超高层办公楼钢管混凝土施工方案.docx
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超高层办公楼钢管混凝土施工方案
超高层办公楼钢管混凝土施工方案
目录
一、编制依据2
二、工程概况2
三、施工方案选择8
四、施工方法12
五、劳动力组织14
六、材料、设备供应计划15
七、工期安排及保证措施15
八、质量标准及保证措施16
九、安全文明施工保证措施17
一、编制依据
1、**广场建筑施工图和结构施工图
2、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
3、《高强混凝土结构技术规程》CECS104:
99
4、《钢管混凝土结构设计与施工规程》CECS28:
90
5、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001
6、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
7、国家、广东省以及广州市有关安全、文明施工规范和规定
二、工程概况
1**广场本工程主楼共有12根钢管混凝土圆柱，最大高度302.7m，平面位置及设计参数如表2.1-1所示；**广场钢管柱立面布置如图2.1-1。
表2.1-1钢管柱平面布置及设计参数
平面图
说明
设计参数
12根钢管柱，布置在塔楼四周
柱号
层数
直径
ZH1ZH10ZH11ZH12
-5~8
Φ1800×35
9~16
Φ1700×28
17~25
Φ1600×26
26~33
Φ1500×24
34~42
Φ1400×22
43~50
Φ1300×20
52~59
Φ1100×16
顶层
Φ900×30
ZH2ZH3ZH4ZH5
ZH6ZH7ZH8ZH9
-5~8
Φ1800×30
9~16
Φ1700×28
17~25
Φ1600×26
26~33
Φ1500×24
34~42
Φ1400×22
43~50
Φ1300×20
52~59
Φ1100×16
顶层
Φ900×30
斜撑框架南立面斜撑框架北立面
斜撑框架东立面斜撑框架西立面
图2.1-1钢管柱立面布置
2钢管柱典型节点
本工程钢管柱主要有3种节点，见表2.1-2。
表2.1-2钢管柱典型节点
节点
模型
图示
角柱节点
中柱斜撑节点
中柱横梁节点
3钢管混凝土强度等级分布
按照设计，钢管混凝土的强度等级随高度的变化有所不同，详见下表：
层次
标高
混凝土强度等级
-5～25
-21.6～113.15m
C70
26～顶
113.15～300.7m
C60
三、施工方案选择
3.1钢管混凝土施工方法的优化选择
3.1.1施工方法的比较
目前，钢管混凝土施工方法有顶升法、高抛自密实法及人工振捣法，下面将这几种方法适用范围及特点描述如下：
表3.1-1钢管柱施工方法及施工适用范围比较
序号
方法名称
原理及图示
特点及优点
缺点
针对于本工程的适用性
1
顶升法
利用泵送的压力将混凝土由底到顶注入钢管，由混凝土自重及泵送压力使混凝土达到密实的状态
施工效率高，质量可靠，适用于小直径钢管柱
对于大直径及浇注高度较大的钢管混凝土，一次性浇筑高度很大，混凝土的自重也很大，对输送泵的压力要求很高；浇筑一旦出现紧急情况中断后将无法继续顶升，所以不适合本工程施工。
由于本工程钢管柱的直径均较大（φ900～φ1800），因此在施工过程中泵压力大，对输送泵要求高，易出现意外情况。
2
高抛自密实法+辅助性振捣法
通过一定的抛落高度，充分利用混凝土坠落时的动能及混凝土自身的优异性能达到振实的效果。
工作效率相对顶升法较低，但高于人工振捣法，且在近距离抛落时虽无法满足高抛需要，但辅助振捣，可以保证混凝土质量
施工效率较低，高抛需塔吊辅助，占用塔吊时间长。
因混凝土从漏斗落下后沿直段钢管壁流入底部，混凝土沿管壁的动能损失很大，不能达到高抛效果。
所以不能适用于斜管
本工程钢管柱为大直径钢管柱，且无斜管，直管段可满足高抛效果。
但节点处有圆形环板，如果在节点处以及高抛高度较低时辅以人工振捣，应该是一种可选择方法。
3
人工振捣法
利用人工和振捣器械对混凝土实施振捣，以达到密实的效果，质量有保障。
人工振捣、质量保证，适用于各种情况下钢管混凝土浇筑，尤其适用于比较复杂的节点。
工作效率低，但是占用塔吊时间少。
如果钢管较长，常规通风设备难以达到施工作业要求，炎热天气时钢管底部内作业环境恶劣，所以工人不宜进入钢管内部过深，只有通过机械式的振动棒伸入钢管内部方能实现对混凝土的振捣。
本工程钢管外径由底部1800mm变化到顶部的900mm，大部分钢管可以实现进入钢管内振捣，从钢管分节情况来看，最长一段约为12米，目前市面加长型振动棒长度为9米，如果采用爬梯挂在上口，工人无需进入钢管底部即可施工，应是一种可以选择的办法。
3.1.2施工方法选择
本工程钢管柱混凝土浇筑应结合本工程的实际情况，针对性的进行选择。
合理利用先进的施工方法缩短工期是工程实施中重点考虑方向。
综合比较，在人工浇筑法和高抛从工艺上来讲，都适用于本工程，但从现场情况分析，由于高抛法占有塔吊时间较长，与关键工期矛盾，因此选择人工浇筑方法施工，混凝土的输送方式主要以泵送为主，个别无梁楼层采用塔吊调运（因该楼层无钢梁，因此塔吊相对工作量小）。
两种方法施工中灵活交叉使用。
3.2钢管柱分节及混凝土浇筑方案
1、钢管柱分节情况
图3.2钢管柱分节示意图
2、钢管柱混凝土浇筑方案
（1）地下室部分钢管柱混凝土
根据现场的实际情况，地下室部分钢管柱混凝土分两次完成，每次施工分两个区域进行浇筑；如下图所示：
其中，1区采用汽车泵浇筑，2区采用塔吊吊运浇筑。
均为人工振捣。
地下室钢管柱混凝土施工流程：
第一节钢管柱吊装→第一节钢管柱焊接→焊缝检测合格→第一节钢管柱混凝土浇筑→第二节钢管柱吊装→第二节钢管柱焊接→首层钢梁吊装→首层钢梁焊接→第二节钢管柱混凝土浇筑。
（2）首层大堂部分钢管柱混凝土
首层大堂部分钢管柱高度为37.65米，分三次吊装完成；前两次吊装及混凝土浇筑同地下室部分施工方案；第三次钢管柱吊装完成，泵送混凝土（塔吊吊运）+人工振捣浇筑。
首层大堂钢管柱混凝土施工流程：
第一节钢管柱吊装→第一节钢管柱焊接→焊缝检测合格→第一节钢管柱混凝土浇筑→第二节钢管柱吊装→第二节钢管柱焊接→斜撑钢梁、水平钢梁吊装→斜撑钢梁、水平钢梁焊接→第二节钢管柱混凝土浇筑→第三节钢管柱吊装→第三节钢管柱焊接→斜撑钢梁、水平钢梁吊装→斜撑钢梁、水平钢梁焊接→第三节钢管柱混凝土浇筑。
（3）8-59层钢管柱混凝土
此部分标准层，平均为3层一节钢管柱，约12.6m，采用泵送+布料机+人工振捣浇筑钢管内混凝土。
8-59层大堂钢管柱混凝土施工流程：
钢管柱吊装→钢管柱焊接→焊缝检测合格→斜撑钢梁、水平钢梁吊装→斜撑钢梁、水平钢梁焊接→钢管柱混凝土浇筑→下一节钢管柱吊装。
（4）顶层大堂部分钢管柱混凝土
此部分钢管柱，
、
轴高的分两次吊装，
轴低的按一次吊装；混凝土浇筑采用塔吊吊运+人工振捣。
（5）根据上述，归纳钢管混凝土施工方案选择如下：
表3.2钢管混凝土浇筑方案
部位
钢管柱吊装情况
钢管混凝土浇筑方案
备注
地下室
第一节
泵送（塔吊吊运）+人工振捣
9根（3根）
第二节
泵送（塔吊吊运）+人工振捣
9根（3根）
首层大堂
第一节
泵送（塔吊吊运）+人工振捣
9根（3根）
第二节
泵送（塔吊吊运）+人工振捣
9根（3根）
第三节
泵送（塔吊吊运）+人工振捣
4根+8根
8～59层
每三层一节
泵送+布料机+人工振捣
12根
顶层大堂
第一节
塔吊吊运+人工振捣
8根
第二节
塔吊吊运+人工振捣
6根
四、施工方法
4.1塔吊吊运+人工振捣
地下室钢管混凝土，首层大堂1、2节钢管混凝土，屋顶钢管混凝土部分采用塔吊吊运加人工振捣的施工方法。
塔吊将载有混凝土的料斗吊运至钢管柱上方，钢管柱上口采用钢漏斗接料并采用串筒辅助浇筑，人工振捣时，由于钢管柱高度较大，需辅助爬梯进入钢管柱内部2～3m进行振捣作业，随浇筑进度分段将串筒从上部取出，施工情况如图4.1。
图4.1塔吊吊运+人工振捣钢管混凝土浇筑方案
4.2泵送+布料机+人工振捣
首层大堂第3节钢管混凝土，5-59层钢管混凝土均采用泵送+布料机+人工振捣的施工方法。
采用输送泵，将混凝土输送至对应楼层，通过布料机的传递直接送至钢管柱上方，钢管柱上口采用钢漏斗接料并采用串筒辅助浇筑，人工振捣时，由于钢管柱高度较大，需辅助爬梯进入钢管柱内部2～3m进行振捣作业，随浇筑进度分段将串筒从上部取出，施工情况如图4.2。
图4.2泵送+布料机+人工振捣钢管混凝土浇筑方案
五、劳动力组织
5.1人员、劳动力组织安排
钢管混凝土施工时，现场配备技术负责人1人、专业工长2人、测量员1人、质量检查员1人、材料员1人、试验员1人、安全员1人、环境管理员1人进行管理，负责该分项施工过程中的组织安排工作。
表5.1管理人员配备一览表
姓名
职务
主要职责
备注
技术负责人
技术管理
混凝土工长
现场管理
混凝土施工主管
现场管理
质量员
质量检查
测量员
现场测量
测量员
现场测量
安全员
安全管理
环境管理员
环境管理
材料主管
材料管理
试验员
材料检测及取样
表5.2劳动人需求计划表一览表
工种
人数
备注
混凝土工
15
杂工
5
配合现场清理、养护
六、材料、设备供应计划
6.1材料需要计划
材料需求计划如表6.1。
表6.1材料需要量计划
序号
材料名称
规格
数量
备注
1
混凝土
C70
3616.47m3
-5～25层
2
混凝土
C60
2454.8m3
26～顶层
3
每节钢管柱混凝土约23.5m3
4
声测管
φ50×3mm
1200m
超声波检测用
6.2施工机械、设备需要量计划
钢管混凝土工程施工机具需求计划如表6.2。
表6.2施工机械、设备需要量计划
序号
机械设备名称
规格型号
数量
备注
1
塔吊
QTZ80B
2台
地下室阶段
2
塔吊
M600D
2台
地上施工阶段
3
布料机
R=15m
3台
移动式
4
振捣器
6台
加长型
七、工期安排及保证措施
7.1工期安排
根据地下室施工组织设计，结合实际进度情况，钢管混凝土的施工紧随钢结构施工穿插进行。
7.2工期保证措施
1、人：
确保混凝土工15人，杂工5人。
2、机：
配备混凝土振捣器4台，并有2台备用；布料机2台，并有1台备用；塔吊配合部分钢管柱混凝土的吊运。
3、料：
钢管混凝土在施工前5天通知混凝土搅拌站，施工前2天上报进场计划，并于上到工序验收合格后组织进场。
4、法：
钢管柱混凝土尽量采用泵送浇筑，并在钢管柱施工期间穿插施工；部分采用塔吊吊运。
5、资：
整个钢管混凝土施工阶段，及时和监理、业主、搅拌站沟通，确保工程进度。
八、质量标准及保证措施
8.1质量标准
按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）及设计的要求，确保工程质量一次验收合格率100%。
8.2质量保证措施
8.2钢管柱混凝土质量保证措施
序号
项目
保证措施
1
混凝土现场验收
严禁在现场对混凝土拌合物加水。
严格执行混凝土进场交货检验制度，由搅拌站人员向现场检验人员逐车交验，交验的内容有：
目测混凝土有无泌水离析现象，试验员对每车的坍落度进行取样试验，对于坍落度不符合要求的混凝土严禁使用。
混凝土每车必检，检查必须有记录和检查人员签字。
2
现场交通协调
现场要合理安排调度混凝土运输车辆及混凝土浇筑的人员，防止混凝土运输车在现场等待时间过长，影响混凝土的质量。
3
浇筑振捣
（1）混凝土分层浇筑，一次浇筑高度不超过500mm，每层需充分振捣，振捣时间一般为15～30s，保证混凝土的密实度；
（2）采用大振捣半径的振捣棒振捣。
4
现场试件制作
严格按照《混凝土结构工程质量验收规范》对每根非节点钢管柱和节点钢管柱浇筑的混凝土制作试件，并做好施工纪录及试件强度试验报告。
5
混凝土浇筑
（1）混凝土浇筑过程中，前台与后台保持有效沟通，混凝土浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。
同一根钢管柱的混凝土应连续浇筑，并应在底层混凝土初凝之前将上一层混凝土浇筑完毕。
（2）钢管混凝土浇筑采用的串筒送至钢管底部，防止混凝土发生离析。
6
混凝土的养护
（1）钢管混凝土浇筑完毕1-2小时内，即覆盖麻袋养护，并及时蓄水养护；
（2）钢管混凝土的养护不少于14天；
（3）钢管混凝土的养护由专人负责。
7
施工注意事项
（1）混凝土的输送应严格控制，特别是在炎热的夏天，保持从出厂3小时内浇筑完毕。
（2）配备发电机，确保混凝土的浇筑质量。
（3）钢管混凝土的检测及时插入，检测合格后，方可进入下到工序。
8
密实度检测
现场按30%检测，在其中4根钢管内埋设3根φ50×3mm镀锌钢管（声测管），钢管混凝土浇筑完成后进行超声波检测。
九、安全文明施工保证措施
9.1安全生产组织管理措施
1安全生产组织管理机构，配备足够的安全管理人员。
2建立以安全生产责任制为核心的各项安全管理制度。
安全管理制度主要包括各级各类人员的安全生产责任制、安全生产目标管理制度、安全检查制度、安全教育制度、安全技术制度、安全交底制度、特种作业人员管理制度，安全验收制度、班组安全活动制度、事故报告与调查处理制度、安全奖罚制度等。
3严格监督检查，消除事故隐患。
公司每月定期检查、平时抽查：
项目经理部每周定期检查；项目经理和安全员坚持每日安全巡视，对检查发现的事故隐患，定人、定时间、定措施进行整改、不留事故隐患。
4要求各工种作业人员持证上岗，无证人员一律不准上岗操作。
5积极开展班前安全活动，广泛开展安全生产宣传、推广安全生产先进经验；促进施工安全管理，保障施工安全。
6强化安全教育，加强人员管理。
严格执行三级安全教育和安全交底制度，未经教育和交底人员不准上岗作业。
9.2安全生产技术措施
1施工机械安全
施工机械在使用过程中，按操作规程使用，加强对机械设备的管理，做到常检、常修、常保养，保持良好的工作状态。
（1）混凝土泵应安放在平整、坚实的地面上，周围不得有障碍物，在放下支腿并调整后应使机身保持水平和稳定，轮胎应揳紧。
（2）泵送管道应有支承固定，在管道和固定物之间应设置木垫作缓冲，不得直接与钢筋或模板相连，管道与管道间应连接牢靠；管道接头和卡箍应扣牢密封，不得漏浆。
（3）配备清洗管、清洗用品、接球器及有关装置。
开泵前，无关人员应离开管道周围。
（4）启动后，应空载运转，观察各仪表的指示值，检查泵和搅拌装置的运转情况，确认一切正常后，方可作业。
泵送前应向料斗加入10L清水和0.3m3的水泥砂浆润滑泵及管道。
（5）泵送作业中，料斗中的混凝土平面应保持在搅拌轴轴线以上。
料斗格网上不得堆满混凝土，应控制供料流量，及时清除超粒径的骨料及异物，不得随意移动格网。
（6）泵送混凝土应连续作业；当应供料中断被迫暂停时，停机时间不得超过30min。
暂停时间应每隔5～10min作2～3个冲程反泵—正泵运动，再次投料泵送前应先将料搅拌。
当停泵时间超限时，应排空管道。
（7）垂直向上泵送中断后再次泵送时，应先进行反向推送，使分配阀内混凝土吸回料斗，经搅拌后再正向泵送。
（8）泵机运转时，严禁将手或铁锹伸入料斗或用手抓握分配阀。
当需在料斗或分配阀上工作时，应先关闭电动机和消除蓄能器压力。
（9）不得随意调整液压系统压力。
当温度超过70℃时，应停止泵送，但仍应使搅拌叶片和风机运转，待降温后再继续运行。
（10）插入式振捣器的电动机电源上，应安装漏电保护装置，接地或接零应安全可靠。
（11）操作人员作业时应穿戴绝缘胶鞋和绝缘手套。
（12）电缆线应满足操作所需的长度。
电缆线上不得堆压物品或让车辆挤压，严禁用电缆线拖拉或吊挂振动器。
（13）作业停止需移动振动器时，应先关闭电动机，再切断电源。
不得用软管拖拉电动机。
2安全用电
施工用电应符合《施工现场临时用电安全技术规范》及其他用电规范的要求，专人负责用电机具的施工，常检修用电机具，防止漏电。
3安全标志和安全防护
1）安全标志：
划分安全区域，充分和正确使用安全标志，布置适当的安全语。
2）安全防护：
人员安全施工要求：
现场人员坚持使用“三宝”。
进入现场人员必须戴安全帽，穿胶底鞋，不得穿硬底鞋、高跟鞋、拖鞋或赤脚。
3）施工时戴防护手套，避免周转材料伤手。
4钢管混凝土施工安全技术
（1）人工进入钢管内振捣时，应系好安全带，并由专人看护。
（2）塔吊吊运时；料斗下不得有人。
（3）钢管混凝土施工时，钢管周边应搭设防护栏杆。
（4）钢管混凝土施工时，低处施工作业面应设置警示带，防止高处落物。
（5）浇筑人员上下梯子时，必须面向梯子，且不得手持器物。
9.3确保文明施工的技术组织措施
1施工人员进入施工现场必须戴好安全帽，严禁赤脚、光膀子、穿拖鞋上班。
2所有进场人员，在上岗前由项目部组织进行职业道德教育，明确树立创优工程的意识，创现场文明窗口的意识。
3施工人员要做到工完场清，对于遗洒的混凝土要及时清理。
4各工种施工人员在现场，相互间要建立良好的工作关系，做到相互尊重、相互协调。
努力创造一个和协的工作环境。
5严格遵守工地劳动纪律及各项规定，不打架，不讲粗话，具有良好的职业道德，作一个文明的施工者。
6各级人员在施工中，要积极配合听从上级人员的调配，做好各项配合工作。
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