摘要：随着国民经济和工程建设的迅猛发展，越来越多的高层建筑拔地而起，高度与体量也在不断的刷新记录。超高层建筑主要应用内筒+外框的形式，而混凝土核心筒+外框巨型钢管柱的组合形式目前是应用较多的组合形式之一。然而伴随建筑高度与体量的激增，外框巨型钢管柱的尺寸与钢材应用厚度也在不断日益增大，内部的钢骨隔板结构构造由于受力要求不断的变复杂，混凝土设计强度不断提高，由此造成在实际实施过程中给混凝土施工及质量保障带来极大影响。而混凝土本身又存在大体积、高标号可能导致的温度变化引起裂缝与收缩产生不密实等问题，故长期以来都受到了工程界人士的高度重视。
关键词：高层建筑；核心筒；巨型钢管柱；混凝土设计强度；裂缝
Research on Key Technology of High Strength Concrete Construction of Giant Steel Pipe Column in Severe Cold Region
Chen Yu 1，Wang Qiang 2，Dai Guangwei 1，Hu Tianzhi 1
（1.China Construction Railway Investment and Construction Group Co.，Ltd.，Beijing 100000；2.Shenyang Jianzhu University，Shenyang 110000，China）
Abstract：With the rapid development of the national economy and engineering construction，more and more high-rise buildings have risen to the ground，and the height and volume are constantly refreshing records.The super high-rise building mainly adopts the form of inner tube + outer frame，and the combination form of concrete core tube + outer frame giant steel tube column is currently one of the more combined forms.However，with the increase of building height and volume，the size of the outer frame giant steel pipe column and the thickness of steel application are also increasing.The internal steel plate partition structure is constantly complicated due to the force requirements，and the concrete design strength is continuously improved.This has caused great impact on concrete construction and quality assurance during the actual implementation process.However，the concrete itself has problems such as large volume and high temperature，which may cause temperature and cracks to cause cracks and shrinkage.Ther efore，it has been highly valued by the engineering community for a long time.
Key words: High-rise building；core tube；giant steel tube column；concrete design strength；crack
引言
钢管混凝土以其自身非凡的实用价值为建筑行业带来了崭新的发展时代，具有很大程度上的里程碑意义。技术层面的广泛运用，不但保障了建筑产品的全面进步和质量安全性能的大幅度进展，更使得居民生活水平在物质层面和需求上的提高，对于和谐社会的积极构建，也提供着潜在的保障作用和稳定功能。结合我国现阶段发展情况讨论再生混凝土的研究意义及缺陷。对再生混凝土结构未能在我国工程实际上的大量应用作出具体分析并找出原因。对钢管再生混凝土结构作出可行性分析，探讨方钢管再生混凝结构优缺点。通过专业角度和大量实例论证方钢管再生混土结构可在工程实际上大量应用。同时结合当前国内对方钢管再生混凝土的研究现状对方钢管再生混凝土的研究意义做出论断，最后对方钢管再生混凝土结构在未来工程界的应用作出展望。目前钢管混凝土的越来越多的应用于超高层建筑，混凝土强度等级越来越高，混凝土的体量越来越大，因此，从工程实践出发，对超高层巨型钢管柱高强度混凝土施工工法的研究成为今后发展的方向。
现场施工时泵管布置示意图
一、 工程概况
沈阳市沈河区青年大街以西、彩塔街以东、文艺路以北，地块编号036。地块沿青年大街长274米，沿文艺路长227米，沿彩塔街长216米，总用地面积约为5.8万平方米。本阶段内容包括T1塔楼和T2塔楼。T1塔楼主体结构高度为568米，拟建东北地区第一高楼，其塔楼地下5层，地上为113层，总建筑面积约33.9万平方米，地上32万平方米，地下约2万平方米，结构类型采用巨型框架-核心筒-外伸臂结构，基础类型采用桩筏基础，主要功能包括办公、金融、企业会所。
外框巨柱试验柱概况
T1塔楼外框有八根钢巨柱，巨柱尺寸5.2m×3.5m；现场需进行试验柱试验，根据钢结构深化设计图比选，选择第十节巨柱深化图作为试验柱基础模型，根据此模型进行试验柱设计，试验柱尺寸设计为3.5m×2.6m×2.5m，材料选用20mm厚钢板，内部浇筑C70巨柱混凝土。
施工情况概况
本工程巨柱混凝土拟采用地泵进行浇筑，泵管总长度约130m，7个弯头（包含2个向下的弯头）；试验柱同样采用地泵进行浇筑，泵管长度130m，5个弯头（试验时根据搅拌站场地情况微调）。
二、 施工重难点分析及对策
1、钢管混凝土巨柱设计采用C70巨柱混凝土，强度要求高。巨柱腔体里有大量的钢筋、隔板等，浇筑、振捣困难。
拟采用对策：
（1）选择优秀混凝土工进行巨柱混凝土浇筑，严格按照方案所示点位振捣密实；
（2）混凝土配合比进行优化，控制粗细骨料的级配、粒径、粒形、强度、含泥量、杂质等指标；严格按照配合比进行生产，生产前对搅拌站的计量设备进行校核，确保原材料的计量准确；强化现场验收检验，做到每车必检。
2、巨柱各腔体中采用隔板分开，浇筑时要注意控制腔体混凝土高差。
拟采用对策：
（1）各腔体混凝土均匀浇筑，严格控制每个腔体每次混凝土的最高浇筑高度，不允许超过2m。
（2）浇筑前在巨柱内做好每次的浇筑标高，根据浇筑标高控制各腔体混凝土高差。
（3）对管理人员和工长进行交底，参与混凝土施工的所有人清楚浇筑方法和注意事项。
3、注意巨柱混凝土出罐及入模温度
拟采用对策：
（1）搅拌前在水中加入冰块，降低温度。
（2）骨料入机温度控制在30度以下，其他掺和料储存于储存罐内，温度控制在45°以下。
（3）若室外温度过高，则提前1小时对泵管覆盖湿棉被、对试验柱浇水进行降温。
三、 巨柱混凝土的浇筑方式
T1塔楼外框巨柱浇筑时，将巨柱按照1#~8#进行编号，其中1#~5#巨柱距离周边裙房结构距离较近，泵管可以经过裙房直接对巨柱进行浇筑，6#~8#巨柱距离周边裙房比较远，泵管无法经过裙房结构浇筑巨柱混凝土，需制作桁架桥（楼层上塔吊的标准化通道作为桁架桥），用桁架桥连接裙房与巨柱，将泵管固定到桁架桥上浇筑混凝土。
巨柱平面图
1~6层巨柱施工时，泵管沿巨柱爬升，在巨柱对应位置处焊接高强度钢板，砼管固定装置焊接在钢板上。每根3米管用2个砼管固定装置固定。泵管拟利用钢结构操作平台进行安装。
甭管固定示意图
T1巨柱内灌混凝土采用2台HGY18II型布料机进行浇筑，布料机为平台安装方式，可移动。
布料机采用螺栓连接方式放置在两根钢梁上，形成一个整体，随施工需要由塔吊整体吊运至相应位置，钢梁与楼层结构钢梁亦采用螺栓连接。
T1巨柱混凝土浇筑布料机布置示意图
四 混凝土测温
1、混凝土温度控制要求
混凝土温度控制主要是及时掌握混凝土内外温差及温度应力，及时调整保温措施，调整养护时间。
（1）高温施工时，混凝土入模温度不宜超过35℃。
（2）大体积混凝土入模温度宜控制在30℃以下；混凝土在入模温度基础上的绝热温升值不宜大于50℃，混凝土的降温速率不宜大于2.0℃/d。
2、使用方法
施工测温方案确定后，根据测温点数量和深度选用长度规格合适的测温线。预埋时采用钢筋支承物，将测温线按照纵向测温点距离绑在支承物上，温度传感器与支承物之间应做隔热处理。在浇筑混凝土时，将绑好测温线的支承物植入混凝土中，温度传感器处于测温点位置，插头留在混凝土外面并用塑料袋罩好，避免潮湿，保持清洁。为便于操作，留在外面的导线长度应大于20cm。测温时，按下主机电源开关，将测温线插头插入主机插座中，主机显示屏上即可显示相应测温点的温度。
3、测温点的布置
根据《大体积混凝土施工规范》（GB50496-2009）：大体积混凝土浇筑体内监测点的布置，应真实地反映出混凝土浇筑体内最高温升、里表温差、降温速率及环境温度，可按下列方式布置：
（1）监测点的布置范围应以所选混凝土浇筑体平面图对称轴线的半条轴线为测试区，在测试区内监测点按平面分层布置；
（2）在测试区内，监测点的位置与数量可根据温凝土浇筑体内温度场分布情况 及温控的要求确定；
（3）混凝土浇筑体的外表温度，宜为混凝土外表以内50mm 处的温度；
（4）混凝土浇筑体底面的温度，宜为混凝土浇筑体底面上 50mm 处的温度。
本工程混凝土计划布置6个温点，测温点布置重点兼顾有代表性的部位。每一个测温点处根据不同的板厚分为若干个不同深度进行测温，即一点处预埋不同温度的测温线，用于表面、中、下温度测试。根据测温面积准备C12钢筋作为测温线的附着秆，根据不同板厚对应的测温线依次绑扎在钢筋上，测温线的温敏元件不得触到钢筋，测温线和C12钢筋均应作好防水处理。测温时将便携式仪表、测温探头、测温线配合使用，作好测温点位的编号及温度测温记录，以便随时发现问题。
测温点布置图
五、结语
钢管混凝土以其自身非凡的实用价值为建筑行业带来了崭新的发展时代，具有很大程度上的里程碑意义。技术层面的广泛运用，不但保障了建筑产品的全面进步和质量安全性能的大幅度进展，更使得居民生活水平在物质层面和需求上的提高，对于和谐社会的积极构建，也提供着潜在的保障作用和稳定功能。
参考文献：
[1]GB50164-2011 《混凝土质量控制标准》.
[2]GB50300-2001《建筑工程施工质量验收统一标准》.
[3]CECS 28:90《钢管混凝土结构设计与施工规程》.
[4]CECS 104:99《高强混凝土结构技术工程》.
[5]GB50204-2002（2011版）《混凝土结构工程施工质量验收规范》.
论文作者:陈宇1,王强2,代广伟1,胡天智1
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2019/1/4
标签：测温论文; 混凝土论文; 泵管论文; 钢管论文; 温度论文; 塔楼论文; 工程论文; 《基层建设》2018年第33期论文;