量和工作性能。自装料到浇筑期间混凝土罐　车必须保持转动，吐料前高速旋转１　ｍｉｎ，保证混　凝土拌和均匀。并保持泵送的连续性。　３．５混凝土现场验收　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。混凝土每车必　检，检查必须有记录和检查人员签字。交验的内　容有：目测混凝土有无泌水离析现象，试验员对每　车的坍落扩展度进行取样试验，对于坍落度不符　合要求的混凝土严禁使用并及时通知搅拌站，将　所需混凝土补齐，以防混凝土浇筑中断，影响混凝　土质量。混凝土坍落扩展度工作性能的检测，采　用倒置坍落度筒底部加盖并固定于支架，底部距　地５０ｃｍ，筒内装满混凝土抹平，迅速滑开底盖，用　秒表计量流空时间，结合测坍落度时测得混凝土　流动直径（坍落度扩展度），以及中间与边缘的高　差值（中边差）。按照设计要求坍落扩展度（ＳＦ）　应在５５０￣６８０ｍｍ，中边差１５ｒａｍ，流动时间在８　～１０ｓ。　３．６现场试件制作　现场取样制作试块，试块不做任何振捣。混　凝土分两层加入试模，加入的混凝土的厚度基本　相等。加入第一层混凝土后，不得采取任何能使　混凝土拌合物密实的措施，待试模中混凝土的表　面成水平后，再加入第二层，混凝土加至与试模上　口平起。二次间隔时问３０ｓ，表面抹光，待混凝土　临近初凝时用抹刀抹平压光。　４钢管混凝土的检测　质量检验包括混凝土拌合物工作性检验和硬　化混凝土强度评定。对工作性检验要严格控制，　贯穿生产、运输、浇筑等整个过程。硬化混凝土强　度评定执行混凝土强度检验评定标准　（ＧＢＪ１０７）［６１。并遵照矩形钢管混凝土结构技术　对每段浇筑的最上层部分钢管混凝土柱的超声波　参数作标准，确定其余各层钢管柱管芯混凝土浇　筑质量。　４．２超声波检测情况分析　当声时短、幅值大、频率高表明超声波穿过　的钢管混凝土密实均匀，没有缺陷。当声时长、　幅值小、频率低表明钢管混凝土中存在着缺陷，　而且缺陷的位置是在有效接收声场的中心轴　线上。　５结束语　钢管混凝土结构与钢筋混凝土结构和钢结构　相比具有承载力高、延性好，抗震性能优越；施工　方便，工期大大缩短；有利于钢管的抗火和防火；　耐腐蚀性能优于钢结构等特点，故在工程中得到　广泛的应用。　参考文献　１韩林海．钢管混凝土结构——理论与实践ＦＭ］．北京：　科学出版社，２００４．　２韩林海．现代钢管混凝土结构技术ＥＭ］．北京：中国建　筑工业出版社，２００４．　３　ＪＣＪ　Ｏ１—８９．钢管混凝土结构设计与施工规程Ｅｓ］．上　海：同济大学出版社，１９８９　４　ＣＥＣＳ　２８：９０．钢管混凝土结构设计与施工Ｅｓ］．中国　工程建设标准化协会标准，北京：中国计划出版　社，１９９２　５　ＣＥＣＳ　２０３：２００６．自密实混凝土应用技术规程Ｅｓ］．中　国工程建设标准化协会标准，北京：中国计划出版　社，２００６　６　ＧＢＪ１Ｏ７—８７．混凝土强度检验评定标准Ｅｓ］．中华人民　共和国城乡建设环境保护部，北京：中国计划出版　社，１９８７．　７　ＣＥＣＳ　１５９：２００４．矩形钢管混凝土结构技术规程Ｅｓ］．　中国工程建设标准化协会标准，北京：中国计划出版　社，２００４．