标准层高4.1m交流中心综合楼钢管混凝土浇筑施工方案39页.doc
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2024-09-04
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1、标准层高4.1m交流中心综合楼钢管混凝土浇筑施工方案编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 二XX年X月目 录1、编制依据42、工程概况42.1、总体概况42.2、钢管柱概况42.2.1、编号及平面布置42.2.2、钢管柱构造52.2.3、钢管分节情况及混凝土浇筑量73、钢管柱的浇筑方法选择84、施工准备94.1、技术准备94.1.1、一般准备94.1.2、原材料及配合比技术要求104.2、劳动力投入114.3、材料准备114.4、主要机械设备配备124.4.1、砼输送泵的选择124.4.2、混凝土布料机的选择134.4.32、泵管系统的选择144.4.4、混凝土浇筑机械配备一览表155、钢管混凝土施工165.1、施工流程165.2、浇筑方式及浇筑分区165.3、浇筑要点195.4、施工过程责任分解235.5、特殊情况处理245.5.1、堵管245.5.2、非堵塞性中断245.5.3、坍落度损失过大245.5.4、混凝土缺陷246、钢管混凝土的养护257、施工进度计划安排258、钢管混凝土的检测258.1、检测方法及原理258.2、检测仪器258.2.1、超声波检测仪要求258.2.2、声波发射与接收换能器要求268.3、现场实施268.3.1、检测工作流程268.3.2、声测管埋设268.3.3、检测点的布置273、8.3.4、检测前准备工作328.3.5、检测工作步骤328.3.6、数据整理分析338.4、检测结果分类分析349、质量技术保证措施3510、安全文明施工保证措施36 1、 编制依据1. 高强混凝土结构技术规程CECS104:99。2. 钢管混凝土结构设计与施工规程CECS28:90。3. 钢管混凝土结构构造 (06SG524)。4. 自密实混凝土应用技术规程(CECS203:2006)。5. XX省工程地方建设标准(DBJ13-51-2003) 。 2、 工程概况2.1、 总体概况本工程位于XX会展北片区(横三路交纵二路交口东南角),建筑层数为地下3层,地上49层。地下层高分别为4.2m,4、3.85m,6.8m;地上层高分别为5.2m,5.8m,5.5m,4.1m(标准层),5.4m(16层和32层两层避难层)。建筑总高度212.65米,主要功能为商业及写字楼。结构形式为劲性钢骨柱混凝土核芯筒-钢管柱混合结构体系。2.2、 钢管柱概况2.2.1、 编号及平面布置本工程共有20根钢管柱,编号依次为GZ120,平面分布如下图所示:2.2.2、 钢管柱构造编号钢管柱尺寸(D*T)环状加劲板数量/每层浇筑孔直径透气孔直径所在楼层/长度m倾斜角度1.14003224块60030-3F9F/56.05m12.13003224块6003010F16F/30m13.12002524块6003015、7F24F/32.8m14.11002524块5503025F34F/42.6m15.10002024块5003035F42F/32.8m16.9002024块4503043F49F/24.9m1图-1钢管柱构造平面图图-2钢管柱构造剖面图2.2.3、 钢管分节情况及混凝土浇筑量分类GZ9、GZ10、GZ19、GZ20GZ1、GZ8、GZ11、GZ18GZ2、GZ12、GZ13、GZ14、GZ15、GZ16、GZ17GZ3、GZ4、GZ5、GZ6、GZ7分节编号分节长度(m)砼量(m3)分节长度(m)砼量(m3)分节长度(m)砼量(m3)分节长度(m)砼量(m3)1.45006.92374506、06.923745006.923745006.92372.700010.7702700010.7702700010.7702700010.77023.675010.38555675010.38555675010.38555675010.385554.52508.0776552508.077651105017.001531105017.001535.58008.9238858008.923881370021.078821370021.078826.55008.462355008.46231230018.924781230018.924787.820012.61652820012.616521237、0016.31781230018.924788.820012.61652820012.616521240016.450461240016.450469.820012.61652820012.616521350017.909781350017.9097810.820010.87853820010.878531230013.903921230013.9039211.820010.87853820010.878531230013.903921230013.9039212.820010.87853820010.878531230013.903921230013.9039213.950012.603188、1360015.373441230011.683161230011.6831614.82009.269281230013.903921390013.202921390013.2029215.82009.269281230011.683161230011.683161230011.6831616.82009.269281230011.68316123009.6555123009.655517.1230013.903921230011.68316123009.655582006.43718.1230011.6831698009.30853123009.6555123009.655519.590059、.604115123009.6555152009.66492123007.82095520.80007.5988123009.655570004.4509521.1230011.68316123009.655522.123009.6555123007.82095523.123009.6555152009.6649224.123007.82095525.152009.66492C60(-3层20层)浇筑量 2352 m3C55(21层35层)浇筑量1418 m3C50(36层屋顶层)浇筑量 763.7m33、 钢管柱的浇筑方法选择管内混凝土可采用泵送顶升浇筑法、立式手工浇捣法或高位抛落自密实法施10、工,现将三种施工工艺、适用范围及特点进行对比,加以选择。序 号名称原理及特点针对于本工程的适用性1泵送顶升浇筑法在钢管接近地面的适当位置安装一个带闸门的进料支管,直接与泵车的输送管相连,由泵车将混凝土连续不断地自下而上灌入钢管,无需振捣,钢管直径宜大于或等于泵径的两倍。对于大直径及浇筑高度较大的钢管混凝土,一次性浇筑高度很大,混凝土的自重也很大,对输送泵的压力要求很高;而且浇筑一旦出现紧急情况中断后将无法继续顶升,且反复接管,耗时较多,混凝土坍落度损失严重,所以不适合本工程施工。2立式高位抛落自密实法利用混凝土下落时产生的动能达到振实混凝土的目的。它适用于管径大于350mm,高度不小于4m的情11、况,对于抛落高度不足4m的区段,应用内部振捣器振实。一次抛落的混凝土量宜在0.7m3左右,用料斗装填,料斗的下口尺寸应比钢管内径小100200mm,以便混凝土下落时,管内空气能够排出。本工程钢管柱分节高度较大,最小为一节4.5m,且钢管柱倾斜角度才1,有利于高抛自密实施工法的施工。3立式手工浇捣法混凝土自钢管上口灌入,用振捣器捣实,管径大于350mm时,采用内部振捣器(振捣棒或锅底形振捣器等)每次振捣时间不少于30s,一次浇筑高度不宜大于2m。一次浇筑的高度不应大于振捣器的有效工作范围和23m柱长。 本工程钢管外径由底部1400mm变化到顶部的900mm,分节为2到3层一节,每层范围内有24道12、加劲板隔断,中间浇筑孔仅600450mm, 无法下人操作,只有用振捣棒伸入钢管内部方能实现对混凝土的振捣。考虑本工程实际,选择高抛自密实加人工振捣的方式进行钢管混凝土浇筑。4、 施工准备4.1、 技术准备4.1.1、 一般准备(1)根据设计混凝土强度等级、混凝土性能要求、施工条件、施工部位、施工时间段的气温、浇筑方法、使用水泥、骨料、掺合料及外加剂,确定各混凝土强度等级的所需坍落度和初、终凝时间,委托有资质的搅拌站完成混凝土配合比设计。(2)编制钢管混凝土施工方案和技术交底,明确施工顺序和浇筑分区,浇筑方式等,施工机械选择,浇筑方法等等,分级进行交底。(3)统计浇筑混凝土所需的各种物资材料、机13、具、劳动力需用量。(4)准备浇筑混凝土所需的水、电,以满足施工需要。(5)确定混凝土浇筑时的场地平面布置,对相应场地进行清理和准备。(6)确定满足连续浇筑的需求所需要的混凝土罐车数量。(7)确定混凝土试块制作组数,满足标准养护和同条件养护的需求。4.1.2、 原材料及配合比技术要求混凝土配合比应根据混凝土强度等级计算,并通过试验后确定,除满足强度指标外,尚应注意混凝土坍落度的选择。对于立式高位抛落无振捣浇筑法,粗骨料粒径可采用0.53cm,水灰比不大于0.45,坍落度不小于15cm,为满足上述坍落度的要求,应掺适量减水剂,为减少收缩量,可掺入适量的混凝土微膨胀剂。(1)水泥:防水混凝土采用较低14、水化热的p.o42.5普通硅酸盐水泥,每立方米水泥含量不小于320kg,并掺入一定量高炉矿渣,以降低混凝土的水化热。(2) 粗骨料:粗骨料应选用质地坚硬级配良好的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等碎石或碎卵石,骨料母体岩石的立方体抗压强度应比所配制的混凝土强度高20%以上,仅当有可靠依据时方可采用卵石配制。粗骨料颗粒中针片状颗粒含量不宜大于5%,不得混入风化颗粒,含泥量不应大于1%,当泥为非粘土质石粉时允许含量可适当放宽。粗骨料的最大粒径不宜大于25mm,粗骨料宜采用二级级配。(3)细骨料:为提高混凝土的和易性,细骨料采用中砂,区级配,细度模数不宜小于2.6,含泥量不大于1.5%。(4)掺合料:掺入一定15、比例的I级粉煤灰和矿渣粉,减少水泥用量,粉煤灰掺量不宜大于胶结材料总量的30%,磨细矿渣不宜大50%。(5)外加剂:采用聚羧酸减水剂,高效减水剂掺量宜为胶结材料总量的0.4%1.5%。(6)钢管混凝土初凝时间控制在1012小时;坍落度控制在25030mm;扩展度控制在550650mm, 配制高强混凝土所用的水胶比宜采用0.250.42。(7)混凝土配合比设计由混凝土供应商提供,混凝土到达现场后,抽样检查混凝土坍落度,误差必须在2cm内,严禁对商品混凝土内加水,并按规范要求制作混凝土试件。初步设计出配合比如下: 配合比P.O42.5水泥水砂石聚羧酸减水剂(占胶凝材料比例)F类一级粉煤灰zy膨胀剂16、(占胶凝材料比例)磨细矿渣粉砂率坍落度密度初凝时间终凝时间水胶比用量3501607679017.57030704423030mm2350610min730min0.31重量比10.4572.9362.670.0162200.06120.204.2、 劳动力投入人员配备情况表工种数量工作内容混凝土料斗操作工3人个别钢管柱混凝土用塔吊浇捣时配合移动料斗混凝土下料振捣工12人混凝土泵管接管、下料振捣塔吊司机(指挥)8人指挥塔吊、吊运机械、材料等布料机司机(指挥)4人开动和指挥布料机浇筑混凝土班组质检员2人全程检查混凝土的振捣质量,实验员1人监测混凝土坍落度、和易性等电 工2人配合解决现场施工用电架子17、工5人在钢梁上搭设泵管架空支架、固定布料机底座等4.3、 材料准备主要是混凝土的准备,每次混凝土施工前,根据设计图纸、施工组织设计、专项施工方案的要求,提前向混凝土厂家提出该次混凝土的数量、进场时间、单位时间混凝土需求量,及混凝土强度等级、初终凝时间、坍落度和扩展度等有关技术参数的要求,以便混凝土厂家及时做好准备。混凝土用量汇总表部位总用量(立方米)C60(-3层20层)浇筑量 2352 m3C55(21层35层)浇筑量1418 m3 C50(36层屋顶层)浇筑量763.7m3 主体单次浇筑(23层一次 )319.68 m34.4、 主要机械设备配备4.4.1、 砼输送泵的选择本工程钢管砼最大18、浇筑高度为49F板面,204.2m。单次混凝土最大浇筑量地下部分为207.7m3,地上部分为319.68 m3。根据需要泵送的高度和单次最大体积,选择HBT80C型输送泵。HBT80C型砼输送泵性能参数如下单位HBT80C拖式混凝土输送泵参数理论输送量(低压)m3/h80理论输送量(高压)m3/h50理论输出压力(低压)MPa10理论输出压力(高压)MPa18液压系统压力MPa32高低压切换有输送缸缸径行程mm2001800料斗容积*上料高度m3/mm0.7*1420外型尺寸mm743120752628整机质量kg7300混凝土塌落度mm100230理论最大输送距离150mmm水平 1200,19、垂直 350125mmm水平 1000,垂直 320 4.4.2、 混凝土布料机的选择根据钢管柱单根浇筑的特点、浇筑方量、钢管柱根数和分布范围,选用1台HG19Y布料机,用地上部分于混凝土浇筑时的布料。HG19Y移动式布料机占用位置不大,并且可以向上和向下布料,混凝土浇筑完毕可由塔吊吊运至另外一处,具有很强的机动性,适合本工程混凝土工程施工。Model型号HG19YPerformance性能Max.radius of placing boom(m)最大布料半径19Stationary height (to the joint between the end of the boom and sw20、ivel table)(m)独立高度(至臂根铰点)38Boom articulation()臂架回转角度365Slewing brake回转制动always close常闭Working temperature()工作环境温度-2048Total weight(kg)整机重量6400(8m高)Power电源380V/50HZControl mode控制方式Radio remote control/short-haul Control无线遥控/近控Pipeline cleaning mode输送管清洗方式Wet cleaning/dry cleaning水洗/干洗Structure of tow21、er body塔身结构形式Cylinder column圆筒Section of tower body ( m)塔身截面0.8 Boom臂架Shape形式Three hydraulic foldable arms三节液压卷折Inner diameter of pipeline输送管径DN125End hose(mm)末端软管530001st section第一节臂Length(m)长度9.3Articulation转角-4.2+82.52nd section第二节臂Length(m)长度5.28Articulation转角01803rd section第三节臂Length(m)长度4.0Art22、iculation转角0180示意图4.4.3、 泵管系统的选择拟在本工程钢管混凝土施工时,投入1台砼输送泵,地下室阶段布置在钢筋加工场位置,地上阶段布置在工程北侧楼板上,泵管在地下室顶板上用轮胎垫着铺设,通过核心筒内的管道井垂直接至浇筑楼层。由于HBT80C型输送泵作业时,泵管内将产生250KN的水平拉力,因此选择耐高压的泵管系统,如下表:序 号项 目选用方案1内径125mm2外径140mm3接头形式卡箍连接4密封圈带骨架的超高压密封圈4.4.4、 混凝土浇筑机械配备一览表机械类型数量规格、型号备注插入式振捣棒5根ZN70-G共备有5根插入式振捣棒,能满足施工要求料 斗1个2m3吊装混凝土搅23、拌运输车10辆SY5250GJB4-6以布料机的浇筑速度并考虑现场等待。塔 吊2台K50/50,S450-L25配合混凝土浇筑砼输送泵1台HBT80C向楼层输送混凝土布料机1台HG19Y用于钢管柱混凝土布料5、 钢管混凝土施工5.1、 施工流程5.2、 浇筑方式及浇筑分区在地下室阶段,钢管柱分为三节,第一节出底板2.5m,第二节出-1F板1.2m,第三节出顶板1.2m,故用塔吊浇筑混凝土,平面上两台塔吊从两个方向依次按顺序浇捣,1#塔吊按逆时针从GZ11GZ20,2#塔吊按逆时针从GZ1GZ10。地上阶段,用布料机进行钢管柱混凝土的浇筑,分为3个区域,布料机移动三次,布置在三个点进行布料,除T24、A轴交YY轴GZ3,TE轴交T6轴GZ10无法覆盖需要用塔吊浇筑外,其他钢管柱都可用布料机直接下料。平面布置位置见图5.2-1。布料机用两条16#工字钢作为底座,底座支撑在4根钢梁上并用螺栓与之抱箍,垂直于钢梁布置,两端各伸出钢梁20cm,底座工字钢长度为8.8m(见图5.2-2)。泵管通过核心筒内管道井,到浇筑楼层,在筒外钢梁上搭设支撑架,泵管架空接至布料机所在位置。布料机及其底座可由塔吊调运至浇筑点,然后将底座与钢梁抱箍固定好。图5.2-1布料机平面布置图 图5.2-2布料机底座固定平面图 图5.2-3布料机底座固定方式立面图5.3、 浇筑要点(1)、管内混凝土采用高位抛落自密实法浇筑,辅25、以人工振捣。利用混凝土下落产生的动能达到压实混凝土的目的,并辅以振捣棒振实。(2)、在21层和36层,混凝土强度等级分别由C60 变成C55, C55 变成C50,在混凝土强度等级变化处,分别需要将C60浇筑至21层板面以上30cm,将 C55浇筑至36层板面以上30cm ,各根钢管柱浇筑至同一高度,剩余部分下次再浇。(见图5.3-1)图5.3-1(3)、各钢管柱分节长短不一,不同的钢管柱超出同一楼层的高度不一,最小超出高度为1.2m,钢梁连接好后,在-320层,21层35层,3649层范围内,混凝土强度无变化时,浇筑至各钢管柱管口以下30cm,以减少下节钢管柱焊接时管口处温度过高对混凝土的影26、响。(见图5.3-2)图5.3-2(4)、混凝土完成面若在钢管柱加劲板之下,则距离应大于20cm,防止下次混凝土浇筑时加劲板以下位置出现死角,混凝土难以进入,导致混凝土不密实,本工程混凝土浇筑面为楼板上90cm,距离最近的加劲板为90cm,故不存在此种顾虑。(5)、每次浇筑混凝土前(包括施工缝)应先浇筑一层厚度为100200mm的与混凝土等级相同的水泥砂浆,以免自由下落的混凝土粗骨料产生弹跳现象。(6)、在浇筑混凝土前2小时充分湿润混凝土的接触面。对钢管柱内混凝土的连接部位,应先进行凿毛。(7)、在高抛混凝土的施工过程中,应将出料口直接对准加劲板中心,使混凝土直接落入柱底,以防混凝土从出料口卸27、料后,撞击加劲板,导致出现砂石分离现象。同时防止混凝土扩散后堵塞上层加劲板上的排气孔,造成加劲板下出现空隙。此外,当浇筑至加劲板处时应控制浇筑速度,以通过混凝土的流动排出加劲板下的空气,防止加劲板下出现空隙。(8)、地下室阶段,用塔吊吊料斗浇筑时,料斗的下口尺寸应比钢管内径小100200mm,以便混凝土下落时,管内空气能够排出。(9)、当混凝土浇筑高度至管口4m左右时,由于此时高抛效果不明显,普通混凝土振捣棒的长度为9m左右,该段范围应可用普通振捣棒进行辅助振捣(振捣示意图见)。振捣棒插入混凝土内,应短插密振,每次振捣时间不少于30s,一次浇筑高度不宜大于2m,以防混凝土出现离析,对加劲板位置28、应辅助振捣。每层振捣至混凝土表面平齐,不再明显下降、不再出现气泡,表面泛出灰浆为止。 图5.3-3振捣棒操作示意图(定滑轮和串筒在垂直面错开)(10)、除最后一节钢管柱外,每节钢管柱浇筑完初凝后,应清除掉上面的浮浆,露出石子,待混凝土终凝后灌水养护,用塑料布将管口封住,并防止异物掉入。安装上一节钢柱前应将管内的积水、浮浆、松动的石子及杂物清除干净。当最后一节浇筑完毕后,用塑料布将管口封住,待管内混凝土强度达到要求后,用与混凝土强度相等的水泥砂浆抹平,盖上端板并焊好。 (11)、钢管内的混凝土浇筑工作宜连续进行,必须间歇时,间歇时间不应超过混凝土的初凝时间。需留施工缝时,应将管口封闭,防止水油和29、异物等落入。(12)、在平时施工时,如遇雨天应及时盖住钢管柱顶,以防钢管柱内进水。钢管柱内的积水,在混凝土浇筑前排除干净,防止混凝土浇筑后落入水中水泥浆与骨料分离,影响混凝土强度及密实度。(13)、浇筑过程中,必须由专人对混凝土的质量进行监控,及时作好坍落度检测,对和易性、坍落度不满足要求的混凝土坚决不准使用。每台班混凝土取样不少于2组。钢管柱混凝土浇筑图片1钢管柱混凝土浇筑图片2 5.4、 施工过程责任分解序号过程名称责任人协控责任人1混凝土原材料质量控制实验组潘玲2通知搅拌站备料潘玲吴开侠3塔吊机械管理和配合舒泽斌 吴仲标4到场罐车混凝土方量抽查蒋仲兰蒋仲兰5到场混凝土性能指标检测实验组潘30、玲6混凝土试块的制作、养护与送检实验组潘玲7混凝土浇筑速度与浇筑质量控制东源混凝土工长 吴开侠8混凝土养护混凝土班组长吴开侠9监督各流程质量控制情况质检员陈海涛说明:浇筑混凝土期间,各分工人员按工作时间表轮流值班,项目其他部门管理人员与现场工长全程配合,协助管理。5.5、 特殊情况处理5.5.1、 堵管当输送管被堵塞时应采取下列方法排除:(1)、重复进行反泵和正泵逐步吸出混凝土至料斗中,重新搅拌后泵送。(2)、用木槌敲击等方法,查明堵塞部位,将混凝土击松后重复进行反泵和正泵排除堵塞;(3)、当上述两种方法无效时。应在混凝土卸压后,拆除堵塞部位的输送管,排出混凝土堵塞物后方可接管,重新泵送前应先31、排除管内空气后方可拧紧接头。5.5.2、 非堵塞性中断当混凝土泵送出现非堵塞性中断时应采取下列措施:(1)、混凝土泵车卸料清洗后重新泵送,或利用臂架将混凝土泵入料斗,进行慢速间歇循环泵送,有配管输送混凝土时可进行慢速间歇泵送。(2)、固定式混凝土泵可利用混凝土搅拌运输车内的料进行慢速间歇泵送,或利用料斗内的料进行间歇反泵和正泵。(3)、向下泵送混凝土时应先把输送管上气阀打开,待输送管下段混凝土有了一定压力时方可关闭气阀。 5.5.3、 坍落度损失过大运输过程中,坍落度损失或离析严重,当塌落度损失后不能满足施工要求时,应该加入原水灰比的水泥浆或掺加减水剂进行快速搅拌,搅拌时间应不小于120s;严32、禁直接加水。经补充外加剂或快速搅拌已无法恢复混凝土拌和物的工艺性能时,不得使用。5.5.4、 混凝土缺陷对钢管混凝土将提前制作1:1模拟试件,进行混凝土浇筑,完成后通过将试件解体、超声波加抽芯的方式检验其浇筑质量,对施工工艺加以优化,确保正式工程钢管柱混凝土浇筑质量,施工中还将通过埋设声测管,采用声波透射法对浇筑质量进行检测,如果出现混凝土不密实、有缺陷的部位,将采用钻孔灌浆法进行处理,然后将钻孔补焊封固。6、 钢管混凝土的养护除最后一节钢管柱外,每段钢管柱的混凝土,只浇筑到离钢管顶端30cm处,以防焊接高温影响混凝土的质量。除最后一节钢管柱外,每节钢管柱浇筑完,应清除掉上面的浮浆,待混凝土终33、凝后灌水养护,用塑料布将管口封住,以防止异物掉入,安装下一节钢柱前应将管内的积水、浮浆、松动的石子及杂物清除干净。7、 施工进度计划安排施工进度计划见附图。8、 钢管混凝土的检测8.1、 检测方法及原理为检测混凝土的浇筑质量,按照一定比例,选择相应楼层进行混凝土浇筑质量抽检,采用声波透射法进行混凝土质量检测,其原理是:在预埋声测管之间发射并接收声波,通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和衰减等声学参数的相对变化,对钢管柱混凝土完整性进行检测。具体为在预埋的一根声测管内利用发射换能器产生高频振动,产生超声波,另外一根声测管内的接收换能器接收这种声波,超声波在传播过程中遇到由各种缺陷形成的界34、面时就会改变传播方向和路径,其能量就会在缺陷处被衰减,造成超声波到达接收换能器的声时、幅值、频率的相对变化。超声波检测方法主要包括:波形识别法,首波声时法以及首波频率法。8.2、 检测仪器8.2.1、 超声波检测仪要求声波检测仪应符合下列要求:(1)、 具有实时显示和记录接收信号的时程曲线以及频率测量或频谱分析功能。(2)、声时测量分辨力优于或等于0.5 s,声波幅值测量相对误差小于5%,系统频带宽度为1200kHz,系统最大动态范围不小于100dB。(3)、声波发射脉冲宜为阶跃或矩形脉冲,电压幅值为2001000V。8.2.2、 声波发射与接收换能器要求声波发射与接收换能器应符合下列要求:(35、1)、 圆柱状径向振动,沿径向无指向性;(2)、外径小于声测管内径,有效工作面轴向长度不大于150mm;(3)、谐振频率宜为3050kHz;(4)、水密性满足1MPa水压不渗水。现场实施8.2.3、 检测工作流程 8.2.4、 声测管埋设声测管每次埋设20%即4根。预计在16层和32层各检测一次,16层时,管径为1300mm,32层时,管径为1100mm。每根钢管柱埋设3根超声波检测管,声测管采用镀锌钢管,管径50mm,壁厚t=1.8mm。声测管应下端封闭,上端加盖,管内无异物,在浇筑之前,灌满清水,声测管连接处应该光滑过渡,管口应高出混凝土浇筑面100mm以上,各声测管管口高度应一致。将声测36、管点焊在钢管柱壁内侧,固定牢固,遇加劲板,则在声测管上开孔。可提前在钢构加工厂开孔及固定声测管。 浇筑混凝土时,要避免抛落混凝土对声测管的冲击,使之变形,浇筑完毕,要保证各管相互平行,以保证检测结果的准确性。8.2.5、 检测点的布置声测管在16层和32层布置,其平面位置和竖向长度与16层、32层的钢管柱分节长度及管径有关。以16层钢管柱为例,加以说明,16层钢管柱的分节情况如图-4所示。图7.4.3-1图7.4.3-2 图7.4.3-3 图7.4.3-4 根据上图所示的钢管柱分节长度,对于GZ9、GZ10、GZ19、GZ20和GZ1、GZ8、GZ11、GZ18,若其中有柱埋设声测管,则其长度37、为8300(14F16F),对于GZ2、GZ12、GZ13、GZ14、GZ15、GZ16、GZ17和GZ3、GZ4、GZ5、GZ6、GZ7,若其中有柱埋设声测管,则其长度为13600(15F18F)。当钢管柱在一节内直径有变化时,声测管则贴近小直径钢管柱内壁。声测管沿着钢管柱内沿平面上呈对称形状布置,与钢管柱柱壁每隔1m点焊一次。如图7.4.3-5所示。图7.4.3-58.2.6、 检测前准备工作现场检测前准备工作应符合下列规定:1 、采用标定法确定仪器系统延迟时间。2 、计算声测管及耦合水层声时修正值。3 、在桩顶测量相应声测管外壁间净距离。4 、将各声测管内注满清水,检查声测管畅通情况;换38、能器应能在全程范围内升降顺畅。8.2.7、 检测工作步骤1 、将发射与接收声波换能器通过深度标志分别置于两根声测管中的测点处。2 、发射与接收声波换能器应以相同标高(图10.3.3a)或保持固定高差(图) 同步升降,测点间距不宜大于250mm。 3 、实时显示和记录接收信号的时程曲线,读取声时、首波峰值和周期值,宜同时显示频谱曲线及主频值。4 、将多根声测管以两根为一个检测剖面进行全组合,分别对所有检测剖面完成检测。5 、在桩身质量可疑的测点周围,应采用加密测点,或采用斜测(图b)、扇形扫测(图10.3.3c)进行复测,进一步确定桩身缺陷的位置和范围。6、 在同一根桩的各检测剖面的检测过程中,39、声波发射电压和仪器设置参数应保持不变。 8.2.8、 数据整理分析1)测位混凝土声学参数的平均值mx和标准差sx应按下式计算: 式中:Xi第i点的声学参数测量值; N参与统计的测点数。2)异常数据可按下列方法判别:A、将测位各测点的波幅、声速或主频值由大至小按顺序分别排列,即X1X2XnXn+1,将排在后面明显小的数据视为可疑,再将这些可疑数据中最大的一个(假定Xn)连同其前面的数据按上式计算出mx及sx值,并按下式计算异常情况的判断值(X0):X0=mx-1sx式中1按超声法检测混凝土缺陷技术规程(CECS21:2000)表取值。B、当测位中判出异常测点时,可根据异常测点的分布情况,按下式进40、一步判别其相邻测点是否异常:X0=mx-2sx或X0=mx-3sx式中2及3按超声法检测混凝土缺陷技术规程(CECS21:2000)表取值。当测点布置为网格状时取2;当单排布置测点时(如在声测孔中检测)取3。3)当测位中某些测点的声学参数被判为异常值时,可结合异常测点的分布及波形状况确定混凝土内部存在不密实区和空洞的位置及范围。 8.3、 检测结果分类分析序号类 型结 果1声时短、幅值大、频率高表明超声波穿过的钢管混凝土密实均匀,没有缺陷。2声时长、幅值小、频率低表明钢管混凝土中存在着缺陷,而且缺陷的位置是在有效接收声场的中心轴线上即收发换能器的连线。3声时短、幅值小、频率低钢管混凝土中的缺陷41、不在有效接收声场的中心轴线上,而是在有效接收声场覆盖的空间内,以致声线仍然通过有效接收声场的中心轴线,声时不会改变,然而有效声场空间里的缺陷使得声能受到衰减,导致幅值变小频率下降。钢管混凝土中的缺陷虽然在有效接收声场的中心轴线上,但是缺陷足够小。钢管混凝土本身并没有缺陷,但是由于换能器与钢管外壁耦合不良,也会造成幅值变小、频率下降而声时变化很小的现象。这种现象是在检测过程中由人为因素造成的,它不能反映钢管混凝土的真实情况,必须杜绝它的出现。9、 质量技术保证措施序号项 目保证措施1原材料的质量控制原材料的选择严格按照高强混凝土结构技术规程CECS104:99及混凝土外加剂GB/T8076-9742、及混凝土泵送剂JC473-92的规定进行控制。主要控制粗细骨料的粒径范围、级配,含泥量,水泥、掺合料和外加剂的品种。2配合比的优化设计本工程混凝土即是钢管混凝土又是高强混凝土,其中各种原材料及掺合料、外加剂的重量百分比既要符合高强混凝土结构技术规程CECS104:99的规定,又要符合钢管混凝土结构设计与施工规程CECS28:90、自密实混凝土应用技术规程(CECS203:2006)的规定,要严格控制水胶比。3混凝土拌合物生产控制混凝土搅拌站要严格按照配合比进行生产,生产前对搅拌站的计量设备进行校核,确保原材料的计量准确。高强高流动性混凝土要求有足够的搅拌时间,搅拌时间要求控制在3分钟,确保搅拌43、均匀,气温变化及砂石含水率变化时应根据配合比对其重量及时调整。确保入泵混凝土的坍落度,严格控制水胶比,炎热天气时采取相应措施降低混凝土的入模温度。 搅拌车在装车前应排除罐体内的洗车水,在运输过程中要保持旋转状态,卸料前高速旋转1分钟,保证混凝土拌和均匀。并保持泵送的连续性。4现场拟做钢管柱模拟实验按照工程钢管柱实体大小制作1:1模拟试件,模拟正式施工条件下进行混凝土的泵送施工,通过超声波和抽芯检测,用来检验混凝土浇筑的密实度和泌水性能等其它性能指标。5混凝土现场验收每次进行混凝土灌注时,应同搅拌站的技术人员从混凝土搅拌车中随机抽取混凝土试样,应抽取中间1/3部分混凝土的试样进行试件的制作。同时44、应进行坍落度、扩展度及倒流速度的试验。当发现坍落度不足时,严禁往混凝土内浇水并同搅拌站协调解决。完成坍落度测试后,应轻轻拍打混凝土试样,观测混凝土的保水性,发现明显泌水时应通知有关部门与搅拌站共同处理。由于钢管混凝土出现质量问题时的处理难度较大,施工现场应严格进行检测,把好质量关。6浇筑振捣混凝土分层浇筑,一次浇筑高度不超过2m,每层需充分振捣,保证混凝土的密实度,采用大半径的振捣棒振捣,浇捣过程中应该注意留置声像资料。 7现场试件制作严格按照混凝土结构工程质量验收规范的规定留置混凝土标准和同条件试块,并及时送检,取回报告。8混凝土浇筑混凝土浇筑过程中,前台与后台保持有效沟通,同一根钢管柱的混45、凝土应连续浇筑,混凝土浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。9现场交通协调现场要合理安排专人,对场内混凝土运输车辆的进出进行指挥和调度,防止等待时间过长,影响混凝土的质量。10、 安全文明施工保证措施(1)可焊接工具式的操作平台,操作平台板上预留半圆形钢管柱位,在混凝土浇筑前,将两个操作平台,箍住钢管柱,用螺栓对接后支撑在钢管柱牛腿上,其宽度=钢管柱直径+1.8m,以便于施工人员操作,操作平台板面低于钢管柱顶口50cm,四周防护栏杆高度为1.2m,用密目式安全网封闭。操作平台应搭设牢固,施工人员在上面操作时必须系好安全带,安全带使用符合高挂低用的原则。 (2)在楼层钢管混凝土浇筑时,所有的钢梁上都要满铺安全兜网,未铺盖压型钢板的楼层都要铺设。(3)要用模板和钢管架搭设专用安全通道,方便操作人员到达钢管柱进行混凝土浇捣。(4)使用振捣棒的作业人员,应穿胶鞋,戴绝缘手套,使用带有漏电保护的开关箱。 (5)夜间作业,应有足够的照明设备,并防止眩光。 (6)吊装作业应严格遵守吊装规程,有专人指挥,不得擅离职守。(7)焊接作业应作好防火措施。 施工平台安全防护搭设 施工人员安全带绑设