1、239超超高高层层巨巨型型组组合合截截面面钢钢管管混混凝凝土土柱柱施施工工工工法法1 1前前言言随着我国经济建设的迅猛发展和建筑科学技术的不断进步，超高层建筑如雨后春笋般在华夏大地掀起建设高潮，目前国内在建的深圳平安国际金融中心、天津 117 大厦、武汉绿地中心等工程，即将刷新世界摩天大楼的新高度。伴随着我国建筑向超高层方向快速发展，随着概念设计推陈出新，结构体系也出现了不同程度的发展变化。以外框柱为例，逐渐由传统的“多柱小截面”发展到“少柱巨型截面”。但是巨型钢管混凝土柱施工存在以下问题，首先因浇筑体量大，导致混凝土水化热大及混凝土收缩显著；其次钢板厚度显著增大，钢管柱制作精度控制难度大，钢2、板焊接变形残余应力消除比较困难；最后由于巨型柱内部结构复杂，传统检测手段难以发现内部缺陷。超高层结构复杂截面钢管混凝土巨型柱设计与建造技术在天津高银 117 大厦成功运用，有效保证了巨型柱的施工质量，创造了良好的经济及社会效益。在课题的基础上，经提炼总结形成本工法针对上述情况，XX集团有限公司工程总承包公司开展创新，深入研究了“超高层结构复杂截面钢管混凝土巨型柱设计与建造技术”，形成了“复杂截面钢管柱高强高性能混凝土研制与评价技术”、“异形多腔体巨型柱高强高性能混凝土超高泵送施工技术”、“超高层巨型组合截面钢管柱制作与安装技术”及“巨型组合截面钢管混凝土柱检测技术研究”等关键技术。上述关键技术3、经国内外查新未见相关报道，获得 4 项国家发明专利，3 项实用新型专利，发表论文 13 篇，并于 2015 年12 月20 日经湖北省住房和城乡建设厅组织的科学技术成果鉴定，整体达到国际领先水平。2 2工工法法特特点点2.0.1 高强混凝土性能好，水化热低，流动性好：采用新型矿物微珠代替粉煤灰作为混凝土掺合料，降低大体积钢管混凝土水化热和收缩变形；通过不同比例聚羧酸减水剂、保坍剂及减水剂辅料等外加剂对混凝土性能影响的试验研究，制备了适应于超高层建筑异形多腔体巨型柱的高强高性能自密实混凝土。2.0.2 钢管柱施工便捷：采用工厂单元化制作现场组合拼装，解决了超大截面巨型钢管柱焊接空间有限、起重吊装4、受限等难题；选择全熔透焊缝类型，确定了多向同步焊接的施焊顺序及焊缝类型，保证了超高层结构巨型组合截面钢管柱的制作与安装质量。2.0.3 混凝土泵送高度高：通过千米级混凝土超高泵送弯管模拟试验，对比分析了混凝土的出机与入模性能，优化了复杂气象条件下高强高性能混凝土的配合比，创造了混凝土泵送高度纪录。2.0.4 检测技术可靠：采用基于压电陶瓷法与超声法对巨型柱混凝土检测方法，可检测出钢管内部缺陷，为巨型钢管柱混凝土缺陷检测提供了技术参考。3 3适适用用范范围围该工法适用于超高层结构复杂截面钢管混凝土巨型柱建造施工。2404 4工艺原理工艺原理4.0.1 超高层巨型组合截面钢管混凝土柱高强高性能混凝5、土研制：通过对新型高性能矿物微珠、不同比例聚羧酸减水剂、不同比例保坍剂及减水剂辅料等外加剂的研究，不断优化高性能混凝土胶凝材料体系；通过制配不同的胶凝材料体系，调整胶材总量及各矿物掺合料掺量，对比不同胶凝材料体系各项混凝土性能参数，优化制备出符合现场需求的高性能自密实混凝土。微珠（5000）硅灰（5000）超细矿粉（5000）图 4.0.1-1 矿物外加剂的 SEM 图片4.0.2 超高层巨型组合截面钢管混凝土柱高强高性能混凝土超高泵送施工：通过对巨型钢管柱混凝土超高泵送设备配置技术、巨型钢管柱混凝土复杂气候条件下模拟实验等进行研究，优化了复杂气象条件下高强高性能混凝土的配合比。图 4.0.26、-1 超高压混凝土泵送模拟实验4.0.3 超高层巨型组合截面钢管混凝土柱制作与安装：根据异形多腔体巨型钢管柱的深化设计，采用工厂单元化制作现场组合拼装，解决了超大截面巨型钢管柱焊接空间有限、起重吊装受限等难题；通过对焊接过程中的焊接收缩产生的焊接残余应力的原理的应用分析，并对焊接过程采用数值模拟分析，整理得出多腔体多单元的组拼焊接基本原则及焊接顺序；通过焊接工艺的优化及焊接全程的温度控制，提高现场焊接质量。图 4.0.3-1 预拼装过程2414.0.4 超高层巨型组合截面钢管混凝土柱检测：在施工现场进行巨型柱的足尺实验，对实际施工情况进行全方位的模拟。分别通过超声波检测法及压电陶瓷检测法对巨柱7、内混凝土的浇筑质量、钢管内壁与内部混凝土界面的粘结质量等进行研究，提出对复杂节点钢管混凝土柱混凝土浇筑质量评估体系。平面对测法平面斜测法平测法图 4.0.4-1 超声检测方法示意图图 4.0.4-2 压电功能块的基本结构5 5施工工艺流程及操作要点施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程5.2 操作要点5.2.1 超高层巨型组合截面钢管混凝土柱加工制作异形腔体巨柱深化设计时，准确与现场确认分段方案和施工方案后进行建模，充分考虑现场、工厂吊重，运输条件，焊接工艺条件等，并及时对工艺、生产、成本进行评审。尽可能利用变截面或变板厚处分段，减少焊缝总量。经验收后符合要求后，运输进场。5.2.2 超高8、层巨型组合截面钢管混凝土柱钢结构安装施工1 巨柱分段分节单根异形多腔体巨型柱除立面分节外，平面分为四个现场拼接单元，即分解成一个“T”型单元、一个“工”型单元和两个箱体单元。巨型柱在分段过程中同样需要考虑分段单元间接口的处理，主要需要注意以下几点：1）尽量避免单元立面上拼接焊缝交汇，尽量避免出现“十”字形焊缝交汇情况；2）立焊缝尽量避免出现“T”形接头，尽量采用对接接头形式；2423）拼接单元尽量完整的封闭箱体，尽量避免开口型单元的出现。图 5.1-1 施工工艺流程图工字型T 字型箱体图 5.2.2-1 巨柱分解图2 地面预拼装巨型柱拼装在天津 117 大厦南北两侧的拼装钢平台上进行。地面拼装9、采用预拼装的方法。首先，拼装平台上完成第 N 节的地面拼装，然后在 N 节上口直接拼装第 N+1 节，N+1 节在 N 节基础上校正纵向隔板错口位置，然后进行 N+1 节四个单元的立焊缝焊接，将 N+1 节拼装成整体。N 节与 N+1节之间横焊缝不焊接。最后在 N+1 节拼装完成后，吊装至钢平台。将第 N 节吊装至高空就位安装。243此方法有效的控制了巨型柱的安装精度。3 平面单元焊接巨型柱多单元的组拼焊接，先进行同一标高单元间的立焊的焊接，将同一标高同一节的单元构件焊接成整体，再进行上下节单元的横焊焊接。巨型柱焊接要点：在拼装底板上画出定位线，依次组装主、次壁板、内隔板，并在现场对接开口处焊10、接钢支撑，控制巨柱变形；需要控制焊前的预热、焊接过程中层间温度、焊后的保温。厚板采用多层多道焊的方式焊接；分步组装焊接，各结构分布施工、焊接、矫正后再进行总装焊接；焊接过程中勤翻身，异形厚板设置胎架夹具，减少焊接变形。1035t235对接焊缝坡口形式现场焊接照片图 5.2.2-2 巨型柱焊接过程4 巨柱安装测量为保证防巨型柱安装的精确度，将巨柱边中点位置作为测量控制点，在巨型柱深化时，先根据设计图纸巨型柱的位置解析出巨型柱测控点的平面坐标和高程坐标，为后期安装过程中测量做好准备，确保巨型柱安装坐标准确，不会发生变形。从吊装就位开始至焊接施工到焊后柱顶标高整体复核的全过程中严格进行测控，安装过程11、主控钢柱垂直度、扭转度、柱顶平面坐标观测及累积误差消除、柱顶标高累积误差消除。图 5.2.2-3 测量示意图5 整体吊装根据现场施工条件，合理选择吊耳的规格及位置，综合考虑吊耳在工厂构件翻身、转运、吊装，现场施工卸车及起吊。巨柱单元拼装完成后由拼装场地直接整体吊装就位，横焊缝在高空就位后焊接。由于塔吊吊重在 400m 发生变动，在各巨柱分段上焊接吊耳，在 400m 以上巨柱考虑巨柱吊耳板厚变小。各巨柱分段吊装采用多点绑扎法，使钢丝绳受力均衡。当钢柱安装有错位时，需采用钢柱错位调节措施进行校正，主要工具包括调节固定托架和千斤顶。244图 5.2.2-4 巨型柱吊装5 节间焊接焊接流程为焊接准备核12、心单元与四周单元立焊由中心向四周焊接本单元间立焊焊接核心单元本节与下节间横焊由中心向四周焊接本单元间横焊。表 5.2.2-1 节间焊接顺序序号焊接顺序焊接示意图1巨型钢柱校正完成后，首先进行柱内由内向外纵向加劲板 A、B 的焊接，然后进行纵向加劲板 C、D 的焊接，最后进行 E、F、G、H 的加劲板焊接。2柱内纵向加劲板焊接完成后，对称进行钢柱长边方向 A、B、C、D 焊缝焊接施工。然后进行钢柱短边方向焊缝 E、F、G、H 的对称焊接施工。6 焊缝检测245首先进行焊缝外观检查，如无问题，在完成焊接 24 小时之后，对焊缝进行探伤检验。现场全部采用全熔透焊缝，焊缝质量等级为一级。其检验方法需按13、照 JGJ81-2002建筑钢结构焊接规程和GB11345钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级规定进行。5.2.3 超高层巨型组合截面钢管混凝土柱混凝土施工1 混凝土配合比设计1）配合比设计采用超细矿物掺合料磨细矿粉与硅灰制备自密实性能良好、强度合格的 C70 自密实混凝土，尝试不同的胶凝材料体系，调整胶材总量及各矿物掺合料掺量优化 C70 自密实混凝土配合比，最终确定混凝土配合体系为水泥、细骨料、粗骨料、超细矿粉、微珠、外加剂等。2）性能评定对于混凝土力学性能，按相关标准要求送相关检测机构进行力学性能检测。根据检测数据，进行 C70 自密实大体积混凝土强度评定。对于混凝土泵送性能，通过总结14、归纳巨型柱 C70 自密实混凝土泵送过程中相关指标来评价，包括坍落扩展度，主系统压力，搅拌压力，排量等指标。2 混凝土配制根据混凝土配合比，水泥采用 PO42.5 中低热水泥；微珠采用平均粒径约 1.2m 球状玻璃体粉煤灰；超细矿粉采用 P7000 超细矿粉，矿粉密度 2.88g/cm3；细骨料采用天然河砂，该砂细度适中、含泥量、泥块含量低，有机物含量少，无碱活性；粗骨料采用粒径为 5-16mm 碎石；外加剂采用聚羧酸高效减水剂，碱含量、氯离子含量等指标需满足现行标准混凝土外加剂GB8076 中的相关规定。3 混凝土泵送盘管试验为验证夏季、冬季巨型钢管柱混凝土泵送性能，预先组织进行混凝土超高泵15、送模拟实验，根据对实验数据进行分析，实时调整混凝土配合比。泵送时首先进行泵水润管，泵水打通后进行净浆泵送，然后进行同标号砂浆的泵送，砂浆泵送完成后进行 C70 混凝土的泵送。然后泵送洗管砂浆推送混凝土，测试混凝土性能，完毕后清洗混凝土管道。高温气象条件下混凝土泵送模拟实验低温气象条件下混凝土泵送模拟实验图 5.2.3-1 混凝土泵送试验4 钢筋绑扎1）竖向钢筋安装大直径钢筋连接采用分体式直螺纹的连接方式，巨型柱腔体钢筋至钢板内壁距离小，扳手无法在腔内作业，分体式钢筋接头在装配施工过程中不需要转动钢筋和套筒，可广泛应用于各种钢筋无法转动的多钢筋构件的连接。2）单根竖向钢筋安装单根钢筋安装采用设备16、吊装人工辅助的吊装方式，钢丝绳直径不小于 14mm。246图 5.2.3-2 分体式直螺纹接头图 5.2.3-3 单根竖向钢筋安装3）竖向钢筋笼整体安装巨型柱个别腔体内设计有钢筋芯柱，可进行整体吊装，钢筋笼连接形式为无绑扎搭接。4）水平拉结筋安装水平拉结筋采用焊接的形式与竖向连接板连接，在满足塔吊吊重要求的情况下，水平拉结筋采用在工厂内焊接和在地面焊接整体吊装两种方式。图 5.2.3-4 巨型柱内钢筋安装图图 5.2.3-5 巨型柱内水平拉结筋焊接5 混凝土泵送浇筑1）现场布置超高压混凝土输送泵，竖向普通泵管布置需设置多处弯头，现场通过竖向高压泵管经过水平转换层向巨柱泵管延伸，再通过巨柱附着泵17、管的方式进行巨型柱混凝土浇筑，以减少巨型柱普通竖向泵管布置长度。图 5.2.3-6 转换层泵管现场布置示意图2472）在浇筑前先浇筑一层 100-200mm 厚与混凝土强度配比相同的水泥砂浆，防止自由下落的混凝土粗骨料产生弹跳，影响混凝土强度。浇筑过程中混凝土质量控制尤为重要，所有进场混凝土以控制扩展度为主，采用目测控制流动性等工作性能。3）混凝土浇筑前，在巨型柱表面粘贴二层厚岩棉被作为保温材料，利用工业胶将保温板紧密黏贴在巨型柱上，待混凝土养护达到要求后将岩棉被回收，作为下一次巨型柱混凝土养护的材料反复利用。应在浇筑 12 小时之内对混凝土加以保湿洒水养护，保湿洒水养护时间不少于 14 天。18、5.2.4 超高层巨型组合截面钢管混凝土柱缺陷检测1 超声检测法检测。通过对多腔体钢管混凝土巨型柱模型特点的分析，决定采用预埋管法和混合检测法对模型进行超声检测。在浇筑孔中预埋声测管，通过预埋管法实现对钢管内部混凝土缺陷的检测；在钢管壁上布置测点，通过混合检测法，实现声测管与钢管壁之间混凝土缺陷的检测。2 压电陶瓷法检测。建立足尺模型，在单元横截面的钢筋及钢管内壁上布置压电功能块，在钢管外壁上布置压电陶瓷片。激励任意压电功能块，用其余设计选定压电功能块或压电陶瓷片接受信号，用收发信号距离相等的压电功能块的输出信号来评定监测结果。图 5.2.4-1 超声检测模拟实验图 5.2.5-2 压电陶瓷检19、测模拟实验6 6材料与设备材料与设备6.1 主要材料表 6.1-1 主要材料使用表序号序号材料名称材料名称规格规格数量数量备注备注1水泥P52.5 水泥或 PO42.5400 kg/m3/2细骨料河沙 2.7700 kg/m3/3粗骨料碎石（5-25 mm）1000 kg/m3/4减水剂聚羧酸高效减水剂16 kg/m3/5粉煤灰/90 kg/m3/6超细矿粉P7000 超细矿粉60 kg/m3/7水/140 kg/m3/8钢板Q345GJ-C3100 t/9钢板Q390GJ-D3300 t/10钢筋d50/2486.2 主要设备表 6.2-1 主要安装设备使用表序号序号机械或设备名称机械或设备20、名称型号规格型号规格数量数量备注备注1塔吊ZSL27002 台巨型柱吊装2塔吊ZSL12502 台巨型柱吊装3汽车吊100t1 台辅助吊装4平板车15m2 辆自备5千斤顶16/10/5t10/20/14 个自备6倒链10/5/3t8/20/14 个自备7卡环50t4自备8砂轮机JB1193-7116 台自备9角向磨光机10016 台自备表 6.2-2 主要焊接设备使用表序号序号机械或设备名称机械或设备名称型号规格型号规格数量数量备注备注1二氧化碳焊机YD600KH170100 台自备2交流焊机BX-50016 台自备3焊缝量规/8 把自备4气割设备16 套自备5空压机/16 台自备6碳弧气刨T21、H-1030 台自备7红外线测温仪/4 个自备8电加热器/4 台自备表 6.2-3 主要泵送设备使用表表 6.2-4 主要测量设备使用表序号序号名称名称型号型号数量数量备注备注1全站仪GPT-102R（2）2控制测量2经纬仪J22（2）1巨型柱校正、测量放线3水准仪DSC4322标高测量4塔尺5m2标高测量5水平尺800mm4水平度测量6反射接收靶100*1004接收反射点7大棱镜/2接收反射点8磁铁线坠0.5kg8垂直度测量9钢卷尺10m/7.5m6/6测量放线10大盘尺田岛牌 50m8测量放线序号序号机械或设备名称机械或设备名称型号规格型号规格数量数量备注备注1超高压混凝土输送泵HBT9022、CH-2150D3 台/2直管（双层管）150A800 个/3弯管（双层管）150A90R150 个/4管道支持装置/1000 套/2497 7质量控制质量控制根据钢结构设计规范GB50017-2003、钢结构施工质量验收规范GB50505-2001、混凝土结构设计规范GB50010-2010、混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002（2011 局部修订）等国家规范要求，结合 117 大厦现场施工的具体实践经验，本工法质量控制应满足以下几点主要要求：7.0.1 根据本工程施工质量要求高的特点，特制定高于规范要求的内部质量控制目标，允许偏差的减少对测量精度提出了更高的要求,因此配置23、高精度的全站仪进行测量，该仪器测角精度2，测距精度（2mm+2ppm.D）进行钢结构安装过程的监控。7.0.2 根据结构形式及安装机械的吊装能力，考虑钢结构安装的对称性和整体稳定性，合理划分施工区域，控制安装总体尺寸，防止焊接和安装误差的积累。7.0.3 确保激光经纬仪投递轴线控制点的精度，测量中应严格对中整平仪器，投测时应采取全圆回转，每隔 90投测一次，四次取中。并避开吊装晃动、日照强烈和风速过大等不利观测的因素。7.0.4 焊接质量控制1 厚板焊接：带衬板的焊件全部采用 CO2 气体保护半自动焊焊接。2 焊接温度控制：焊缝的层间温度应始终控制在 100150之间，要求焊接过程具有最大的连24、续性，在施焊过程中出现修补缺陷、清理焊渣所需停焊的情况造成温度下降，则必须进行加热处理，直至达到规定值后方能继续焊接。3 焊缝的无损检测：焊件冷至常温24 小时后，进行无损检验，检验方式为 UT 检测，检验标准应符合 JGB-11345-89钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级方法规定的检验等级并出具探伤报告。7.0.5 混凝土质量控制1 对于高性能混凝土必须根据实际材料等情况进行大量的塌落度、扩展度、倒筒时间、L 型流度仪、压力泌水等试验，在确保强度的前提下优化配合比，尽量满足可泵性要求。同时，还要求进行砼耐久性、自收缩、防火等性能研究，以满足重点工程的高标准高功能的设计要求。2 混凝土进场时25、，应对混凝土进行严格的检查，防止混凝土在运输过程中，坍落度损失或者离析严重，而经补充外加剂或快速搅拌仍无法恢复混凝土拌和物的工艺性能，不得浇筑入模。3 混凝土浇筑时，采用分层浇筑的施工方法，便于混凝土的振捣、利于混凝土的散热并可确保结构的整体性。4 选择合理的外加剂：使用高效聚羧酸减水剂，在保证水胶比不变的条件下，可以适当降低水泥或者胶凝材料的用量，降低因胶凝材料自身水化产生的收缩。5 选择合理的水泥品种及混合材：使用低热水泥或中热水泥配置的混凝土的自收缩值要比硅酸盐水泥混凝土低得多，适当控制水泥细度，水泥细度太细会增加其早期自收缩。使用微珠替代部分水泥，由于微珠需水量小、活性高，可以降低水泥26、用量和单方用水量。6 选择合理的养护制度：即在混凝土中掺加水饱和轻质集料代替普通集料，这种集料相当于内部储蓄水，在水泥水化中，可以释放并供给水分以减少自干燥程度。8 8安全措施安全措施根据建筑机械施工安全技术规程JGJ33-2012、建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91、建筑施工安全技术标准JGJ59-2011 等国家规范要求，其安全措施主要应遵循以下几点要求：8.0.1 钢结构焊接安全措施：1 配备的零星工具必须装入工具包内，不得随意乱放，避免高空物体坠落。2502 所有焊接机械设备必须牢固接地，接零，并配有消防器材。3 焊接场所要配有专职看火人和必要的消防器材。4 焊接操作平台铺满27、防火石棉布，施焊部位挂接火盆。5 焊机要定期进行维护和检查，不得将焊接线和地线直接接在焊机上，须采用铜鼻进行连接。焊接线和地线必须经常检查，破损位置必须由专业电工及时进行包裹，防止触电事故发生。6 切割耳板时，使用铁丝将耳板牢固栓在钢构件上，防止其切割坠落，然后转移至安全的地方进行临时堆放，班后及时转移至地面指定地方。7 氧气、乙炔、CO2 要放在规定的安全处，并按规定正确使用，车间、工具房、操作平台等处设置足够数量的灭火器材。电焊、气割时，先注意周围环境有无易燃物后再进行工作。8.0.2 钢结构吊装安全措施：1 构件起吊前必须确定重心部位，钢丝绳长度、夹角及钢丝绳直径要满足安全使用要求。正确28、选择吊点，构件吊点的焊接应牢固可靠。2 吊钩要求具有防跳绳锁定装置，无排绳打搅现象。构件起吊时应保证水平，均匀离开平板车或地面，起吊后构件不得前后、左右摆动，钢丝绳应受力均匀。3 落钩要使用慢速档，充分落钩至钢丝绳不受力后才能解钩。构件堆放要垫放枕木，便于取出钢丝绳和堆放设置的要求。4 安装前要对起重吊索具进行检验，检查钢丝绳、吊索具是否符合要求。起重指挥、司机须持证上岗。8.0.3 混凝土浇筑安全措施：1 巨型钢柱混凝土浇筑操作人员需要在柱壁外侧已搭设的操作架上对泵车末端软管进行调节。脚手架为三排架，立杆的跨距与间距为 1200mm，步距为 1800mm。平台底须铺设严实的脚手板铺，防止上层29、人员操作过程中飞溅对下下层人员产生影响。2 泵车泵管的质量应符合要求，对已经磨损严重及局部穿孔现象的泵管不准使用，以防爆管伤人。3 浇捣混凝土操作，应站在操作架上操作，不得站在模板或支撑上操作，操作时应戴手套、穿胶鞋。4 泵车料斗内的混凝土保持一定的高度，防止吸入空气造成堵管或管中气锤声和造成管尾甩伤人的现象。6 混凝土泵输出的混凝土在浇捣面处不要堆积过量，以免引起过载。7 混凝土浇筑结束前用压力水清管时，管端应设置挡板或安全罩，并严禁管端站立人员，以防喷射伤人。9 9环保措施环保措施9.0.1 应严格遵守国家的环境管理体系要求及使用指南（GB/T24001）等国家和地方有关施工环境管理规定。30、9.0.2 隔音减震技术措施：1 新型拖泵机罩采用增强刚度设计，并增加阻尼加强层，减小机罩薄板结构在拖泵作业时的振动，机罩内部的空气流场和声学结构优化设计加快噪声能量衰减，并可屏蔽发动机系统和液压系统噪声。2 风扇噪声和发动机排气噪声是拖泵的重要噪声源之一。风扇噪声抑制装置通过新型进气风口和消声装置设计，减小噪声的向外辐射水平。高效的发动机排气消声器有效降低发动机排气脉动噪声和喷流噪声。3 采用隔音吸震材料搭建混凝土泵降噪室进行隔音降噪，降噪室舱壁采用多层材料结构组成，251包括金属层、减振阻尼层、高性能吸声材料层、表面保护层等，隔音吸声性能强；室内配置排风系统、降温系统等。9.0.3 节能技31、术措施：采用 PLC、步进电机及速度传感器对柴油机进行控制，结合发动机功率特性曲线，可根据不同工况自动调节发动机的油门，使设备在满足施工要求的最省油工况下运行，提高燃料的经济性，达到节能降耗的目的，平均节约油耗 20%以上。9.0.4 废弃物管理措施：1 材料堆放的位置及数量应符合相关规范的要求，不用的材料、物件应及时清理运至地面。2 施工现场设立专门的废弃物临时贮存场地，废弃物应分类存放，对有可能造成二次污染的废弃物必须单独贮存、设置安全防范措施且有醒目标识。9.0.5 防止施工噪音污染，加强环保意识的宣传，采用措施控制人为的施工噪声，严格管理，最大限度地减少噪音扰民。1010效益分析效益分32、析10.1 经济效益以某项目实际工程情况为例，经现场实际统计核算以下数据：10.1.1 混凝土经济效益采用微珠超细粉，通过配合比优化，减少了单方混凝土水泥使用量，在满足工作性能的同时，降低了材料费成本。普通配合比单方混凝土水泥用量为 420Kg，优化后单方水泥用量为 340Kg，单方 C70 混凝土综合成本由 484.92 元降低为 391.0 元。截止目前 C70 混凝土共浇筑约 31837m3节约费用：（484.92-391.0）31837=299.01 万元10.1.2 焊接工艺经济效益焊接工艺的应用节约了现场劳动力投入，节省了加固材料费。与传统方法相比，节省了大量的人力，每节四根巨型柱33、可节约劳动成本约 2 万元，单根巨型柱为 150 节，避免了 15 天的工期延误，每天按 30 万元计算，节约成本 450 万元。节约费用：2150+1530=750 万元合计共节约费用 1049.01 万元。10.3 社会效益本工法的成功应用为我国工程行业积累了适用于超高层建筑钢管混凝土巨型柱施工经验，丰富和完善了巨柱截面巨大、腔体多、泵送高度高等复杂气候环境下高性能自密实混凝土配合比优化、钢结构组拼焊接与施工缺陷质量检测技术，提升了我国超高层建筑中巨型组合截面钢管混凝土柱施工技术水平，推动了巨型柱在超高层结构中应用不断发展与创新。1111应用实例应用实例天津高银 117 大厦是一幢以甲级写34、字楼为主，并附有六星级豪华商务酒店及相关设施的大型超高层建筑。总建筑面积约 840000 m2，建筑物高度约为 597 m，有 3 层地下室。本工程大厦平面为正方形，四周边楼板局部悬挑形成建筑外轮廓，且楼层平面随着斜外立面渐渐变小，大厦首层平面尺寸约为 65 m65 m，渐变至顶层时平面尺寸约为 45 m45 m。中央混凝土核心筒为矩形，平面尺寸约 34 m37 m，主要用作高速电梯间、设备用房和服务用房。117 大厦主体结构采用多重结构抗侧力体系来承担风和地震产生的水平作用，该体系由钢筋混凝土核心筒、巨柱及巨形框架的周边结构构成。巨柱作为重要的承力结构，其施工质量尤其重要。针对复杂截面钢管混35、凝土巨型柱截面尺寸巨大，高强、低收缩、自密实混凝土性能要求高，多252腔钢管混凝土经历不同季节进行超高泵送，巨型截面钢管柱焊接残余应力控制、制作精度控制难度大，组拼焊接要求高及高空作业困难、施工质量检测困难、气象条件复杂等工程重难点。施工单位高度重视、精心筹划、周密部署、科学施工，从高强自密实混凝土配合比优化、钢结构组拼顺序与焊接工艺，混凝土浇筑与养护、内部施工质量缺陷检测与巨型柱混凝土浇筑质量评估等多方面进行技术攻关，保证了天津 117 大厦巨型柱施工的顺利进行，目前已安装并浇筑完成，施工质量达到既定目标，得到了业主和监理单位的充分认可，创造了良好的经济效益和社会效益。图 11-1 巨型柱吊装图 11-2 巨柱焊接图 11-3 巨柱钢筋施工图 11-4 巨柱焊缝检测图 11-5 压电陶瓷法检测图 11-6 超声法检测