摘 要:根据现场实际情况,确定了混凝土的浇筑工艺,选择了混凝土的顶升施工机械及配合比,详细介绍了高大箱型钢柱混凝土顶升浇筑施工方法,提出了施工中的有关注意事项。
关键词:配合比,顶升压力,混凝土浇筑
中图分类号: TU755. 6 文献标识码:A
1 工程概况
某工程有43 根箱型钢柱,设计要求在标高+ 25. 00 m以下柱芯内浇筑C30 混凝土,最大型号钢柱±0. 000 以上混凝土量61. 2 m3 。根据现场实际情况,选择溜槽溜送加泵送挤压顶升的浇筑工艺,±0. 000 以下溜槽溜送,机械振捣, ±0. 000 以上挤压顶升,不需振捣。
泵送挤压顶升较多用于圆钢管混凝土柱顶升浇筑,是较为成熟的施工工艺,本工程箱型柱与钢管混凝土柱相比有所不同,一是柱内设水平加劲板,增加了顶升阻力,同时一次顶升高度较大,相应顶升阻力大,见图1 ;二是箱型柱断面大,壁板抗挤压变形能力弱。
2 核算顶升压力,选择施工机械
柱内混凝土压力: F =γc H = 25 ×25 = 625 kN/ m2 = 0. 625 MPa ;每个弯头降压0. 1 MPa ,共3 个弯头,降压0. 3 MPa ;每个水平加劲肋板考虑降压0. 2 MPa ,12 个水平加劲肋板,降压2. 4 MPa ;HBT60C 混凝土泵额定顶升压力为9 MPa ,按85 %计算,为7. 65 MPa ;则0. 625 + 0. 3 + 2. 4 = 3. 325 MPa < 7. 65 MPa ;满足顶升要求,因此选择使用HBT60C 混凝土拖式泵。
3 配合比设计
混凝土配合比除满足强度、坍落度要求外,还要求浆体丰富、缓凝、微膨胀。混凝土掺高效泵送缓凝剂、UEA 微膨胀剂,砂率42. 3 %,坍落度16 cm～20 cm ,扩展度30 cm ,初凝时间不小于6 h ,配合比如表1 所示。
4 施工方法
施工顺序:开孔→下柱浇筑→焊管→泵车就位,安装输送管→顶升→拆管→堵孔。
4. 1 开孔
开孔时应用割轨等辅助工具,尽量保证孔的圆度,孔径140 mm,保留割下的圆板,将来封堵时使用。孔边二次修出坡口,方便焊接泵管。孔开在柱子大面的中心线上,同时应避开水平隔板,一般开在+ 0. 100 m 处,柱子包脚混凝土可将其永久包裹;有隔板处开孔上移。
4. 2 下柱浇筑、焊管
下柱用汽车泵从开好的孔浇筑,边浇边插入振动棒振捣,至孔口以下150 mm 左右停止。然后将一个1/ 2 45°弯头管插入柱内,带箍的一端朝外,焊接焊牢不允许漏浆,外露80 mm ,其余全部插入(见图2) 。带箍的一端朝外便于用卡环连接。
4. 3 泵车就位,安装输送管
泵车应尽量靠近柱子,使输送管尽量缩短,弯头不宜超过3个,目的是减小顶升阻力。止流装置接在与柱子相连的弯头上。泵车出口处接一节高性能高压软管,调整与输送管的连接(见图3) 。输送管用脚手架子支撑牢固,保持水平或在一条线上,不得弯折。止流装置为闸板式成品构件,为防止混凝土在泵送顶升浇筑过程中闸板缝漏气,需用黄油涂缝并加设密封圈垫,加固螺栓拧紧。闸板水平安置,便于堵管时临时封闭,故障清除后及时恢复泵送顶升。
4. 4 顶升
混凝土顶升施工前要检查泵的状况和性能,保证泵送正常进行,浇筑前应现场检查混凝土坍落度,符合要求才可使用,在泵送过程中,不可进行外部振捣,以免泵压急剧上升,使浇筑中断。混凝土顶升应在第一罐混凝土初凝前完成。当混凝土供应数量不能确保连续浇筑一根钢柱时就不浇筑,以免出现堵塞现象。当混凝土泵送达到设计标高后稳压2 min～3 min ,再用大锤将闸板砸至另一端,则混凝土被封闭,顶升施工完毕。闸板阀之后的输送管和泵车拆除,移至下一柱子附近,继续顶升。
根据工艺要求,上柱在下柱混凝土顶升前不得安装,以便顶升失败后采取高抛浇筑,因此顶升时可派一人在柱顶观测浇筑情况。加之每根柱的混凝土量可预先算出,所以混凝土顶升至+ 25. 000即停止,以确保混凝土不外溢,防止污染钢柱表面。混凝土浇筑后第二天,即可切除外露弯头,补焊洞口,磨平,补漆。
5 其他注意事项
1) 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。专人负责制作、养护、送检试块。
2) 安排专人检查混凝土,及时挑拣其中的大块石,防止堵管。
3) 根据实际操作经验,泵送时应采用正泵泵送,尽量不打反泵,避免堵管。
4) 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) 顶升浇筑混凝土前,应保证现场道路畅通,防止顶升中途停止。
