1、建发国际大厦地下室及上部主体工程钢管砼模拟试验检测方案编制人:审核人:批准人:日 期:目 录1.编制依据- 1 -2.钢管混凝土概况- 1 -3.检测方法- 3 -4.敲击法- 3 -5.超声波检测法- 3 -6.钢管混凝土1：1模拟试验- 4 -6.1模拟试验基本原则- 4 -6.2试验步骤- 5 -6.3试件制作- 5 -6.4混凝土灌注- 6 -6.5试验前准备- 6 -6.6试验内容- 9 -6.7试验时间- 10 -6.8模型的肢解- 10 -6.9试验总结- 11 -6.10结果总结- 11 -7.检测人员- 11 -8.工作进度计划- 11 -9.质量评价- 11 -9.1敲击法2、- 11 -9.2超声波法- 11 -钢管混凝土模拟试验、检测方案1. 编制依据（1） 钢管混凝土结构设计与施工规程（CECS28：90）；（2） 建筑结构检测技术标准（GB/T50344-2004）；（3） 超声法检测混凝土缺陷技术规程（CECS21：2000）；（4） 钢管混凝土结构技术规程（福建省地方标准DBJ13-51-2003）；（5） 建发国际大厦工程施工图纸；2. 钢管混凝土概况本工程钢管混凝土柱主要由20根组成外框筒圆形柱组成，其主要情况如下表：编号柱代号钢管截(mm)标高(m)内注自密实混凝土强度1KZ-TG2150036-14.4558.3；73.3126.7C60（内掺U3、EA-W高效低碱膨胀剂）15005058.376.3；126.7144.7150032144.7196.12KZ-TG3150036-14.4558.3；73.3126.715005058.376.3；126.7144.7150032144.7196.13KZ-TJ130032-14.4523.513003023.5196.14KZ-TH130032-14.4523.513003023.5196.15KZ-TF130032-14.4523.513003023.5215.26KZ-TD130032-14.4523.513003023.5215.27KZ-TB130032-14.4523.51304、03023.5215.28KZ-TA130032-14.4523.513003023.5215.29KZ-TC2150032144.7215.215005058.376.3；126.7144.7150036-14.4558.3；73.3126.710LK-TC2150032144.7215.215005058.376.3；126.7144.7150036-14.4558.3；73.3126.7钢柱分段如下图:钢管柱分段最大长度尺寸为10.8m，最小长度为7.4m；因此本工程钢管砼浇筑拟采用高抛自密实并加以人工振捣的方式浇捣（为防止砼抛落过程及触底骨料弹跳而产生离析，在砼浇注前，先浇5cm厚的同5、配比的砂浆铺底。在抛落高度小于4m时，采用人工振捣）。3. 检测方法针对本工程特点，综合设计及相关规范规程的要求，为确保钢管砼的浇筑质量，拟从以下方面进行控制和检查：（1） 在钢管混凝土施工之前，进行钢管砼1：1现场模拟试验，以验证浇筑工艺及混凝土浇筑质量；（2） 所有钢管混凝土浇筑完毕之后，均采用敲击法进行检查，初步检查管内混凝土的密实度。（3） 抽取部分16层、32层钢管柱进行现场超声波检测（提前埋设声测管）；4. 敲击法所有钢管混凝土浇筑完成以后，均采用敲击法进行100%检测，即通过声音来分析管内混凝土是否密实。用质检专用的木锤进行敲击检查，每层每根钢管柱进行全检，浇筑混凝土后7天、286、天共两次（敲击时间不宜过早，以免影响混凝土与钢管壁的粘结）。检查方法为沿柱周边取等距离若干个点，从柱底敲至柱顶。如出现空响声音为异常（根据回声进行判定，并将结果记录备案）。5. 超声波检测法对钢柱内的混凝土是否密实，选择16层、32层埋设10根柱，每根钢管柱内埋设三根声管；任选三根钢管柱采用超声无损检测法进行检查。（1） 声管埋设（钢管柱内埋设三根声管）：1） 在吊装钢管柱之前先将镀锌钢管安装好，镀锌钢管底面均平钢管柱，顶面低于钢管柱面50（即镀锌钢管长度=钢管柱长度-50），连接采取配套连接卡，下端应封闭，上端使用塞子塞紧。镀锌管内径约50mm（内径不得小于40mm）、壁厚不小于3mm。（27、） 检测准备：1） 按设计要求浇筑完钢管混凝土，混凝土面低于接驳面500。2） 拨除塞子，向管内注满清水，采用一段直径略大于换能器的圆钢作疏通吊锤逐根检查声测管的畅通情况及实际深度。3） 用钢卷尺测量同根柱顶各声测管之间的净距离。4） 混凝土浇筑完毕7天后进行检测。（3） 现场检测：1） 根据钢管柱直径大小选择合适频率的换能器和仪器。2） 将T、R换能器分别置于两个声测孔的顶部或底部以相差一定高度等距离同步移动，逐点测读声学参数并记录换能器所处深度，检测过程中应经常校核换能器所处高度。3） 检测点间距设为500mm，如发现可疑部位，则采用对测、斜测、交叉斜测及扇形扫测等方法确定缺陷的位置和范围8、。（4） 数据收集完毕后，按规范要求进行整理，并以此判断钢管混凝土质量情况。6. 钢管混凝土1：1模拟试验在钢管混凝土施工之前，进行现场钢管砼1：1现场模拟试验，通过对模拟的结果进行检测和查看，一方面验证工程实体钢管砼的施工质量，另一方面进一步进行总结和优化施工方案，确保实际施工质量达到要求。6.1 模拟试验基本原则（1） 钢管柱模拟件与本工程在构造上一致，包括加劲板设置，排气孔设置等。（2） 钢管内砼的配合比及其他相关参数与工程实际施工一致。（3） 钢管内混凝土的浇筑方法与施工现场一致。（4） 实际的混凝土下料高度与本模拟试验中混凝土的下料高度相近。6.2 试验步骤安装1300mm管径柱脚安9、装直段钢管及支撑安装临时操作架浇筑系统布置混凝土浇筑超声波检测钢管混凝土柱肢解及抽芯检测模型处理。6.3 试件制作（1） 钢管柱的制作钢管直径1300mm，钢管厚度20mm，钢管高度取8.4m；钢管内壁焊接20mm厚宽度250mm的横隔板，横隔板共4块，间距见钢管混凝土柱加工示意图，隔板中线4个对称位置各设置25mm放气孔。（2） 采用C60自密实混凝土（内掺UEA-W高效低碱膨胀剂）。坍落度为230mm-250mm，扩展度为550mm-650mm。（3） 构件运输至现场后，安装超声波检测管。具体加工尺寸详见下图：钢管柱混凝土柱加工示意图钢管柱混凝土柱隔板加工示意图6.4 混凝土灌注用钢管架搭10、设9m（长）9m（宽）8.2m（高）试验支撑平台（平台四周设1.2m高防护栏杆），将钢管柱竖向固定，模拟现场高抛的形式，用吊车将混凝土提至钢管上方（抛落高度9.0米），打开阀门，使混凝土以自由落体方式灌注至钢管，利用混凝土从高位落下时产生的动能达到振实混凝土，并辅以人工振捣,从而确保钢管混凝土的施工进度。 此法的关键技术是混凝土的配合比设计，流动性、抗离析性、填充性等工作性能须满足工程需要；自密实混凝土的配合比、生产、运输、施工等均须符合自密实混凝土应用技术规程（CECS203:2006）的要求。为了保证钢管柱内混凝土密实度，避免出现空洞等缺陷，浇筑速度不宜太快，边浇筑边安排人员敲击钢管柱身，11、监控混凝土的密实度。6.5 试验前准备（1） 声管埋设（钢管柱内埋设三根声管）：在吊装钢管柱之前先将镀锌钢管安装好，镀锌钢管底面均平钢管柱，顶面低于钢管柱面50（即镀锌钢管长度=钢管柱长度-50），连接采取配套连接卡，下端应封闭，上端使用塞子塞紧。镀锌管内径约50mm（内径不得小于40mm）、壁厚不小于3mm。（2） 试验平台的搭设：试验平台平面布置图试验平台立面布置图（3） 基础制作基础图钢管柱固定锚栓示意图（4） 对钢管内壁进行除锈（在出厂前进行喷砂除锈，达到Sa2.5级要求，进场现场根据需要，局部采用角磨机磨光。）。（5） 钢管支撑钢管安装时利用原支撑架并结合水平钢管箍及20揽风绳加以固12、定。揽风绳拉点在钢管两侧对称设置。为保证支撑架体整体稳定，在基础每支脚手架位置插25钢筋，外露长度为200mm。6.6 试验内容（1） 现场观测自密实砼本身的拌合物性能：流动性、和易性，检验其坍落度、扩展度；（2） 采用超声波法，检测硬化混凝土内部是否存在缺陷；（3） 混凝土硬化后，观测混凝土面与钢管壁是否存在可见缝隙；（4） 沿着对称位置切割钢管，取下一侧钢管时，是否能感受到砼与钢管壁的粘结力；观测混凝土表面是否存在大量气泡、是否产生裂缝；观测砼与未取下的钢管边沿的结合情况，是否存在缝隙；砼外观检查严格执行砼结构工程施工验收规范GB50204-2008第8.1项进行验收，对出现严重缺陷的视为13、不合格。（5） 对砼钻芯取样，目测混凝土密实情况，检验强度。6.7 试验时间在业主批复试验方案后45天内完成。（其中含33天强度报告及12天钢管柱的安装制作），试验周期33天，计划安排及分工如下：时间（计划时间）内容原材料准备、配合比验证、重复试配钢管模型制作、架子搭设、钢管固定、吊车的准备C60自密实混凝土生产，运送至试验现场，现场混凝土拌合物性能试验，配方施工方混凝土灌注；钢管刨切原材料准备、配合比验证、重复试配6.8 模型的肢解利用200吨汽车吊将模型整体吊放，肢解时先用气焊将钢管割开（以加劲板为界进行分割），再以1.4m左右用截桩机将混凝土柱截开。钢管柱及混凝土的剖切如下图所示：钢管剖14、切示意图混凝土剖切完成后对每截混凝土柱再进行超声波检测，每截混凝土柱均匀布置3道检测面，检测方法应遵守超声波检测的有关技术规程，并记录检测结果与上次检测结果进行对比分析。超声波检测完成后对混凝土进行钻芯取样，每节混凝土柱取1件直径为150mm高度为200mm的芯样，取样应遵守钻芯法检测混凝土强度技术规程（CECS03：88）的相关技术要求。取样后对芯样进行混凝土抗压强度试验，验证钢管混凝土的施工质量。在模型整体吊放的过程中，要首先用汽车吊吊着模型，用揽风绳固定着模型，然后开始架体的拆除。在架体拆除后，利用汽车吊将模型整体放倒。6.9 试验总结通过对各个检测数据的整理分析，对非缺陷区的波形数据进15、行修正，总结出钢管柱各区段的标准波形，用于指导主塔楼钢管混凝土的施工。6.10 结果总结（1） 整个过程应留下影像资料。（2） 根据同条件试块、标养试块的强度与钻芯的取样的强度对比和总结。（3） 根据检测的结果对施工方案的优化。7. 检测人员敲击法由项目部有经验的质检人员进行，超声波检测由具有相应资质并在厦门市建委备案的专业检测机构根据工程实际情况配备，所有专业检测人员必须持证上岗。8. 工作进度计划根据施工进度进行现场测试。敲击法由项目部有经验的质检人员进行，现场出结果；超声波检测完工后2天内提交检测结果，全部完工后7天内提供检测报告。9. 质量评价9.1 敲击法敲击声音沉闷表示浇注质量较好16、，敲击声音清脆或带有明显的回音表示内部具有空洞，浇注质量存在缺陷。9.2 超声波法（1） 确定钢管混凝土的平均波速和波速异常判断值对检测得出的 波速、波幅、频率值进行数理统计（统计方法详见钢管混凝土1：1模拟试验），得到波速平均值（mx），标准差（sx），再计算异常判断值x0=mx-1sx。根据波速平均值和异常判断值与各截面测试数据进行比较来确定异常点位。（2） 根据声时、幅值、频率来确定异常点位1） 声时短（波速正常），幅值大，频率高表明混凝土密实均匀，没有缺陷；2） 声时长（波速不正常），幅值小，频率低表明混凝土中存在缺陷，其缺陷应在收发换能器的连线上，缺陷类型有：离析、蜂窝、裂隙、脱空等；3） 声时短（波速正常），幅值小，频率低，引起这类异常较多：缺陷位置不在收发换能器的连线上、缺陷位置虽在收发换能器的连线上但缺陷轻微、换能器耦合不好人为造成等，出现这类异常应分析原因，必要时加密测点。