聂川

摘要：自密实混凝土（Self-Compacting Concrete，简称SCC），是指混凝土拌合物主要依靠自重，不需要振捣即可充满模型和包裹钢筋，属于高性能混凝土的一种。自密实混凝土的流动性好，具有良好的施工性能和填充性能，而且骨料不离析，混凝土硬化后具有良好的力学性能和耐久性。自密实高性能混凝土以其特有的性能，引起国内外土木工程界的关注。在市场经济竟争的大潮流下，提高工程质量，节约成本，提高工程经济效益是企业生存的必然之本。

关键词：型钢柱；柱芯；自密实混凝土

中图分类号：TU755文献标识码：A 文章编号：1674―3024（2016）07―84―03

1型钢柱柱芯自密实砼施工工法的特点

施工方便，混凝土浇筑易于控制，质量有保证，由于混凝土材料与钢材的特性不同，钢柱内浇筑的混凝土由于收缩而与型钢柱内壁产生间隙是难以避免的。采用聚羧酸类外加剂配置的，粗骨料最大粒径相对较小的自密实混凝土，其综合效果较好。

2适用范围

钢混结构、钢结构、钢结构厂房结构 、筒体结构、壳体结构等。

3施工工艺流程及操作要点

由于浇筑部位的特殊性和重要性。故采用自密实混凝土来对柱芯进行浇筑。并根据钢柱的结构特点及高空作业要求，选择用塔吊加操作平台的方式完成整个浇筑过程。自密实混凝土在浇筑时的最大倾落高度最大不宜超过9m。故浇筑混凝土时采用从钢管顶部向下浇筑的方法，利用混凝土自身高流动性来挤密而无须振捣。用料斗装填，在钢柱的圆孔上方安置一个漏斗，以方可浇筑。如下图：

3.1 工艺流程

钢柱验收→柱顶焊口保护→混凝土搅拌、运输→质量检验→混凝土浇筑→柱顶清理→养护

3.2 操作要点

3.2.1 用塔吊安装操作平台，用夹具将平台底座与钢柱夹紧、固定。

3.2.2 待钢柱验收合格后，方可进行柱芯混凝土的浇筑，浇筑完毕后对柱头进行清洁，以保证下节柱的焊接质量。

3.2.3 料斗在吊运混凝土前对其表面进行湿润。把料斗口对准钢柱的圆孔上面的漏斗，以便下料通畅。浇筑混凝土的气体能从四角的放气孔排走。浇筑时，应控制浇筑速度，如果浇筑过快，在钢管底部空气尚未排除后就完全覆盖，使得钢管底部的空气无法排除造成空洞。

3.2.4 根据图纸计算，现场确定每根柱浇筑混凝土的用量，以便掌握和控制混凝土的浇筑质量（防止混凝土在节点处堵塞等情况发生）。

3.2.5 浇筑过称中及时用锤击实验推测实度，浇筑到柱顶50cm时停止，不得使混凝土溢出，以免混凝土浆污染钢柱头和外表面。

3.2.6 待表面收水后，混凝土终凝前将表面搓平。

3.2.7 有施工缝时，应在浇筑混凝土前，先浇筑一层厚度为100mm与混凝土配合比相同的水泥砂浆，以防自由下落的混凝土骨料产生弹跳现象。

4质量控制

4.1 浇筑方法选择

4.1.1 鉴于钢柱内混凝土强度较高，为避免施工冷缝的出现，混凝土灌注必须连续进行，为此必须进行严密周详的施工组织。施工前认真做好各项准备工作，落实施工人员，严格进行技术交底；检查各种施工机具的质量及工作性能是否能够满足施工需要；要求混凝土备量应能保证连续灌注，确保混凝土质量。

4.1.2 钢柱内混凝土浇灌连续进行，必须间歇时，间歇时间不得超过混凝土初凝时间。

4.1.3 浇筑的混凝土应填完钢柱的各个角落，防止混凝土最大倾落高度大于9m。当大于9m时，采用串筒、溜槽、溜管等的辅助装置进行浇筑，浇筑完毕30min后，观察管顶的回落下沉情况，出现下沉时，人工补浇管顶混凝土。产生浇筑不均及表面高度不均，人工用锤在钢柱外侧敲击。

4.1.4 为了保证钢柱焊接质量，每节柱浇筑混凝土高度宜低于柱顶50cm左右。

4.2 混凝土主要材料的质量控制

为配免振捣混凝土浇筑施工工艺，商品混凝土厂家的混凝土原材料及配合比应符合相关规定。施工过程中严格控制塌落度、水灰比、粗骨料粒径等，保证混凝土的施工性能。

4.2.1 本工法选用的是自密实混凝土，故对各项指标要求较高。混凝土单位水胶比宜在0.25～0.45；扩展度宜在600～700mm。

4.2.3 塌落度宜在250±20mm；扩展度宜在600～700mm。

4.2.4 粗骨料的最大粒径不宜大于20mm，一般选择粒径在5mm-20mm的石子，要求连续级配，可使石子获得较小的空隙，石子针状应≤8%，含泥量≤1%，泥块含量≤0.5%。

4.2.5 自密实混凝土的砂浆量大，砂率较大，一般选用中砂或粗中砂，细度模数以2.5-3.0为宜，其质量应符合《普通混凝土用啥质量标检验办法》的规定，含泥量不大于3%，砂中所含粒径小于0.125mm的细粉不低于10%。

4.2.6 自密实混凝土浆体总质量较大，单用水泥会引起混凝土的早期水化热增大，产生温度裂缝，同时混凝土的收缩也增大，不利于混凝土的体积安定性。掺入适量的活性掺合料，可以减少水泥的用量，减少混凝土的温差和收缩变形，提高混凝土的耐久性，也可以改善混凝土的工作性能，矿物掺和料主要有粉煤灰、磨细矿渣、硅灰等。

4.3 质量保证措施

4.3.1 管理人员、施工人员定人定岗，安排2组管理人员，三组施工人员。施工前进行认真的技术交底，做到分工明确到人。

4.3.2 对施工过程进行详细记录，对混凝土车号，出场时间，浇筑时间等的做好详细的记录。

4.3.3 混凝土车到达工地后严禁向车内的混凝土车加水。4.3.4 卸料前搅拌运输车应高速搅拌20s以上方可卸料。

4.3.5 在混凝土卸料前，如需对混凝土扩展度进行调整时，加入外加剂后混凝土车应高速搅拌2～3min使混凝土均匀一致，经检验合格后方可卸料。

5安全措施

5.1 安全管理办法

5.1.1“安全第一”是我们的一贯宗旨，在建筑施工中，安全是各施工单位重中之重。钢结构工程一般使用于高层建筑，体形大、质量重，在高空作业中安全尤为重要。

5.1.2 始终如一的坚持“安全第一、预防为主”的安全管理方针，以安全促生产，以安全保目标。以项目经理为首，由项目副经理、安全负责人，各专业分公司等各方面的管理人员组成工程的安全管理组织机构。根据安全措施和现场实际情况，各级管理人员需亲自逐级进行书面交底，特殊工种必须持有上岗操作证，严禁无证操作。

5.2 安全防护的重点

5.2.1 工程属于高空作业，施工作业人数多，交叉作业多，因此，安全防护工作的重点是操作平台。

5.2.2 操作平台由上中下三道横杆及栏杆柱组成。三杆的距离在0.3～0.4m之间。并在下面铺木方，要求要铺平铺稳，铺板不得有探头板。平台边缘高度不得小于1.2m，或自制可吊装式操作平台。操作人员必须持证上岗，并经有关单位验后方可使用，且作业人员必须佩带安全带。在使用过程中，禁止随意拆除架体的杆件、连接件。确因操作需要临时拆除时，必须经现场管理人员同意，采取相应措施，并在作业完成后，及时给与恢复。

6环保措施

环境保护文明施工的程度体现了企业的综合管理水平。整洁文明的施工现场、井然有序的平面布置，给人的将是焕然一新的感觉。因此，以文明施工为突破口，全面抓好施工现场管理。

6.1 成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规、加强施工中的废弃物、噪声的控制，

6.2 对施工场地合理布置，规范围挡、各种标识齐全醒目，保证施工现场文明施工。

6.3 对施工现场场地道路进行硬化处理，并在晴天对施工道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境。

6.4 施工现场应做排水沟，确保雨季施工道路的畅通。

6.5 建立健全控制人为噪音和管理制度，减少人为的大声喧哗，对大声喧哗者采取说服、教育、罚款、清场的手段，所有物体必须轻取轻放，不得乱扔。

6.6 制定相应的高处坠落事故应急准备与相应预案。

6.7 协调处理好现场周边单位和居民的关系，党、政、工、团要做好宣传、安抚工作，赢得周边单位，居民的谅解和支持，减少因施工产生的矛盾和冲突。

7效益分析

由于浇筑部位的特殊性和重要性，采用自密实混凝土来对柱芯进行浇筑，并根据钢柱的结构特点及高空作业要求，选择用塔吊加操作平台的方式完成整个浇筑过程。自密实混凝土与普通混凝土相比具有下述优点：形成的混凝土结构具有良好的力学性能，避免漏振、过振等施工中的人为因素对混凝土结构质量的影响，提高混凝土的密实性和耐久性，从而保证其工程质量；可实现施工自动化，提高生产效率，缩短工期，节省电力能源；大幅降低工人劳动强度，节省人工数量；消除混凝土振捣产生的噪声污染；不需要振捣，可以浇筑成型形状复杂、薄壁和密集配筋等难以浇筑甚至无法浇筑的结构，增加了结构设计的自由度；能够逼真呈现模板表面的纹理或造型，为建筑外观设计提供一种新的选择；能大量利用工业废料做掺合料，有利于环境保护，能降低混凝土水化热，在施工过程中，应用于施工中的材料能达到工具化，施工环境整洁。

8应用实例

8.1 成都置信·丽都框架-核心筒结构商业办公楼工程

建设地点：成都市

建设单位：成都置信实业（集团）有限公司

建筑类别及耐火等级：一类高层建筑，耐火等级一级

抗震设防烈度：七度

建筑耐久等级：一级

主要结构类型：钢筋混凝土框架-核心筒结构

建筑层数：地下两层，地上16层

建筑层高：长37.8m，宽30.7m，建筑高度56.8m；

8.2四川出版传媒中心工程

建设地点：成都市盐道街3号

建设单位：四川出版集团

四川出版传媒中心是四川省“十二五”规划的重点文化产业项目，占地面积7806.3平方米（约11.78亩），预计总投资约7亿元，建筑高度为176米，建筑高度176米，总建筑面积88500平方米，其中：地上建筑面积66940平方米，地下建筑面积21560平方米。塔楼结构形式为框筒结构体系；群楼结构形式为框架结构体系。

9结束语

由于自密实混凝土诸多的优点，其应用前景非常广阔，它具有普通混凝土无法比拟的优良性能，我们应该将它与环境保护、生态保护和可持续发展结合起来考察其综合经济指标，尽快推动自密实混凝土在我国的广泛应用。对于自密实混凝土，希望在将来有一天，国内建筑所有混凝土都能变成自密实混凝土，这一天是否会到来或什么时候到来，目前还难以回答，但是有一点可以肯定，自密实混凝土适用于大多混凝土结构和施工条件，具有非常广阔的应用前景。

参考文献：

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[5]尧国皇，孙素文，李秀明.轴心受压型钢-钢管混凝土柱力学性能的研究[J].建筑钢结构进展，2007（06）