摘 要:根據現場實際情況,確定了混凝土的澆筑工藝,選擇了混凝土的頂升施工機械及配合比,詳細介紹了高大箱型鋼柱混凝土頂升澆筑施工方法,提出了施工中的有關注意事項。
關鍵詞:配合比,頂升壓力,混凝土澆筑
中圖分類號: TU755. 6 文獻標識碼:A
1 工程概況
某工程有43 根箱型鋼柱,設計要求在標高+ 25. 00 m以下柱芯內澆筑C30 混凝土,最大型號鋼柱±0. 000 以上混凝土量61. 2 m3 。根據現場實際情況,選擇溜槽溜送加泵送擠壓頂升的澆筑工藝,±0. 000 以下溜槽溜送,機械振搗, ±0. 000 以上擠壓頂升,不需振搗。
泵送擠壓頂升較多用于圓鋼管混凝土柱頂升澆筑,是較為成熟的施工工藝,本工程箱型柱與鋼管混凝土柱相比有所不同,一是柱內設水平加勁板,增加了頂升阻力,同時一次頂升高度較大,相應頂升阻力大,見圖1 ;二是箱型柱斷面大,壁板抗擠壓變形能力弱。
2 核算頂升壓力,選擇施工機械
柱內混凝土壓力: F =γc H = 25 ×25 = 625 kN/ m2 = 0. 625 MPa ;每個彎頭降壓0. 1 MPa ,共3 個彎頭,降壓0. 3 MPa ;每個水平加勁肋板考慮降壓0. 2 MPa ,12 個水平加勁肋板,降壓2. 4 MPa ;HBT60C 混凝土泵額定頂升壓力為9 MPa ,按85 %計算,為7. 65 MPa ;則0. 625 + 0. 3 + 2. 4 = 3. 325 MPa < 7. 65 MPa ;滿足頂升要求,因此選擇使用HBT60C 混凝土拖式泵。
3 配合比設計
混凝土配合比除滿足強度、坍落度要求外,還要求漿體豐富、緩凝、微膨脹。混凝土摻高效泵送緩凝劑、UEA 微膨脹劑,砂率42. 3 %,坍落度16 cm～20 cm ,擴展度30 cm ,初凝時間不小于6 h ,配合比如表1 所示。
4 施工方法
施工順序:開孔→下柱澆筑→焊管→泵車就位,安裝輸送管→頂升→拆管→堵孔。
4. 1 開孔
開孔時應用割軌等輔助工具,盡量保證孔的圓度,孔徑140 mm,保留割下的圓板,將來封堵時使用。孔邊二次修出坡口,方便焊接泵管。孔開在柱子大面的中心線上,同時應避開水平隔板,一般開在+ 0. 100 m 處,柱子包腳混凝土可將其永久包裹;有隔板處開孔上移。
4. 2 下柱澆筑、焊管
下柱用汽車泵從開好的孔澆筑,邊澆邊插入振動棒振搗,至孔口以下150 mm 左右停止。然后將一個1/ 2 45°彎頭管插入柱內,帶箍的一端朝外,焊接焊牢不允許漏漿,外露80 mm ,其余全部插入(見圖2) 。帶箍的一端朝外便于用卡環連接。
4. 3 泵車就位,安裝輸送管
泵車應盡量靠近柱子,使輸送管盡量縮短,彎頭不宜超過3個,目的是減小頂升阻力。止流裝置接在與柱子相連的彎頭上。泵車出口處接一節高性能高壓軟管,調整與輸送管的連接(見圖3) 。輸送管用腳手架子支撐牢固,保持水平或在一條線上,不得彎折。止流裝置為閘板式成品構件,為防止混凝土在泵送頂升澆筑過程中閘板縫漏氣,需用黃油涂縫并加設密封圈墊,加固螺栓擰緊。閘板水平安置,便于堵管時臨時封閉,故障清除后及時恢復泵送頂升。
4. 4 頂升
混凝土頂升施工前要檢查泵的狀況和性能,保證泵送正常進行,澆筑前應現場檢查混凝土坍落度,符合要求才可使用,在泵送過程中,不可進行外部振搗,以免泵壓急劇上升,使澆筑中斷。混凝土頂升應在第一罐混凝土初凝前完成。當混凝土供應數量不能確保連續澆筑一根鋼柱時就不澆筑,以免出現堵塞現象。當混凝土泵送達到設計標高后穩壓2 min～3 min ,再用大錘將閘板砸至另一端,則混凝土被封閉,頂升施工完畢。閘板閥之后的輸送管和泵車拆除,移至下一柱子附近,繼續頂升。
根據工藝要求,上柱在下柱混凝土頂升前不得安裝,以便頂升失敗后采取高拋澆筑,因此頂升時可派一人在柱頂觀測澆筑情況。加之每根柱的混凝土量可預先算出,所以混凝土頂升至+ 25. 000即停止,以確保混凝土不外溢,防止污染鋼柱表面。混凝土澆筑后第二天,即可切除外露彎頭,補焊洞口,磨平,補漆。
5 其他注意事項
1) 泵送頂升混凝土的原材料應檢測合格,根據檢測結果調整配合比。專人負責制作、養護、送檢試塊。
2) 安排專人檢查混凝土,及時挑揀其中的大塊石,防止堵管。
3) 根據實際操作經驗,泵送時應采用正泵泵送,盡量不打反泵,避免堵管。
4) 泵送前應檢查電壓,使其在(380 ±5) %范圍內,否則不得開機。應提前與有關部門協調,保證電力正常供應,防止頂升中途停電。
5) 頂升澆筑混凝土前,應保證現場道路暢通,防止頂升中途停止。
