钢管柱混凝土顶升施工控制要点
摘要:钢管混凝土柱泵送顶升混凝土是利用混凝土输送泵，将混凝土从钢管柱下部预留的圆孔连续不断地自下而上顶入钢管柱内。

本文结合施工实践，简述其施工技术。

关键词：顶升法；施工要点；质量控制；
一、前言
钢管混凝土是介于钢结构和钢筋混凝土结构之间的一种结构形式，兼有两种结构的优点。

传统施工都是从钢管柱顶灌入混凝土，施工时需制作施工平台，长时间占用大型吊车，由于高空作业量大，施工人员极其不安全，且每次浇筑的混凝土量并不大，费用高；顶部灌入混凝土会导致管内混凝土不密实等现象。

而泵送顶升混凝土的施工方法无需长时间占用大型吊车，施工时，现场有一台混凝土输送泵即可满足要求，工艺相对简单，同时减少了高空作业量，在安全保障方面可有较大改善，并且具有时间短、费用低等优点，提高施工质量。

二、工程概况及实施过程
1、工程概况
本工程柱为钢管混凝土柱，共计222根钢柱，钢柱由下柱（圆管柱）、肩梁以及上柱（H型钢柱）组成，其中圆管柱长度14.8m，管规格为Φ426*6mm，
Φ457*7mm，Φ478*7mm，设计为灌注C35无收缩混凝土。

本工程钢管内混凝土采用顶升法施工工艺施工，单根钢管混凝土量大约2.6立方米，顶升时间为大约3分钟，钢柱因高度高，管径小、管皮薄施工过程中难度较大。

2、施工准备阶段
2.1混凝土的选择
泵送混凝土配合比除满足混凝土设计强度和耐久性的要求外，尚应满足可泵
性要求，使水灰比小、坍落度大，减少混凝土收缩，其强度、均匀性和凝聚性均
要优于普通同强度等级的塑性混凝土。

在混凝土拌合时应掺加减水剂和微膨胀剂，使混凝土拌和物泌水率减小，含气量增加，和易性改善，从而满足泵送要求。

粗
骨料选用时其最大粒径与输送管管径比，碎石最大粒径不应大于25mm；细骨料宜
采用粗砂，其细度模数为2.8.5，同时掺合适量Ⅱ级粉煤灰，混凝土水灰比宜为0.4～0.6，外加剂选用高效缓凝减水剂以增加砼的初凝时间，同时掺入10％的膨
胀剂使砼浇灌后产生微膨胀，以补偿收缩以达到密实。

2.2输送泵的选择
顶升过程中，混凝土在钢管内呈“泉涌状”上升，混凝土输送泵工作压力与
泵产品性能、状况、泵送高度、泵送水平距离和混凝土坍落度及和易性有关。

施
工前要根据现场实际水平泵送距离及泵送管路的设置计算压力损失，为减少泵送
压力损失，输送泵与钢柱间距离不宜过大，钢柱与泵管连接的短管气密性要好，
以确保输送泵的有效工作压力达到10～16MPa。

2.3柱肢与混凝土输送管的连接
在距钢管混凝土柱底部约800mm的位置开一个进料口，进料口的尺寸
Φ146mm，焊接的进料短管采用无缝钢管制作，焊接时须保证进料短管与钢管柱
向上呈20-30°，进料短管的出口面呈水平状态以防止混凝土进入钢管柱后直接
喷射到管内壁，减小混凝土向上的顶升阻力。

进料短管与钢管柱之间采用焊接，
焊缝高度不小于壁厚。

为防止施工时进料口处振动剧烈，将进料口与钢管柱之间
的焊缝撕裂，在进料短管周围均匀地加焊加强劲板。

2.4止流阀的制作、安装
为防止在拆除输送管时混凝土回流，需在连接短管上设置一个止流装置，其
形式可以是闸板式的，或者是插楔式的。

为防止在混凝土泵送顶升浇灌过程中闸
板缝漏气，需用黄油涂缝，或者加设一个密封圈垫在闸板缝内。

混凝土泵送顶升
浇灌结束后，控制泵压2～3分钟，然后略松闸板的螺栓，打入止流闸板，即可
拆除混凝土输送管，转移到另1根钢管柱浇筑。

待混凝土浇筑后4-6小时，拆除
连接短管，此时短管混凝土便于敲除，便于循环利用。

最后补焊洞口管壁，磨平、补漆，补洞用的钢板宜为原开洞时切下的钢板。

3、顶升施工阶段
3.1正常施工
混凝土顶升施工前要检查泵的状况和性能，保证泵送正常进行，浇筑前现
场应检查砼塌落度，塌落度应≥180mm，符合要求才可使用，在泵送过程中，不
可进行外部振捣，以免泵压急剧上升，使浇筑中断。

混凝土顶升应在第一罐混凝
土初凝前完成，若混凝土供应数量不能确保连续浇筑一根钢柱时不能浇筑，以免
出现堵塞现象。

当混凝土泵送达到设计标高后稳压2—3分钟，再用大锤将闸板
砸至另一端，则混凝土被封闭，顶升施工完毕。

闸板阀之后的输送管和泵车拆除，移至下一柱子附近，继续顶升。

3、出现非正常现象的应急处理措施
3.1混凝土离析容易堵管，强度也会降低
【出现原因】混凝土离析、泌水：在混凝土拌制、水平运输、泵送和布料浇
灌的全过程中由于操作不当，造成混凝土的匀质性被破坏则出现混凝土离析。

【处理措施】1.提醒搅拌站保证搅拌质量；2.混凝土运输要用搅拌运输车；3.在泵车上设置带搅拌装置的料斗保证入泵混凝土拌和均匀，若混凝土骨料分离
比较严重，料斗内灰浆明显不足时，应将分离的骨料清除或另加砂浆或将此部分
混凝土弃掉不用；4.泵送尽可能连续。

3.2钢柱柱顶处焊缝爆裂
【焊缝爆裂原因】在正常情况下，柱顶焊缝等级合格，以及泵送压力适中均
能正常施工。

柱顶焊缝爆裂原因有：1.焊缝质量未达设计要求；2.泵送混凝土时，混凝土到顶压力需要增大，泵车司机泵送压力调的过大；3.泵送时无人员观察钢
柱内部混凝土距柱顶位置，凭借经验操作。

【处理措施】为避免出现爆管情况，钢柱制作时应严格控制好各处角焊缝及
二级焊缝的焊接质量；泵送时应派专业观察人员到柱顶附近进行观察，管内混凝
土距柱顶还有3-5m时应停止向泵机料斗倒入混凝土，并且告知泵车司机调整适
当的泵送压力。

3.3短管钢管堵塞
【出现原因】堵管的原因可能是管道润滑不足，摩擦阻力太大造成，或者是
由于停歇时间太长，混凝土塌落度变小，泵送时混凝土在短管处堵死，导致无法
泵送。

【处理措施】可用木锤判断堵管位置，在堵管上部约0.5m处现开压注口，
并立即焊接带截止阀压注管，将备用管道接上继续压注。

确保一车混凝土浇筑时
间控制在30分钟以内。

三、结束语
泵送顶升工艺的工作压力较大，施工中必须防止混凝土输送管、钢柱焊缝爆裂，截止阀短管发生开焊脱落，排气孔封闭时应加强，必要时焊接封闭。

灌筑砼前，应经质量检查人员验收与钢管柱所有连接的焊接工序必须全部焊完后进行。

对每根钢管顶升浇筑砼，应连续作业一次完成。

顶升混凝土施工时，应派人员进
行观察管内混凝土距柱顶高度。

当砼顶升到柱顶后，适当地控制泵压，使砼稀浆
溢出，这已表明砼顶升密实，有效控制了浇筑质量。

顶升结束后应进行外部检查，即用木锤在钢管外表面遍击检查，仔细听察有否有密实的声音部位。

经检查没有
发现砼不密实和异音情况，则认为砼的施工质量是良好的。

参考文献
[1]赵巨海：钢管混凝土柱泵送顶升混凝土施工技术《建筑技术》，
2000-08-10.
[2]钢管混凝土结构技术规范（GB 50936-2014）.
[3]混凝土结构工程施工质量验收规范（GB 50204-2015）.
[4]钢管混凝土顶升法施工技术规程（DB11/T 1628-2019）
[5]将正武泵送顶升钢管拱自密实混凝土施工技术[J]《建筑技术》2011.。