浅谈亚运城综合体育馆钢管柱芯混凝土浇筑
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摘 要:广州亚运城综合体育馆工程是亚运城工程最重要的标段之一,它由综合馆、体操馆、历史博物馆三馆组成。综合馆共有第三节钢柱32根,柱芯混凝土浇筑最大高度为16.017m,钢柱外径主要有900、1000mm,壁厚主要有20、25mm,管内型钢质材为Q345B钢材,钢管柱内浇筑标号为C40、C60的混凝土。体操馆内环屋面第三节柱钢柱共22根,外环屋面钢柱共47根,热身馆钢柱共16根,钢管柱外径主要有900、1000、1100、1200mm,柱芯混凝土浇筑最大高度为15.95m,编号为GGZ24～GGZ27的钢管柱分三段,其余钢管柱分两段。
关键词:广州亚运城综合体育馆 钢管柱芯混凝土 高抛自密实混凝土 操作平台
1.工程概况
广州亚运城综合体育馆工程是亚运城工程最重要的标段之一,它由综合馆、体操馆、历史博物馆三馆组成,其“飘逸彩带”的外形象征亚运友谊纽带,以亚运和平之舟的寓意强调与珠江水系的密切交融。三馆一场一站总建筑面积约72185m2,综合体育馆主体为现浇钢筋混凝土框架结构,钢结构为空间组合钢管桁架,最大跨度99m,幕墙面积15000m2,总建筑面积64443m2。本工程质量目标为确保广东省优良样板工程,争创国家优质工程!
2.钢管混凝土柱简述
2.1 综合馆钢管柱简述
综合馆共有第三节钢柱32根,柱芯混凝土浇筑最大高度为16.017m,钢柱外径主要有900、1000mm,壁厚主要有20、25mm,管内型钢质材为Q345B钢材,钢管柱内浇筑标号为C40、C60的混凝土。
2.2 体操馆钢管柱简述
体操馆内环屋面第三节柱钢柱共22根,外环屋面钢柱共47根,热身馆钢柱共16根,钢管柱外径主要有900、1000、1100、1200mm,柱芯混凝土浇筑最大高度为15.95m,编号为GGZ24～GGZ27的钢管柱分三段,其余钢管柱分两段。钢柱柱壁厚主要有20、25mm,管内型钢质材为Q345B钢材,钢管柱内浇筑标号为C40、C60的混凝土。
3.施工部署
3.1人员安排
本工程每条钢管柱芯混凝土浇筑的劳动力配备如下:
本工程每条钢管斜撑注浆的劳动力配备如下:
3.2施工机械安排
3.2.1主要施工机械
目前场地四周道路宽度约6～10m,体操馆及历史博物馆设置4台塔吊,其中3台为TC7050塔吊,1台TC6013塔吊,混凝土泵送采用1台混凝土车载泵泵送。
3.2.2振捣器
振捣器采用φ70mm插入式振动器。其振捣半径约0.7m,见下图:
3.2.3注浆设备
历史博物馆斜撑注浆采用空气压缩机及灌浆机1台。
3.3材料安排
按照高抛自密实混凝土的施工特点,由搅拌站设计特定的配合比。
(1) 胶凝材料
可选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥。水泥应具有较低的需水性,同时还应考虑其与高效减水剂的相容性。掺用的矿物细掺料也应具有低需水性、高活性。综合考虑后宜采用强度等级为 42.5 的硅酸盐水泥。
(2)骨料
骨料的粒径、尺寸和级配对高抛免振捣混凝土拌合物的施工性,尤其拌合物通过的间隙影响很大。高抛免振捣混凝土的骨料采用粒径 5mm～25mm 的石子、粒径 5mm～10mm 的小石子,细度模数为 3.0 ～ 2.2 的中砂。粗骨料的最大粒径 。施工过程中严格控制砂中粉细颗粒的含量和石子的含泥量,砂子的含泥量一般不宜大于 2% ,石子的含泥量一般不宜大于 1% 。砂中粉细颗粒含量通过 0.16 mm 筛孔量不小于 5% 。
(2) 外加剂
对高抛免振捣混凝土外加剂性能的要求为:有优质的流化性能,保持拌合物的流动性、合适的凝结时间与泌水率、良好的泵送性;对硬化混凝土的力学性质、干缩和徐变无不良影响,必须在混凝土中加入FS-I高效减水剂。
i. 掺合料
掺合料采用II级粉煤灰及S95矿渣。
ii. 配合比
高抛免振捣混凝土的配合比应满足拌合物施工性能的要求。因此,与相同强度等级的普通混凝土相比,它具有较大的浆骨比,砂率较大,细掺料用量多。为了保证耐水性,水胶比一般不宜大于 0.4 。采用如下配合比设计。
4.施工工艺
4.1 体操馆钢管柱混凝土浇筑
以体操馆热身场钢柱3GGZ20-3为例,该钢柱第三节混凝土浇筑高度为15.953m,倾斜角度为20度,混凝土量约5.6m,钢管内浇筑C40混凝土。
b) 工艺流程
布设泵管→钢管柱底砂浆浇筑→高抛自密实混凝土浇筑→清除浮浆→混凝土养护
c) 施工工艺
i. 混凝土输送方法
1. 汽车泵
钢管端口在车载混凝土泵泵送范围内的可采用汽车泵直接浇筑,汽车泵可停靠于基坑外侧道路上。
2. 料斗浇筑
车载混凝土泵无法浇筑的钢管可采用料斗辅助浇筑,可采用塔吊及150tm履带吊吊运。
ii. 操作平台
钢管浇捣所使用的平台可利用钢结构施工时的焊接作业平台。作业平台环钢管搭设,四面有围栏,平台高度为钢管口下1.2m,操作人员3人,附加施工荷载150kg。
iii. 混凝土浇筑
1. 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弹跳产生离析。
2. 泵管出料口套上胶管并需伸入钢管内,利用混凝土下落产生的动能来达到混凝土的自密实。
3. 为防止混凝土在钢管柱环板位置堵塞,浇筑时用插入式振捣棒采取提升浇捣方法,每车混凝土(6m3)注入后,连续提升4次,每次0.5m,每次振动15-30秒。该振动棒工作范围大,因此布置一点。因钢管内有环形加劲板会阻碍振动器上拔,故在振动杆根部绑扎一个用铁皮制作的喇叭口,形成光滑表面,方便拔出。