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摘要：在采用钢骨混凝土结构的施工中，由于钢柱结构形式复杂多样，特别是对于异型钢管柱的施工，在钢柱内部与钢桁架或钢梁相连处有较多的横隔板，因普通混凝土的流动性较差，如果不进行振捣，则难以在满足钢柱的施工要求，特别是在采用传统浇筑方法，混凝土容易出现离析和泌水问题，在隔板处容易出现空洞，混凝土不密实。为此，通过对自密实混凝土施工技术的研究和应用，能够有效解决形体复杂的钢柱混凝土施工中出现的操作空间有限的困难，并在提高施工进度，确保施工质量上，大大提升了项目施工的效率。
关键词： 多层隔板型钢柱 自密实混凝土施工技术 关键技术与创新点 应用
中图分类号：TU528文献标识码： A 文章编号：
在大型桥梁施工中，对钢柱的应用非常普遍，然而由于钢柱的内部结构与钢桁架或钢梁相连处通常设置有横隔板，用以增强桥梁的承载力。而采用传统的普通混凝土，因其流动性能不足，在施工需要振捣，而钢柱复杂的多层横隔板结构，则容易造成混凝土的离析和泌水问题。为此，本文结合在太原南站钢柱结构施工中，利用自密实混凝土良好的流动性、间隙通过性、抗离析性、均匀性、稳定性和自填充性等优点，来实现不需要人工振捣就能达到设计要求的新技术，现就其工艺技术特点和施工中的关键点进行阐述。
工程概况
太原南站站房工程项目在施工中由于钢柱结构的复杂性，其中异型钢管柱（也称花瓶柱）48根，方钢管框架柱38根，雨棚柱72根，单节钢柱最大高度13.1m，且钢柱内部与钢桁架或钢梁相连处有较多的横隔板，隔板上最小的混凝土浇筑孔只有150mm，因此，项目设计强度等级为C50，在钢管柱混凝土采用自密实混凝土，通过混凝土自重来确保施工质量的有效性。
自密实混凝土施工中的关键技术
2.1自密实混凝土配合比设计技术
从自密实混凝土的施工特点上应该具有较大的流动性、较好的稳定性、优良的填充性，同时应该具备一定的力学性能要求和耐久性要求，然而在保证其流动性的同时，却与其稳定性产生了矛盾，在保证其工作性的同时，又与硬化性能发生矛盾，比如较多的用水量会影响混凝土的强度，较多的胶凝材料导致硬化混凝土的体积稳定性变差，外加剂的掺加影响混凝土的耐久性等。为此，在配制自密实混凝土时，关键是要提高混凝土的屈服剪应力，而集料的粒径是对屈服剪应力影响最大的因素。集料粒径越大，配制出混凝土的屈服剪应力也越大，集料粒径越小，它在混凝土中的沉降速度也越慢，有利于保持混凝土的稳定性。因此，自密实混凝土的集料最大粒径控制在15～20mm。混凝土的流动性取决于液体的数量和黏度，在保证混凝土的流动性的前提下，砂浆的黏度越大，需要的砂浆量越多，所以以较大的砂浆黏度来保证混凝土的稳定性，通过引入化学外加剂和矿物外加剂来调节水泥浆的黏度、体积含量，调节混凝土的强度。
通过现场对自密实混凝土的配合比进行试验，从而获得其有效的抗离析性和微膨胀性，配合比参数如下图所示。
2.2 自密实混凝土浇筑施工技术
针对钢柱内多隔板的特点，自密实混凝土采用导管自溢法进行浇筑，施工前将直径100mm的钢导管通过隔板插入到模具内浇筑混凝土，后用超声波检测混凝土的密实度，确保满足设计要求。在现场施工中，需要从钢柱的清理开始，确保无杂物及积水，然后对钢导管进行安装，使其深入到钢柱内隔板下200mm，在混凝土运输环节，必须保障混凝土在装入搅拌车之前做好仔细清理工作，防治罐内积水对自密实水泥造成的分层离析现象，同时，确保运输车滚筒慢速转动，在运输时间上原则上限制在120min。在浇筑施工中，在向上提升导管的过程中，管口始终埋在已经浇筑的混凝土内部，等混凝土溢出隔板上不小于150mm高时，提升导管至该隔板上继续浇筑，依次类推。在混凝土浇筑完成后，对于表面气泡产生的浮浆要在初凝前舀出，在混凝土终凝后，将混凝土表面剔毛，至外露石子为止。需要注意的是，由于自密实混凝土泌水性小，为了减少混凝土的水分散失和塑性开裂，混凝土初凝后及时蓄水养护，使混凝土能够及时散热，并遮盖管口防止异物掉入钢管内。
2.3 自密实混凝土的检测要求
在自密实混凝土入模前，需要先对拌合物的工作性进行检测，如检测其扩展度、扩展时间T50，不得出现外沿泌浆和中心骨料堆积现象。在施工完成后，需要对钢管柱内混凝土密实度采用超声波检测，根据合理布设检测点对钢管混凝土的密实程度和均匀性进行全面而细致的检测，对于存在缺陷的位置要进行局部钻孔、压浆法进行补强，然后将钻孔补焊封闭牢固。
在自密实混凝土浇筑施工中的关键点及创新点
3.1 导管自溢浇筑技术
其原理是通过混凝土自溢将钢柱内空气排出，即：采用导管自下而上浇筑，在向上提升导管的过程中，管口始终埋在已经浇筑的自密实混凝土内部。
3.2超声波检测技术
对混凝土强度的检测上采用超声波检测技术，能够有效的实现对存在的浇筑缺陷及位置的定位和标记。
3.3 综合效果
针对超高钢柱混凝土施工难点问题，采用自密实混凝土施工技术，不仅能够有效解决施工难度问题，还对施工质量进行有效的控制，革新了传统混凝土施工工序繁雜，人工、物力资源浪费的缺点，填补了国内钢结构混凝土施工技术的空白，对同类结构的设计及施工有很好的借鉴作用和推广价值。
参考文献：
[1] 朱锦泉,王正峰,王正海,刘新明 高流态免振自密实圆型钢管混凝土柱关键施工技术研究[J]. 工程质量. 2011(S1)
[2] 张利 多层隔板小孔钢管柱的自密性混凝土施工技术[J]. 建筑施工. 2011(05)
关键词： 多层隔板型钢柱 自密实混凝土施工技术 关键技术与创新点 应用
中图分类号：TU528文献标识码： A 文章编号：
在大型桥梁施工中，对钢柱的应用非常普遍，然而由于钢柱的内部结构与钢桁架或钢梁相连处通常设置有横隔板，用以增强桥梁的承载力。而采用传统的普通混凝土，因其流动性能不足，在施工需要振捣，而钢柱复杂的多层横隔板结构，则容易造成混凝土的离析和泌水问题。为此，本文结合在太原南站钢柱结构施工中，利用自密实混凝土良好的流动性、间隙通过性、抗离析性、均匀性、稳定性和自填充性等优点，来实现不需要人工振捣就能达到设计要求的新技术，现就其工艺技术特点和施工中的关键点进行阐述。
工程概况
太原南站站房工程项目在施工中由于钢柱结构的复杂性，其中异型钢管柱（也称花瓶柱）48根，方钢管框架柱38根，雨棚柱72根，单节钢柱最大高度13.1m，且钢柱内部与钢桁架或钢梁相连处有较多的横隔板，隔板上最小的混凝土浇筑孔只有150mm，因此，项目设计强度等级为C50，在钢管柱混凝土采用自密实混凝土，通过混凝土自重来确保施工质量的有效性。
自密实混凝土施工中的关键技术
2.1自密实混凝土配合比设计技术
从自密实混凝土的施工特点上应该具有较大的流动性、较好的稳定性、优良的填充性，同时应该具备一定的力学性能要求和耐久性要求，然而在保证其流动性的同时，却与其稳定性产生了矛盾，在保证其工作性的同时，又与硬化性能发生矛盾，比如较多的用水量会影响混凝土的强度，较多的胶凝材料导致硬化混凝土的体积稳定性变差，外加剂的掺加影响混凝土的耐久性等。为此，在配制自密实混凝土时，关键是要提高混凝土的屈服剪应力，而集料的粒径是对屈服剪应力影响最大的因素。集料粒径越大，配制出混凝土的屈服剪应力也越大，集料粒径越小，它在混凝土中的沉降速度也越慢，有利于保持混凝土的稳定性。因此，自密实混凝土的集料最大粒径控制在15～20mm。混凝土的流动性取决于液体的数量和黏度，在保证混凝土的流动性的前提下，砂浆的黏度越大，需要的砂浆量越多，所以以较大的砂浆黏度来保证混凝土的稳定性，通过引入化学外加剂和矿物外加剂来调节水泥浆的黏度、体积含量，调节混凝土的强度。
通过现场对自密实混凝土的配合比进行试验，从而获得其有效的抗离析性和微膨胀性，配合比参数如下图所示。
2.2 自密实混凝土浇筑施工技术
针对钢柱内多隔板的特点，自密实混凝土采用导管自溢法进行浇筑，施工前将直径100mm的钢导管通过隔板插入到模具内浇筑混凝土，后用超声波检测混凝土的密实度，确保满足设计要求。在现场施工中，需要从钢柱的清理开始，确保无杂物及积水，然后对钢导管进行安装，使其深入到钢柱内隔板下200mm，在混凝土运输环节，必须保障混凝土在装入搅拌车之前做好仔细清理工作，防治罐内积水对自密实水泥造成的分层离析现象，同时，确保运输车滚筒慢速转动，在运输时间上原则上限制在120min。在浇筑施工中，在向上提升导管的过程中，管口始终埋在已经浇筑的混凝土内部，等混凝土溢出隔板上不小于150mm高时，提升导管至该隔板上继续浇筑，依次类推。在混凝土浇筑完成后，对于表面气泡产生的浮浆要在初凝前舀出，在混凝土终凝后，将混凝土表面剔毛，至外露石子为止。需要注意的是，由于自密实混凝土泌水性小，为了减少混凝土的水分散失和塑性开裂，混凝土初凝后及时蓄水养护，使混凝土能够及时散热，并遮盖管口防止异物掉入钢管内。
2.3 自密实混凝土的检测要求
在自密实混凝土入模前，需要先对拌合物的工作性进行检测，如检测其扩展度、扩展时间T50，不得出现外沿泌浆和中心骨料堆积现象。在施工完成后，需要对钢管柱内混凝土密实度采用超声波检测，根据合理布设检测点对钢管混凝土的密实程度和均匀性进行全面而细致的检测，对于存在缺陷的位置要进行局部钻孔、压浆法进行补强，然后将钻孔补焊封闭牢固。
在自密实混凝土浇筑施工中的关键点及创新点
3.1 导管自溢浇筑技术
其原理是通过混凝土自溢将钢柱内空气排出，即：采用导管自下而上浇筑，在向上提升导管的过程中，管口始终埋在已经浇筑的自密实混凝土内部。
3.2超声波检测技术
对混凝土强度的检测上采用超声波检测技术，能够有效的实现对存在的浇筑缺陷及位置的定位和标记。
3.3 综合效果
针对超高钢柱混凝土施工难点问题，采用自密实混凝土施工技术，不仅能够有效解决施工难度问题，还对施工质量进行有效的控制，革新了传统混凝土施工工序繁雜，人工、物力资源浪费的缺点，填补了国内钢结构混凝土施工技术的空白，对同类结构的设计及施工有很好的借鉴作用和推广价值。
参考文献：
[1] 朱锦泉,王正峰,王正海,刘新明 高流态免振自密实圆型钢管混凝土柱关键施工技术研究[J]. 工程质量. 2011(S1)
[2] 张利 多层隔板小孔钢管柱的自密性混凝土施工技术[J]. 建筑施工. 2011(05)