型钢柱自密实混凝土浇筑质量控制要点

型 钢柱自密实混凝土 浇筑质量控制 要点

毛宁

陕西建工安装集团 有限 公司

摘要：

型钢柱与混凝土相结合的复合材料，提高型钢的承载力，同时增强了结构整体的防火性能。西安某高层，采用型钢柱内浇筑自密实混凝土的施工技术，通过对自密实混凝土配合比设计及浇筑过程中的控制，来提高矩形型钢柱内混凝土施工质量。

关键词：型钢柱 自密实混凝土 高抛微震 施工质量

一、工程概况：

陕建安装大厦钢结构工程，地下3层，地上26层，高度为94.15米，采用钢框柱中心支撑结构，钢框柱为主要受力构件，单段柱高5-12m不等。

钢框柱截面尺寸为500mm、600mm、650mm、700mm、800mm中的尺寸组合。内部每隔一段间距设有加强隔板，最大间距3.0m，隔板中央有直径200mm的圆孔，钢框柱内采用混凝土浇筑灌实。加强隔板带下钢框柱四周混凝土浇筑的密实性是本项目施工的难点。

2. 材料与设备选择：

1、自密实混凝土材料选择：

1.1混凝土材料严格控制，从材料源头开始控制，预先储备好足量砂、石、外加剂等材料，粗骨料选用5-25mm石子，细度模数2.6-3.0中砂，P.O52.5水泥对混凝土进行试配，优化配合比，控制胶凝材料用量，确定凝结时间、容重、水化热等基础数据。调节混凝土的流变性能，提高塑性粘度，同时提高拌合物中的浆固比，改善混凝土和易性，使混凝土匀质性得到改善，并减少粗细骨料颗粒之间的摩擦力，提高混凝土的通阻能力。

1.2、最大骨料堆积密度原则。重视混凝土中骨料的级配设计，以获得骨料的最大密实度，最小孔隙率，控制胶凝材料的用量和混凝土的砂率。避免钢框柱柱壁与混凝土产生缝隙，需选用微膨胀剂，且用量要控制在混凝土凝固后不对柱体产生应力。

1.3、适当水胶比原则。在满足混凝土强度和工作性能要求的前提下，选择适量水泥用量 ，提高混凝土体积稳定性和抗裂性。经过实验室多次试配对比，最终自密实混凝土实验室配合比确定，并采用1米缩尺模型钢柱进行浇筑试验验证。

1.4、自密实混凝土配合比设计流程为: ①优选 混凝土原材料，计算理论配合比，在此基础上，检测原材料对混凝土性能的影响; ②选择原材料较佳掺

量调整混凝土配合比，得到初步配合比; ③通过检测不同胶凝材料水化热优化配合比，得到基准配合比; ④进一步调整外加剂组分，测定拌合物含气量及其他性能，得到混凝土最终配合比，即水泥 ∶ 粉煤灰 ∶ 硅灰 ∶ 膨胀剂 ∶ 砂 ∶ 碎石 ∶ 外加剂 ∶ 水 = 394 ∶ 113 ∶ 22. 5 ∶ 33. 8 ∶ 772 ∶ 935 ∶ 11. 3 ∶ 158 ( kg /m3 ) 。对混凝土性能进行检测，得到混凝土坍落度为270mm，扩展度为 720mm。

2设备选择

振捣棒选择半径25mm及半径50mm两种超长振捣棒，在型钢柱的不同深度处采用不同颜色标记震动棒，确保震动棒作业深度和作业位置达到预设区域。对加强隔板部位混凝土不密实的问题具有较好的震动效果。采用与型钢柱内径尺寸相匹配的立式圆锥形混凝土料斗及辅助工具若干，进行混凝土建筑作业。

三、施工关键技术要点：

1、自密实混凝土的浇筑

浇筑时管内不得有杂物和积水，先浇筑一层100~200mm 厚与混凝土强度等级相同的水泥砂浆，以防止自由下落的混凝土粗骨料产生弹跳，且应注意水泥砂浆的用水量控制，避免产生烂根。

在立式圆锥形混凝土料斗提升的过程中，导管的下部出浆口始终掩埋在已浇筑的自密实混凝土内部。在高抛自密实混凝土浇筑至第一层隔板以上200mm处时，慢慢提升漏斗导管，用同样方法浇筑第二层高抛自密实混凝土。根据不同的高度要求移动漏斗导管，依次从下往上浇筑，直到高抛自密实混凝土浇筑至设计标高停止浇筑。混凝土浇筑高度要低于本节柱柱顶50cm，避免焊接作业队混凝土产生热应力，影响混凝土养护效果。

2、浮浆处理

高抛自密实混凝土浇筑时，避免柱顶部位由于混凝土抛落动能不足导致混凝土不密实，应采用振捣棒密插短振，配合柱外人工锤击。待柱顶混凝土无明显下降、无明显气泡溢出时方可停止振捣。且最上部大量的气泡逸出，将导致上不表面的浮浆泛起，因此在高抛自密实混凝土初凝前，必须将浮浆用容器清理干净。在高抛自密实混凝土终凝后，将混凝土上表面凿毛，直至漏出石子为宜。当最后一节浇筑完毕后，应喷涂混凝土养护液，用塑料布将管口封住，待管内混凝土强度达到要求后，用与混凝土强度相等的水泥砂浆抹平，盖上端板并焊好。

3、自密实混凝土的养护

自密实混凝土泌水性小，为减少混凝土的水分散失和塑性开裂，应加强养护。浇筑完毕后，应在型钢柱顶部加以覆盖防止水分散失，并及时洒水养护，洒水养护时间不得少于7d，以防止混凝土出现干缩裂缝。

四、型钢柱自密实混凝土质量控制要点：

自密实混凝土是具有很高流动性而不离析，不泌水，依靠自重流平配合人工微振完全充满模型和包裹钢筋的新型高性能混凝土，自密实混凝土与普通混凝土相比具有众多优点：

2、降低工程总体造价，从提高施工速度，减少操作工人，延长模板使用寿命，结构设计优化等方面降低工程成本。

质量控制要点：

1、原材料及外加剂应完全按照提前确定的质量进行采购使用，必须与试验样品一致；

2、严格控制自密实混凝土的搅拌时间；控制好出盘时的塌落度并要求1h以内不变，而且混凝土和易性良好，不泌水，不离析，不分层；

3、保塑性要求高抛自密实混凝土在净空设计高度自由下抛不分离；

4、高抛自密实混凝土填充性要求控制：在钢柱顶部及隔板处，要求高抛自密实混凝土依靠自身重力能自由穿越孔洞 ，配以人工微振能完全填充整个空间，尤其是隔板的下部边角处；

5、高抛自密实混凝土的运输、浇筑、间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间，同一施工段的高抛自密实混凝土应连续浇筑，并应在底层混凝土初凝之前将上层混凝土浇筑完毕；

6、高抛自密实混凝土施工完毕后，管内混凝土的浇筑质量先用小锤敲击钢管的方法进行初步检查，如有异常则用超声波检测 。对不密实部位采用钻孔压浆法进行补强，然后将钻孔补焊封固；

7、有效解决传统混凝土施工中漏振、过振，避免了振捣对模板冲击移位的问题；

8、施工前应对试验人员、操作人员、管理人员、材料员、安全员等进行相应的安全技术培训和工作说明，熟悉施工过程及注意事项。

结语：

自密实混凝土现广泛应用于工业与民用建筑工程中，配制自密实混凝土首先应从配制原理入手，优选适宜的原材料，进行混凝土试配工作。通过本次高位抛落自密实混凝土配合人工微振在项目中的实际应用能达到更好的经济效益及社会效益。

参考文献：

1. 范业侃,黄天贵,徐元义等. C80高抛自密实大体积混凝土的研究与应用[J]. 建筑技术, 2019,50(8):

2. 陈喜旺,郝兵,张广勇等. 高温地区C70自密实混凝土配合比设计及应用[J]. 建筑技术, 2019,50(8):

[3]聂思宇,杨超,高云聪,吴政刚,刘龙.C60自密实混凝土的制备与施工技术[J].工程技术研究,2021,6(15):