钢管混凝土试验方案

海悦广场海悦广场 2626办公楼及商业裙房办公楼及商业裙房 C60C60 自密实混凝土试验方案自密实混凝土试验方案 编制 海悦广场 26办公楼及商业裙房项目部 2014 年 3 月 6 日 审核 审批 目 录 1、工程概况2 2、实验目的2 3、 一、工程概况一、工程概况 海悦广场26办公楼及商业裙房项目工程位于西安市文景路与凤 城七路西北角，本工程为超高层综合楼，地下三层，地上 38 层；建 筑面积约 90000m2 ；建筑高度 192.0m。建筑抗震设防烈度八度；结 构类型为钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构。 外框柱为方钢管柱混凝土 32 根；核心筒为十字钢柱，地下三层 4 根，地下二层至二十四层 20 根，二十五层至屋面 4 根； 楼层位 基础顶面～十二层 十三层～二十八层 二十九层～屋面 框柱混凝土强度等级钢见下表 楼层位 基础顶面～九层 十层～二十层 二十一层～二十七屋 二十八层及以上 混凝土强度 C60 C55 C50 C45 钢柱截面尺寸 1000100028mm 90090024mm 80080020mm 二、实验目的二、实验目的 本工程实验目的在于根据施工实际情况， 模拟施工工序，对预估 的问题进行验证，并且分析实验数据，制定措施消除隐患。主要验证 以下几个方面问题 1、钢管混凝土塌落度控制 混凝土塌落度施工要求为 220260，C60 自密实钢管混凝土配合 比方案中实验数据为 260mm，取塌落度下限220mm 实验，检验泵送 混凝土过程中塌落度损失情况， 根据塌落度损失情况混凝土在泵送前 调整塌落度，保证泵送顺利。 2、泵送混凝土的含气量控制 混凝土含气量控制范围为 2.42.7， C60 自密实钢管混凝土配 合比方案中实验数据为含气量 2.4，顶升实验时以 2.7含气量为判 定标准，测试混凝土顶升施工后的收缩量。 3、混凝土拌合物含水量的控制。 C60 自密实钢管混凝土配合比方案中实验数据为 6.1（根据配 比数据折算出） ，顶升实验时含水量取值小于6.1，检验顶升时泵送 压力变化及施工后收缩量。 4、混凝土粒径控制。 顶升实验还原施工情况，采取 1 层一顶,取标准层高 4.2m，C60 自密实钢管混凝土配合比方案中实验数据为 （5-20 ） mm 石灰石碎石， 实验时混凝土粒径取值大于上限值 20，检测顶升施工时泵送压力变 化趋势， 保证顶升施工的顺利进行， 实际施工时混凝土粒径 （5-20 ） 。 5、钢柱柱顶无石混凝土检测 混凝土顶升施工完后，待柱顶混凝土回落稳定后，检查柱顶混凝 土表观密度， C60 自密实钢管混凝土配合比方案中表观密度为 2460Kg/m3,柱顶混凝土与出罐混凝土重量对比，混凝土骨料含量为 41.5（根据配比数据折算出） 。 6、顶升速度控制 在顶升施工时，控制混凝土顶升速度，避免因顶升过快造成混凝 土排气不利， 混凝土内部疏松影响强度。 顶升速度控制在 1m/h 左右。 速度控制在 1m/h 时泵送压力的控制。 7、泵送压力验证 本工程混凝土泵送施工采用三一泵厂生产的 HBT90CH2122D 拖泵泵车性能参数及工作功率（见下表） 泵车型号 混凝土理论输送压力（低压/高压） 混凝土理论输送量（低压/高压） 柴油机额定功率 最大骨料尺寸（mm）输送管径（Φ125mm） 混凝土塌落度 柴油机工作功率（取额定功率的 75） HBT90CH2122D 19/28MPa 95/70m3/h 2186KW 40 100mm230mm 2139.5KW 实验时按实际计算出的静压值及工作压力进行验证， 得出混凝土 工作压力区间。 静压值理论计算静压值理论计算 计算依据JGJ/T10-2011混凝土泵送施工技术规程 混凝土泵送所需压力 P 包含三部分 混凝土在管道内流动的沿程 阻力造成的压力损失 P 1、 混凝土经过弯管的局部压力损失 P2 以及混凝 土在垂直高度方向因重力产生的压力 P 3。 （1） 、水平管压力损失 t 2 4  P 1  p l l  k1  k 21 d  t 1  式中 pl   V2  2 l  单位长度的沿程压力损失。 l管道总长度，混凝土泵送临界高度按 185.5m，加上水平 管道 50m，总长约按 235.5m 计。 k 1 粘着系数，取k1（3. 0-0.10S）102Pa,S 为塌落度， 取 S22cm，则k1（3.0-0.10S）102Pa80Pa d混凝土输送管直径为 125mm。 k 2速度系数,取 k 2（4.0-0.10S）102 Pa/m/s，则 k 2（4.0-0.10S）102 180Pa t2 t1混凝土泵分配阀切换时间与活塞推压混凝时间之比，其 值约 0.3。 V 2混凝土在管道内的流速，当排量达 40m3/h 时，流速约 0.9m/s。  2径向压力与轴向压力之比，其值约 0.95。 计算得 P 1 2.1 MPa （2） 、弯管压力损失 90弯管，含地面水平弯管、竖管缓冲弯管约 12个；45弯管，约 4个，管道设置1个截止阀。每个90弯管压力损失0.1 MPa；每个45 弯管压力损失0.05MPa、截止阀压力损失0.1MPa；分配阀压力损失0.2 MPa。 P 2120.140.0510.110.2 1.7 MPa。 （3） 、竖管中混凝土自重压力损失 P 3 ρ g H 24609.8185.510-6＝4.5MPa。 式中 ρ 混凝土密度，取 2460kg/m3 g重力加速度 9.8m/S2 H泵送高度，按 185.5m 计算 计算结果泵送混凝土高度 185.5m 时理论计算所需要的压力 P P 1P2P3 2.11.74.58.3MPa 泵送混凝土的理论计算静压值为 8.3MPa 工作压力理论计算工作压力理论计算 外框上部标准层高度为 3.9m，取 1 层标准层高度为计算高度， 钢柱净截面为920mm920mm,栓钉为Φ 2280,水平截面共计12 个， 栓钉水平截面面积为22801760mm2,钢柱净截面面积为（ 920 920-176012）825280 mm2，混凝土自重密度为 2460Kg/m3,顶升中的 混凝土承受向上的泵送压力 F，向下的混凝土自重重力 G、钢管柱壁 与混凝土的摩擦阻力 Fz、空气压强压力 Fy FGFzFy Gρ g24609.84.20.8252883.563KN 混凝土与钢柱柱壁摩擦系数μ 取 0.2。FzGμ 16.71KN Fy101325Pa0.8252883.62KN F83.56316.783.62183.893KN 泵送管道采用国标125A管道， S13.140.06250.06250.0123 ㎡. P1F/ S1183.893KN/0.