[发明专利]钢管混凝土柱针式混凝土浇筑施工方法

说明书

技术领域

    本发明属于建筑施工工程领域，涉及一种混凝土浇筑施工方法，尤其涉及一种钢管混凝土柱针式混凝土浇筑施工方法。

背景技术

目前超高层建筑多采用钢-混凝土混合结构（混凝土采用自密性混凝土），建筑外框采用钢管混凝土柱，在钢管柱内浇筑混凝土。现有技术中，钢管柱内混凝土的浇筑施工有两种方法：1、采用塔吊吊斗或布料机浇筑，2、采用顶升作业法。

其中，塔吊吊斗或布料机浇筑方法，需在每节柱的柱顶进行浇筑施工，这样需要长期占用塔吊作业时间，制约其他工序（特别是钢管柱、钢梁安装等）的作业时间；而且吊斗的施工效率低下。采用液压布料机浇筑，布料机层层吊运安装时间长，操作空间有限，施工安全隐患大。再者，采用塔吊吊斗或布料机浇筑时，由于钢管柱吊装施工，结构楼面滞后，使得钢管柱内混凝土浇筑时需要在高空中搭设浇筑平台，高空作业安全风险高；而且，上节钢管柱需要在下节钢管柱混凝土浇筑完成后才能够吊装，拖延了结构施工工期。

其中，采用顶升作业法时，由于是超高层施工，混凝土连续不断地向上顶升时压力不断加大，造成需要的顶升动力选择非常困难。同时，顶升作业如果中间出现停滞便会造成混凝土冷缝出现，从而无法向上顶升作业；中间出现混凝土空洞的质量事故时需要设置止回阀；每次顶升作业后需要等待混凝土终凝达到强度等级后才能够拆除顶升设备和止回阀等，对设备要求高。拆卸浇灌口的连接管卡及栅形阀门的胶皮时，容易造成砼浆液喷出伤人，尤其是眼睛；施工人员要站在侧面作业，戴上护目镜，打入钢筋后即可拆下短管钢管头上的管卡子，移动水平管进行下一根钢管柱的施工，工艺繁杂。

为此，需要提供一种更先进的钢管柱内混凝土浇筑的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的钢管混凝土柱针式混凝土浇筑施工方法，其在结构楼面施工（或铺设）完成后，将楼面作为浇筑平台，减少高空搭设操作平台的危险性；采用泵送直接浇筑，提高浇筑速度；且改变了以往钢管柱吊装需等待柱内混凝土浇筑完成才能进行上节柱吊装的模式，在钢管柱内混凝土浇筑的同时钢管柱吊装工序可以往上施工，提高施工进度。

   为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

   钢管混凝土柱针式混凝土浇筑施工方法，其包括如下步骤：

  （1）进行混凝土配合比试验，检测自密实混凝土的扩展度和坍塌度、倒置坍落度筒排空时间，获得符合设计要求的混凝土配合比；

（2）进行最小高度浇筑模拟试验：

  取与要浇筑的钢管柱横截面相同的第一试验钢管柱进行混凝土浇筑试验；利用混凝土泵机的泵管口伸到所述第一试验钢管柱的顶端靠近管壁的位置，根据步骤(1)获得的混凝土配合比浇筑混凝土；

 待混凝土凝结后，拆掉所述第一试验钢管柱，获得第一试验混凝土柱；然后对所述第一试验混凝土柱进行表观检查混凝土骨料分布、浮浆厚度、是否有蜂窝或麻面，粗定质量符合设计要求的最小浇筑高度区间，然后在最小浇筑高度区间内的不同高度处进行钻芯强度检验，检验合格后最终确定混凝土质量符合设计要求的最小浇筑高度；

 （3）进行最大高度浇筑模拟试验：

  取与要浇筑的钢管柱横截面相同的第二试验钢管柱进行混凝土浇筑试验；首先对所述第二试验钢管柱的壁厚抗侧压力进行验算，以确定拟进行试验的所述第二试验钢管柱的浇筑高度的侧压力满足要求，当侧压力不符合要求时则缩短所述第二试验钢管柱的长度；

  然后，吊装第二试验钢管柱；

  利用混凝土泵机的泵管口伸到所述第二试验钢管柱的顶端靠近管壁的位置，根据步骤(1)获得的混凝土配合比浇筑混凝土；

  待混凝土凝结7天后，进行超声波检测钢管混凝土柱的桩身质量情况，待桩身质量达到设计强度后，分解所述第二试验钢管柱，获得第二试验混凝土柱；进行表观检查骨料分布、浮浆厚度、是否有蜂窝或麻面；再结合超声波检测结果，粗定质量符合设计要求的最大浇筑高度区间；

  然后,在最大浇筑高度区间内的不同高度处进行回弹法强度检测，粗定桩身混凝土强度是否满足设计要求，最后根据回弹法强度测试的结果选取回弹值较低处；再在最大浇筑高度区间内的不同高度处进行钻芯强度检测，结合回弹法强度测试结果最终确定混凝土质量符合设计要求的最大浇筑高度；

 （4）制造钢管柱单元：

  根据最小浇筑高度、最大浇筑高度及吊装设备吊运能力、运输设备最大长度确定每个钢管柱单元的长度以及开设在所述钢管柱单元管壁的浇筑孔的位置；制造钢管柱单元，并在距离其浇筑孔最小浇筑高度处开设溢流孔，所述溢流孔的孔径小于混凝土最大骨料粒径；