無站臺柱雨棚鋼管柱泵送混凝土頂升施工技術(shù)探討

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1、無站臺柱雨棚鋼管柱泵送混凝土頂升施工技術(shù)探討　　摘要：結(jié)合張家界無站臺柱雨棚工程實例，簡述無站臺柱雨棚鋼管柱泵送混凝土頂升澆灌施工工藝、操作要點及質(zhì)量、安全控制。　　關(guān)鍵詞：鋼管混凝土；泵送頂升　　　　1引言　　　　近年來，越來越多的大跨度無站臺柱雨棚在我國火車站的建設(shè)中投入使用，而鋼管混凝土柱以其造型流暢、結(jié)構(gòu)受力性能好、截面尺寸經(jīng)濟等優(yōu)勢在無站臺柱雨棚中得到廣泛應(yīng)用。鋼管混凝土（concretefilledsteeltube，簡寫為CFST）是由混凝土填入鋼管內(nèi)而形成的一種新型組合結(jié)構(gòu)。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)可使混凝土處于側(cè)向受壓狀態(tài)，其抗壓強度

2、可成倍提高，同時由于混凝土的存在，提高了鋼管的剛度，兩者共同發(fā)揮作用，從而大大地提高了承載能力。鋼管混凝土主要以軸心受壓和作用力偏心較小的受壓構(gòu)件為主，具有良好的受力性能和施工性能，具體表現(xiàn)為：承載力高、延性好，抗震性能優(yōu)越；施工方便，工期大大縮短；有利于鋼管的抗火和防火；耐腐蝕性能優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)。　　　　2張家界無站臺柱雨棚工程簡介　　　　張家界無站臺柱雨棚33773m2,主體結(jié)構(gòu)采用雙肢鋼管混凝土組合柱支撐倒三角形鋼管桁架結(jié)構(gòu)，橫向跨度最大達到26.25m、縱向柱距為25m,共有46榀雙肢鋼管混凝土組合柱需要澆注C40混凝土。每榀鋼柱由2根φ

3、630×16的鋼管焊接而成，變肢距１.2～３m，其中7榀澆灌高度為29.75m，其余39榀澆灌高度為23.75m。　　　　3鋼管混凝土柱泵送頂升的特點　　　　鋼管混凝土柱澆灌已廣泛使用的有開孔澆灌法、高位拋落法等施工方法。張家界無站臺柱雨棚根據(jù)鋼管混凝土柱變肢距這一特點采用在管柱下部開臨時澆灌孔，用混凝土泵自下而上灌注混凝土的泵送頂升法施工。采用泵送頂升法施工，在混凝土澆灌過程中不需振搗，可節(jié)省大量的混凝土用工和機械；由于混凝土從柱根向上頂升逆向澆灌，利用混凝土的重力自密實，比傳統(tǒng)施工工藝澆灌的混凝土更加密實、均勻，并較好地杜絕了采用高位拋落法

4、在變肢距處出現(xiàn)離析、爛根等質(zhì)量通?。挥捎陔p肢柱在柱腳底部連通，利用連通器原理只需在任一肢柱上開孔就可以同時將一榀雙肢柱澆灌完畢，極大提高了施工效率；同時不搭設(shè)高空腳手架，減少了高空作業(yè)量,在安全保障方面可有較大改善,并且具有時間短、費用低等優(yōu)點。　　　　4混凝土泵送頂升澆灌工藝原理　　　　在鋼管混凝土柱的底部管壁上開一個比輸送管略大的孔洞,用輸送管將混凝土輸送泵的出口與之連接,利用混凝土泵的壓力將自密實混凝土自下而上擠壓頂升灌入鋼管內(nèi)，直至管內(nèi)注滿混凝土。鋼管柱頂部設(shè)置溢流排氣孔，以減少泵送壓力。在鋼管柱下部接口的接管上設(shè)置止流閘防止砼倒流。

5、　　　　5混凝土泵送頂升澆灌施工工藝流程　　　　6混凝土泵送頂升澆灌施工操作要點　　　?。?）泵送混凝土配合比：除必須滿足混凝土設(shè)計強度和耐久性的要求外，尚應(yīng)使混凝土滿足可泵性要求，使水灰比小、坍落度大，減少混凝土收縮，強度、均勻性和凝聚性均優(yōu)于普通同強度等級的塑性混凝土。在混凝土中同時摻加減水劑和膨脹劑，可使混凝土拌和物泌水率減小，含氣量增加，和易性改善，從而滿足泵送要求，可采用壓力泌水試驗結(jié)合施工經(jīng)驗進行控制，一般10S時的相對壓力泌水率S10不宜超過40%。　　S10=V10/V140（V10、V140-混凝土加壓至

6、10S和140S時的泌水量）　　粗骨料選用最大粒徑與輸送管徑比對碎石不宜大于1：3，對卵石不宜大于1：2.5，細(xì)骨料宜采用中砂細(xì)度模數(shù)為2.0，同時摻合適量Ⅱ級粉煤灰，混凝土水灰比宜為0.4~~0.6，外加劑可選用高效緩凝減水劑增加砼的初凝時間，同時摻入10%的UEA膨脹劑使砼澆灌后微膨脹，以補償收縮達到密實。　?。?）對混凝土輸送泵工作壓力的要求：頂升過程中，混凝土在鋼管內(nèi)呈“泉涌狀”上升，混凝土輸送泵工作壓力與泵產(chǎn)品性能、狀況、泵送高度、泵送水平距離和混凝土坍落度及和易性有關(guān)。施工前要根據(jù)現(xiàn)場實際水平泵送距離及泵送管路的設(shè)置計算壓力損失（具

7、體見壓力損失換算表），為減少泵送壓力損失，輸送泵與鋼柱間距離不宜過大，以確保輸送泵的有效工作壓力達到10～16MPa。、　?。?）柱肢與混凝土輸送管的連接：在距鋼管混凝土柱底部約800mm的位置開一個進料口，進料口的尺寸比進料短管大3mm，焊接的進料短管采用混凝土泵管制作，焊接時須保證進料短管與鋼管柱向下呈450，進料短管的出口面呈水平狀態(tài)以防止混凝土進入鋼管柱后直接噴射到管內(nèi)壁，減小混凝土向上的頂升阻力（詳見圖2）。進料短管與鋼管柱之間采用焊接，焊縫高度不小于壁厚。為防止施工時進料口處振動劇烈，將進料口與鋼管柱之間的焊縫撕裂，在進料短管周圍均勻

8、地加焊加強筋板。　?。?）止流閥的制作、安裝：為防止在拆除輸送管時混凝土回流,需在連接短管上設(shè)置一個止流裝置，其形式可以