钢管混凝土顶升施工方案

1、工程概况:

工程主厂房钢管柱为四肢柱，炼钢车间计 100根柱子，柱芯混凝土等级为

C50,钢管混凝土柱的最高标高为+38.45m,最低标高为+8.57m。钢管柱的直径主要 有：©

559*13, © 529*13, © 508*12, © 478*12, © 478*10, © 478*8 , © 457*10,

© 426*9, © 378*8几种。钢管内混凝土采用泵送顶升浇灌法进行施工， F轴（20

根柱子）、G轴（20根柱子）、心由（1/8 —18线，14根柱子）、L轴（9根柱子） 柱分为上柱、下柱，下柱为钢管柱，柱芯混凝土一次顶升到位。H轴（14根柱子）、 J轴（14根柱子）、《轴（1-8线，9根柱子）柱分为上柱、中柱、下柱，中柱及 下柱为钢管柱，柱芯混凝土分两次顶升，第一次顶升至肩梁处，第二次顶升到顶， 混凝土采用高流态自密实无收缩混凝土，等级为 C5O

渣跨计38根钢管柱，钢管直径为© 377*8- © 478*10，柱芯混凝土等级为C50, 钢管混凝土柱的标高为+16.08m,柱芯混凝土一次顶升到位。

钢管混凝土柱统计表

柱列 柱子

根数 钢管直径

（mn） 钢管底

标高（m 钢管顶

标高（m） 钢管砼柱

高度（m） 需顶升

次数 备注

F 20 © 426*9-

© 559*13 -2.7 +26.55/

+25.75 29.25/

28.45 1 此部分由建安施工,1-5线 带短柱，短柱底标高

-0.5m，顶标高 +13.75m 钢

管直径为© 378*8

G 20 © 478*10-

© 559*13 -2.7 +25.75 28.45 1

H 14 © 377*8-

© 529*13 -2.7 +38.45/

+25.75 41.15/

28.45 2

J 14 © 378*8-

© 529*13 -2.7 +38.45/

+24.3 41.15/

27 2 1/12-18线，每根柱带一短 柱（共7根短柱），短柱底

标高-0.5m，顶标高+8.57m

钢管直径为© 378*8

K （1-8

线） 9 © 377*6-

© 559*13 -2.7 +24.3/

+17.55 27/

20.25 2

K （1/8 14 © 377*6- -2.7 +24.3 27 1 1/12-18线，每根柱带一短

—18

线） 0 559*13 柱（共7根短柱），短柱底

标高-0.5m，顶标高+8.57m

钢管直径为0 378*8

L 9 0 377*8-

0 508*12 -2.7 +17.55 20.25 1

M 19 0 377*8-

0 478*10 -2.3 16.08 18.38 1

N 19 0 377*8-

0 478*10 -2.3 16.08 18.38 1

2、 工艺特点：

2.1本工艺能一次性将钢管混凝土柱内的混凝土顶升至所需高度， 可减少工

序环节，降低劳动强度，加快施工进度。

2.2本工艺与高位抛落免振捣法相比，可有效避免钢管柱内混凝土不密实、 离析等缺陷，确保混凝土质量符合设计要求。

2.3钢管混凝土柱柱芯混凝土顶升施工工艺是利用混凝土输送泵的泵送压力 将自密实混凝土从钢管柱底部灌入，直至注满整根钢管柱的一种混凝土免振捣施 工方法。

3、 工艺原理

钢管柱混凝土顶升浇筑工艺就是在钢柱的底部（高度以便于施工为宜）柱壁 上开一个比输送管略大的孔洞（管外径 ①133mm开孔①140mm,用输送管将混 凝土输送泵的出口与之连接，混凝土靠泵压通过输送管连续注入钢柱内， 直至柱 内注满混凝土。

工艺流程图

4、钢管混凝土的施工的方法

4.1设备的选择及开孔

4.1.1电动混凝土输送泵的性能:

项 目 HBTD40 HBTD60

取大理论排量m3/h 50 60

最大出口压力MPa 7 9

①125管道理论最大输送距离 水平600m;垂直110m 水平700m;垂直120m

HBTD40 HBTD60电动混凝土泵或汽车泵均满足本工程使用要求，我们选用 汽车泵浇注，拖式混凝土泵备用。 施工前要检查泵的状况和性能， 保证泵送正常 进行。当混凝土供应数量不能确保连续浇筑一根钢柱时就不浇筑， 以免出现堵塞

现象。

4.1.2钢管混凝土柱混凝土的顶升浇筑时间的确定，在钢管柱吊装就位校正

完，并采取临时措施确保构件的稳定性后， 随即进行杯口混凝土的浇筑。待强度 达到设计要求后，可进行钢管内混凝土的顶升浇筑。

开孔及顶升高度统计表

柱列 第一次开

孔标高

(m) 第一次顶

升标高

(m) 第一次顶

升高度

(m) 第二次开

孔标高

(m) 第二次顶

升标高

(m) 第二次顶

升高度

(m) 备注

F ± 0.000 +26.55/

+25.75 26.55/

25.75 20根柱子，此部

分由建安施工

G ± 0.000 +25.75 25.75 20根柱子

H ± 0.000 +25.75 25.75 +26.75 +38.45 11.7 14根柱子

J ± 0.000 +24.3 24.3 +25.3 +38.45 13.15 14根柱子

K (1-8

线) ± 0.000 +17.55 17.55 +18.55 +24.3 5.75 9根柱子

K (1/8

—18

线) ± 0.000 +24.3 24.3 14根柱子

L ± 0.000 +17.55 17.55 9根柱子

M ± 0.000 16.08 16.08 19根柱子

N ± 0.000 16.08 16.08 19根柱子

4.1.3开孔及补焊圆孔板

(1)开孔标高根据现场情况定在适当标高，第一次顶升开孔标高初定为土

0.000处，离地500mm在顶升之后用原位钢板补焊上，然后再用包脚混凝土包 上，交工后是看不见的。第二次顶升开孔标高在肩梁上 1m处，在顶升之后用原

位钢板补焊上，当吊车梁安装之后，就遮挡住看不见了。顶升开孔孔径 ①140mm 应尽量靠中，同时开孔时还应避开水平隔板。

(2)开孔时应用割规等辅助工具，使孔尽量保证圆，割下的圆板应保留好，

点焊在开孔处附近，以便将来封堵时使用。焊短管时的焊缝要求见下图 1)。

________ L

短管

1 &

-

:■— -

1

1 口 ”,

图1 钢柱

（3） 补焊圆孔板

短管切除后在钢管立柱上开出坡口，见上图 2。使用开孔时割下的圆板补

焊洞口，磨平，补漆。

4.2 钢管混凝土柱混凝土的顶升浇筑 在钢管混凝土柱核心混凝土的顶升浇筑施工中要重点解决好以下三个问题： 混凝土配合比的设计、 柱肢与混凝土输送管的连接、 钢管混凝土柱混凝土的顶升 浇筑工艺。

4.2.1 混凝土配合比的设计

钢管内混凝土强度等级为 C50,采用免振捣混凝土。

混凝土配合比设计是以满足可泵性要求， 使水灰比小、坍落度大，减少混凝 土收缩，强度、均匀性和凝聚性均优于普通同强度等级的塑性混凝土的方式对比 试验进行的。 在塑性混凝土中同时掺加减水剂和膨胀剂， 可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。配合比指标要求混凝土 除强度必须达到设计要求外，要具有缓凝、自密性，坍落度衰减慢、低收缩和可 泵性好等。缓凝是保证整个混凝土施工过程中， 混凝土不得凝结， 一般要求混凝 土的初凝时间大于混凝土浇筑时间加安全预留时间； 钢管内的混凝土是属于免振 混凝土，因此要求具有自密性；管内混凝土在整个施工过程中都处于流动状态， 要求坍落度衰减慢； 钢管混凝土的受力特性就是钢管与混凝土联合形成一个整个 受力构件，而要保证这一特性， 钢管内的混凝土必须充填密实， 因此混凝土必须 具有低收缩的性能； 钢管混凝土的施工一般都采用输送泵泵送， 必须有较好的可 泵性。材料要求，碎石粒径5—30mm水泥选用42.5普硅或矿渣水泥，混凝土 塌落度以18±2cm为宜。混凝土塌落度损失要尽量小。冬季施工时掺加阻锈型防 冻剂，同时须考虑各种外加剂的适配性。

4.2.2 柱肢与混凝土输送管的连接

柱肢与输送管的连接是通过短管和一个 135o弯头焊接，将135。弯头焊接在

短管端头插入钢柱内，插入深度至钢柱中心为宜。在 135。弯头顶部增加单向阀

（如图2）,短管外缘与钢柱开口处焊牢，不允许漏浆。短管采用 © 133*6无缝钢

管制成，外露500mm壁厚外径与弯头及混凝土输送管相同， 便于使用卡环连接。

在短管中间加一个止流装置， 在短管的另一端加一节高性能高压软管， 软管便于 与泵管连接（如图 3）。

423钢管混凝土柱混凝土的顶升浇筑施工工艺

对混凝土输送泵工作压力的要求，在工程实践中一般为 10〜16MPa这与泵

的状况、泵送高度和混凝土坍落度及和易性有关，尤其是混凝土的坍落度对泵送 工作压力的影响十分明显。混凝土的供应必须满足浇筑一根钢管才能浇筑。 当混

凝土供应量不能确保连续浇筑一根钢管时就不浇筑， 以免出现堵塞现象。当混凝

土从卸压孔洞中溢出以后稳压 2〜3min方可停止泵送顶升浇筑。等待2〜3min后 再插入止回流阀的闸板，混凝土顶升浇筑施工完毕。

423.1钢管内混凝土的浇灌。在钢管混凝土格构柱中，钢管柱肢（下柱或 中柱）内填充混凝土采用C50钢管混凝土柱的制作安装，混凝土的浇筑要符合 规范。钢管混输送管连接图（图3）

短管示意图:

钢管内混凝土的浇灌需连续进行， 不得留有施工缝。柱顶设排气孔，泵送入 口和排气孔位置的确定须经设计确认后方可施工。