糟文凯1 张红战2 李雨航3
中国建筑第八工程局有限公司西北分公司 西安 710075
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。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。
（二）施工准备阶段
（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，对碎石不宜大于1：3，对卵石不宜大于1：2.5；细骨料宜采用中砂，其细度模数为2.0，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）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（具体见压力损失换算表），为减少泵送压力损失，输送泵与钢柱间距离不宜过大，以确保输送泵的有效工作压力达到10～16MPa。
（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，进料口的尺寸比进料短管大3mm，焊接的进料短管采用混凝土泵管制作，焊接时须保证进料短管与钢管柱向下呈45°，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。
（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2～3ｍｉｎ，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。待混凝土强度达75% 后切除连接短管，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。
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（三）顶升施工阶段
（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，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—3min，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。
（2）出现非正常现象的应急处理措施
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。
2）泵管堵管
【堵管确定】在正常情况下，泵送油压最高值不会达到设定压力。若泵送油压很快达到设定压力，正常泵送循环自动停止，主油路溢流阀发出溢流的响声，就表明发生了堵塞。
【处理措施】若出现堵管情况，可频繁地进行反泵操作，将管道混凝土吸回一部分到料斗里，通常可排除堵管。若不行，说明堵管情况严重。此时，在一边进行正泵——反泵操作，一边让其他人员沿着输送管路寻找堵塞部位，一般从泵的出口开始，未堵塞的部位会剧烈振动，而堵塞部位之后的管路是静止的，还可以用木锤敲打判断。用木锤敲打堵塞部位有时可以使堵塞的骨料瓦解而恢复通畅，但不能用铁锤等砸损管道。若敲打无效，可将堵塞段管件拆下，清除混凝土后再装回去，即可继续泵送。
3）骨架钢管堵塞
【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，混凝土水分倒流造成失水严重形成堵管。
【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。
（四）质量控制措施
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，因故其间歇时间不得超过砼初凝时间，一般不宜超过90分钟，但泵机料斗中砼的搅拌及正返启泵时间应在15－20分钟进行一次。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。
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论文作者:糟文凯1,张红战2,李雨航3
论文发表刊物:《基层建设》2016年3期
论文发表时间:2016/5/29
标签：混凝土论文; 钢管论文; 进料论文; 骨料论文; 料斗论文; 密实论文; 施工技术论文; 《基层建设》2016年3期论文;