一、工程概況
本工程鋼管混凝土柱有d600、700、800、900、1000mm五種截面，共計474根。鋼管柱埋件位於樁頂標高處，固定難度大。鋼管柱安裝受預應力筋安裝等交叉作業的影響較大。
單節鋼管柱約8t，塔吊選型和布置需同時考慮混凝土結構和鋼管柱吊裝施工；鋼管混凝土柱自密實混凝土施工方案的選擇和質量保障直接影響結構使用安全。
二、鋼管混凝土施工方法選擇
本工程鋼管柱管徑均大於350mm以下，分節吊裝和分段澆築，每節長度大於4m以上，根據本工程的平面布置和施工現場條件的限制，為了不影響主體結構和鋼結構施工，部分鋼管柱汽車幫浦無法輻射到部分，只能利於夜間塔吊空閒時間，採用塔吊將混凝土送入鋼管柱內；另本工程設計有變截面鋼管柱、鋼管斜柱、v形鋼管柱，且節點處有水平加勁肋，給施工帶了一定的難度，須混凝土自鋼管柱上口灌入，一次澆灌高度不大於2m，採用人工和振搗器械對混凝土實施振搗，已達到密室效果，所以選用高拋自密實法+人工澆搗的方法澆築本工程鋼管柱內的混凝土。
三、鋼管柱自密實混凝土施工
1 鋼管混凝土柱豎向分節及施工機械選擇
本工程鋼管混凝土幫浦送高度為-12.03m~35.432m，根據工程設計特點和施工部署，採取分節進行澆築，其分節見表3.1-1。
2 混凝土配合比設計與配製
本工程鋼管柱混凝土設計強度等級為c40，根據本工程特點和選用幫浦送頂公升澆築法施工，須採用自密實微膨脹混凝土。依據中國土木工程學會標準《自密實混凝土設計與施工指南》cces 02-2004，對自密實混凝土的組成材料要求，工作效能評價指標及試驗方法，配合比設計與配製，按如下要求配製：
1）自密實混凝土的組成材料要求
(1)水泥：採用42.5普通矽酸鹽水泥，其質量符合現行國家標準《通用矽酸鹽水泥》gb175-2007的要求。
(2)骨料：骨料符合現行國家標準《普通混凝土用砂石》jgj52-2006的要求。根據長沙地區的資源，粗骨料採用5~20mm連續級配的礫石，針片狀顆粒含量小於10%，空隙率小於40%。
細骨料宜選用級配合格的中砂，砂的含泥量小於1%。
(3)水：拌合水符合現行國家標準《混凝土用水標準》jgj63-2006的要求。
(4)外加劑：外加劑符合現行國家標準《高強高效能混凝土用礦物外加劑》gb/t18736-2002和《聚羧酸系高效能減水劑》jg/t 223-2007的要求，可採用萘系與氨基磺酸鹽系復合高效減水劑或聚羧酸鹽系外加劑配製。
(5)礦物摻和料：礦物摻和料採用i級粉煤灰，其質量符合《用於水泥和混凝土中的粉煤灰》gb/t1596-2005的要求。
(6)選用高效微膨脹劑，符合jg476-2001，其摻量按6%~8%控制。
2）自密實混凝土拌合物工作效能指標及評價
(1) 自密實混凝土工作效能指標包括填充性、間隙通過性和抗離析性，其具體要求見表3.2.2-2：
表3.2.2-2 拌合物工作性檢測方法與指標要求
(2) 自密實混凝土拌合物填充性（坍落擴充套件度和t500流動時間），試驗方法符合中國土木工程學會標準《自密實混凝土設計與施工指南》cces 02-2004附錄a的規定；間隙通過性和抗離析性試驗方法符合該標準附錄b和附錄c的規定。
(3) 混凝土拌合物的工作性優先選用坍落擴充套件度和l型儀或坍落擴充套件度和u型儀的檢測方法進行綜合測試評價。
3）c40自密實微膨脹混凝土的配合比設計方法與試拌、調整和確定，按照中國土木工程學會標準《自密實混凝土設計與施工指南》cces 02-2004第3.5節的規定執行。其c40自密實微膨脹混凝土的配合比必須經設計院認可，才可以用於施工現場。
3 鋼柱自密實混凝土生產要求
1）混凝土的力學效能指標滿足設計要求。
2）混凝土的工作性宜選用坍落擴充套件度和l型儀進行檢測，具體指標按表3.3-1中的ii級指標控制。
3）本工程現場建攪拌站，混凝土採用預拌生產方式，現場攪拌站必須建立完善、可行的規章制度，設定技術與質量管理機構，並配備具有技術合格的檢測人員和試驗裝置齊全的試驗室。
4）混凝土拌制時的原材料計量：除水和外加劑可按體積計量外，其他原材料按質量計量。原材料的計量允許偏差為：
水泥±1%，礦物摻合料±1%，粗、細骨料±2%，水±1%，外加劑±1%。砂、石中的含水量及時測定，並按測定值調整配合比中的用水量和砂、石用量。
5）混凝土攪拌時間比普通混凝土適當延長，具體時間根據現場試拌試驗確定。
6）混凝土運輸使用攪拌運輸車，裝料前料口保持清潔，筒體內保證乾淨、潮濕、不得有積水、積漿。
4 鋼管柱高拋法混凝土的澆築
1）澆築時管內不得有雜物和積水，先澆築一層100～200mm厚與混凝土強度等級的相同的水泥砂漿。
2）採用中塔料斗將混凝土旗入鋼管柱內，利用混凝土下落產生的動能達到混凝土的自密實。
3）再用插入式振搗棒密插短振，逐層振搗振搗，振搗棒垂直插入混凝土內，要快插慢拔，振搗棒插入下一層混凝土中50～100mm，振搗棒插點按梅花形均勻布置，逐點移動，按順序進行，不得漏振，每點振搗時間不少於80s。鋼管柱內配合人工木槌敲擊，根據聲音判斷混凝土是否密實，每層振搗至混凝土表面平齊不再明顯下降，不再出現氣泡，表面泛出灰漿為止。
（4）除最後一節鋼管柱外，每段鋼管柱的混凝土，只澆築到高鋼管柱頂端500mm，以防焊接高溫影響混凝土的質量。
（5）除最後一節鋼管柱外，每節混凝土澆築完，清除掉上面的浮漿，待混凝土初凝後灌水養護，用塑料布將管口封住，並防止異物掉入，安裝上一節鋼管柱前將管內的積水、浮漿、鬆動的石子及雜物清除乾淨。
四、質量控制要點
在施工中嚴格遵照現行國家標準《混凝土結構工程施工質量驗收規範》gb50204和中國土木工程學會標準《自密實混凝土設計與施工指南》cces 02-2004的有關規定，重點強調以下質量管理要求：
1 混凝土採用的水泥、砂、石子、水、摻和料、外加劑等原材料技術指標必須符合國家標準規定，均有出廠合格證或試驗報告。
2 混凝土拌合物運送到工地後必須每車檢查坍落度或坍落擴充套件度，不符合要求的不得使用。
3 加強混凝土試塊質量管理，專人負責製作、養護、保管及送檢，以試驗報告作為檢驗工程質量和交工的依據。
4 在各種條件準備好後，請監理、業主、設計代表現場旁站先做一根試驗柱，以便發現問題，積累資料。針對出現的問題進行調整後再組織全面施工。
五、成品保護
鋼管柱運輸過程中，外表面纏繞麻袋保護。鋼管柱垂直吊裝要吊掛鋼管柱內壁吊環；鋼管柱水平吊裝選用尼龍繩。
焊接完成的鋼管柱外表麵包40mm厚聚乙烯阻燃泡沫板，再使用多層舊板條包裹，並用鐵絲束緊，最後用腳手架固定。採用此法即可在混凝土澆築時防止鋼管柱表面被破壞。
焊接完成的鋼管柱上口用圓木板鋸豁口蓋嚴，以防掉進雜物；雨天加蓋塑料薄膜，防止雨水進入。
鋼管柱混凝土在澆築混凝土前檢查鋼管柱的保護架是否牢固可靠。鋼管柱的保護腳手架不得同其他行走腳手架和模板架連線。
六、實施效果
鋼管柱內的c40自密實混凝土，採用高拋+人工振搗的方式進行混凝土澆築，經檢查，鋼管柱內混凝土全部密實，符合設計規範要求。鋼管柱混凝土澆築實施見圖6-1。
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