金鑫陳寧

淮河模型試驗大廳鋼管柱高拋自密實混凝土施工質(zhì)量控制

金鑫陳寧

一、工程概況

淮河防洪除澇減災(zāi)實體模型基地模型試驗大廳位于合肥市三十崗鄉(xiāng)，建筑面積 23619m2，長 314.8m，寬 92m，為檐口高度 22.00m、跨度 58.96～73.86+16.98m的單層大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑，跨中設(shè)置搖擺柱。工程結(jié)構(gòu)形式為排架柱+三肢管桁架結(jié)構(gòu)。排架柱為矩形鋼管內(nèi)灌混凝土，共58根，柱高12～22m，沿柱高每隔1.5m內(nèi)設(shè)鋼板加筋肋。柱內(nèi)混凝土采用高拋自密實方式澆筑，混凝土強度等級為C40。

二、澆筑工藝介紹

目前，國內(nèi)相對成熟的鋼管柱混凝土澆筑工藝主要有泵送頂升法、立式手工澆筑法以及高位拋落法。該工程采用的高位拋落法是通過混凝土下落時的動能來達到其自身振實的目的。

自密實混凝土是指在自身重力作用下，能夠流動、密實，即使存在致密鋼筋也能完全填充模板，同時獲得很好均質(zhì)性，并且不需要附加振動的混凝土，其特點是具有很高的流動性而不離析、不泌水，可不經(jīng)振搗或者少振搗而自動流平而達到密實，可有效地解決鋼管混凝土振搗的難題，保證施工質(zhì)量。工作性能指標(biāo)：坍落度≥240mm，擴展度≥650mm，填充性H≤5mm，流動性≥700mm，抗離析性≤7%，保塑性在90min內(nèi)。

三、澆筑流程

鋼管柱安裝、校正、驗收→商品混凝土廠家拌制→罐車運至現(xiàn)場→現(xiàn)場混凝土塌落擴展度檢查→混凝土泵送澆筑。

四、施工質(zhì)量控制

1.混凝土供應(yīng)質(zhì)量控制

（1）為保證混凝土順利澆筑和澆筑質(zhì)量，施工前商品混凝土廠家對自密實混凝土的配合比進行試驗，確定符合設(shè)計要求的合理參數(shù)。

（2）考慮到混凝土和鋼管壁之間的空隙，應(yīng)在混凝土中添加膨脹劑，比例控制在5%～10%范圍內(nèi)。

（3）為盡量降低混凝土的水化熱，選用中低水化熱的水泥，在滿足混凝土質(zhì)量要求和泵送的條件下，盡量減少水泥的用量。石子選用級配較好的碎石，粒徑為5～20mm，含泥量不得大于1%，且不得含有機雜質(zhì)。砂子選用級配較好的中粗砂，細度模數(shù)大于2.6，含泥量不得超過2%，通過0.315mm篩孔的砂不得少于15%。

（4）商品混凝土廠家必須對每一批次的混凝土進行塌落擴展度檢測，檢測合格后才能發(fā)料，并且保證使用同一批次的原材料。

（5）由于混凝土粘性強，容易堵管，因此，混凝土供應(yīng)必須保持連續(xù)，其在泵管中的停滯時間不得超過15min。

2.現(xiàn)場施工質(zhì)量控制

（1）現(xiàn)場鋼管柱的焊接質(zhì)量及變形控制符合設(shè)計要求。焊縫要100%采用超聲波檢測。

（2）在鋼管柱吊裝前，要將柱內(nèi)的異物或積水清除干凈。吊裝完成后，要立即將鋼管柱柱頂?shù)南铝峡诜舛聡缹?，保證異物或水不能進入柱內(nèi)。

（3）在混凝土澆筑前幾天，安排專人關(guān)注天氣情況，以避免雨天澆筑混凝土。在混凝土澆筑過程中，安排專人對每車混凝土的質(zhì)量進行監(jiān)控，及時做好坍落擴展度性能檢測，不符合要求的禁止使用。

（4）根據(jù)規(guī)范要求，每100m3混凝土取樣不少于2組試塊，用以檢驗混凝土的質(zhì)量。

（5）采用混凝土汽車泵輸送、下料斗下料的澆筑方式，即由汽車泵將混凝土送至柱頂下料斗內(nèi)，由下料斗將混凝土自由拋落至柱內(nèi)。下料斗用3mm厚鐵皮制作，角鋼加固。

（6）鋼管柱混凝土澆筑前才能將下料口密封打開。每根鋼管柱澆筑混凝土前，應(yīng)先澆灌一層10～20cm厚與混凝土強度等級相同的水泥砂漿，以防止自由下落的混凝土粗骨料產(chǎn)生彈跳離析。

（7）在混凝土澆筑過程中，利用測繩測量液面高度，待混凝土液面升至整節(jié)鋼管柱高度的1/2處或柱內(nèi)隔板以下20～50cm位置（以實際隔板位置為準）時稍作暫停，讓氣泡能夠充分溢出，5min后再將混凝土澆筑至柱項。每節(jié)鋼管柱根據(jù)實際情況最多分3次澆筑完成。鋼管柱內(nèi)混凝土澆筑宜連續(xù)進行，必須間歇時，間歇時間不應(yīng)超過混凝土的終凝時間。

（8）混凝土澆筑高度超過柱頂排氣孔，并在柱頂上部進行適當(dāng)振搗，排除空氣。待混凝土達到強度后，清除高出料口的混凝土，并將料口清理干凈及時焊好料口蓋板。

（9）鋼管內(nèi)混凝土的澆筑質(zhì)量，可采用敲擊法進行初步檢查，如有異常，則應(yīng)用超聲波進行檢測。對于混凝土澆筑不密實的部位，可采用局部鉆孔壓漿法進行補強，然后將鉆孔補焊封固。

五、結(jié)語

該工程于2012年10月初完成鋼管柱柱芯混凝土的澆筑。根據(jù)質(zhì)量檢測站的自密實混凝土試塊報告及現(xiàn)場初步檢查，混凝土強度及各項性能指標(biāo)滿足設(shè)計要求。上述鋼管混凝土施工方案的順利實施，尤其是通過采取有效的施工質(zhì)量控制措施，確保了自密實混凝土鋼管柱的施工質(zhì)量，也為進一步研究和推廣應(yīng)用高性能混凝土提供了參考

淮委綜合事業(yè)發(fā)展中心 233001 沂河水利管理局 276005）