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整理矩形钢柱混凝土浇注施工方案

0.1编制依据

0.2编制原则

2..

1、工程概况

2..

2、施工准备

.3...

3、施工平面布置示意图

4、机械、辅材

5・..

5、主要施工方法

5..

6施工质量管理

8..

刖言：

0.1编制依据

营口鲅鱼圈1#、2#高炉煤粉系统结构设计图纸

《混凝土结构工程施工及验收规范》GBJ0204-92

《钢管混凝土结构设计与施工规程》CECS28-90

《建设工程项目管理规范》GB/T50326-2006

0.2编制原则

本方案参照鞍钢营口鲅鱼圈高炉工程施合工同的要求，结合公司多年来在鞍钢施工的

实际经验编写而成。

在编制过程中严格遵守如下原则:

0.2.1本方案保证合同中的工期、质量和安全等要求的实现。

0.2.2本方案符合相关法律法规和强制性标准的要求。

1、工程概况

1.1施工说明

鞍钢营口鲅鱼圈钢铁厂1、2#高炉煤粉喷吹系统位于1、2号高炉之间，煤粉车间分为I、II系统，分别向高炉供应合格的煤粉，本工程主要是向煤粉框架柱内采用下顶上抛的方法进行混凝土的浇注，使矩形钢柱达到很好的抗压性、防止失稳，提高钢柱的承载能力。

1.2工程介绍

煤粉系统平面尺寸56.0mX44.5m，其框架柱采用矩形钢管砼柱（共41根，其中33

根需要浇注砼）。

焊接型钢柱截面为700*700*20*20、450*450*16*16，最高柱标高为70.075m。

顶升砼为C40。

其单根框柱混凝土最多为22m3、重约51t。

矩形管柱混凝土四周柱壁内侧居中焊接①16L=100锚固钢钉，在梁翼缘上下各600mm的节点范围内间距100mm，其他范围内间距200mm。

用以保证砼与钢管柱的粘接,

框柱与框梁连接处分别设两到三组25mm内隔板，隔板中间处设①200圆型砼浇筑孔及在

四个角处4①25砼透气孔，上述锚固钉与隔板将增大砼的顶升阻力。

在矩形钢管混凝土柱壁下部及每隔4m位置上对称设排气孔，孔径20mm。

第2页共20页

2、施工准备

2.1技术准备

熟悉图纸，进行图纸转化，制定好浇注的方位。

提出辅材用料计划，加工卡板。

组织力量编制施工作业方案。

研究解决施工专项技术问题。

钢柱柱壁切割尺寸线

不小于40Lfq

厂_、

）1'

卡环板，（两块瓦）：

1施工现场对接焊/

一―

图1卡环板加工大样图

3、施工平面布置示意图

3.1施工平面布置

1根垂直管,

根据现场情况，计划在煤粉东侧站立顶升泵车，连接管通向煤粉车间内,平台上的水平管详见平面布置图（下图）。

.virri门

E3—

说明：

1、在平面中间设垂直管，垂直管到达设计层后，再向各柱接水平管。

2、砼顶升采用柱对称形式进行浇注。

3、顶升后的孔及进封焊。

砼搅拌车

74Cl

C3—

防震木

方

臼

①

水平连接管

E在

/5a

E3=

顶升泵车

E：

jJnn：

~「£4

图2:

泵车浇注示意图

4、机械、辅材

4.1机械辅材需求计划表

序号

名称

规格

单位

数量

备注

地泵车

扬程100米

台

直接管

根

接头

个

弯接管

根

铁丝

20#

100

固定框架与管

木方

60x60

根

垫接管下面防震动

铁锹

把

清理用

割枪

把

与氧乙炔配套，开孔用

焊机

台

焊接

5、主要施工方法

5.1顶升施工

根据图纸设计要求，本工程矩形钢管柱采用下顶上抛的方式进行浇注混凝土，即先从

下部采用顶升法，最高柱子分3段顶升，最上部采用高抛法进行浇注。

并先取1—2

根柱子进行浇注试验，没有问题后再在所有柱上使用推广。

具体方法如下:

5.1.1顶升前的工作:

（1）框架梁柱全部按设计要求安装完，尤其是梁柱节点部位的焊缝长度，高度及连

接螺栓必须符合设计与规范要求。

方可进行混凝土顶升施工。

（2）

头固定好。

顶升导管与卡头加固详见附图

1。

在设计标高1.0m处开设砼顶升孔，将砼导管设置在管中部以及连接泵管的卡

5.1.2顶升设备的选择及车辆配备:

为保证砼顶升的连续性，选用为砼顶升的泵车1台，4台罐车（每罐6m3）一同到

达工地，以防止砼顶升过程中因供料不足而产生不连续性，造成混凝土顶升不能达到

预期效果。

砼罐车供料必须设供料平台，每个供料平台设两个砼溜槽，用来保证砼入

料的连续性和及时性。

砼泵车顶升能力的选择:

框架柱需要灌浆部分最高高度为70.075m，其底部压强为:

P=H*Y=73.075m*2.4t/m=1.8MP

现根据资料地泵输送管压力为8.5MP>>1.8MP

因此有足够的能力完成70.075m高度砼的顶升，但前提是砼顶升完成必须在初凝前以使混凝土在具有合理的流动能力前完成顶升。

5.1.3砼顶升:

由于单根柱砼为22m，地泵的输送能力约为60m3/h,因此每根柱顶升完成的理论时间约为30分钟，由于2次或3次接管耽误时间，预计单根柱施工时间为90分钟，在

混凝土初凝前完成顶升。

地泵站位：

由于此次浇注范围较大且柱子数量较多，需要选择地泵站位。

由于大部

分柱高度过高，一次性顶升可能对柱底部压强过大，造成柱变形，所以需要2次或3

次顶升。

可更改柱插入点，如下：

（柱子编号见布置图）

（1）:

Z1、Z2、Z4、Z4a插入点设置：

地面标高1m开孔顶升至30.906m；;站

30.906m平台开孔顶升到60.0mt;70.075m（柱顶）开孔下抛灌满。

（2）:

Z3插入点位置：

标高1.0m开孔顶升至28.5m；站28.5m平台开孔顶升混

凝土到52.5m（柱顶）。

（3）:

Z5、Z5a插入点位置：

标高1.0m开孔顶升至28.5m；顶部开孔下抛灌满。

（4）

砼顶升前在钢柱侧面开孔，并安装顶升导管，见附图

3。

Z6插入点位置：

标高1.0m开孔一次顶升到28.5m。

柱内加劲肋

焊接于卡环板上

外接卡具

———

■

—

不小于7p「

焊接于泵管壁上

不小于40厂

砼顶升作业完成后，须在法兰盘处上部的螺栓松开，安装盲板，以保证泵车的泵管拆除后，柱内砼不倒流。

在砼顶升完后45分钟可拆除导管和法兰，原有的柱钢板倒角打磨后，焊接恢复见附图4。

附图4:

砼顶升完毕后洞口的处理

5.2施工措施

1、施工过程中因框柱高度过高，在泵车与钢管柱分离中若因混凝土压力过大造成沿顶升导管产生跑浆，以及管柱截面较大顶升混凝土局部不密实，使钢管内砼质量降低，可

采取在缺陷处钻孔压力补浆法施工。

2、对于柱顶因混凝土凝结硬化而产生的沉陷，采用二次灌浆料在柱顶补浆。

6、施工质量管理

6.1质量管理的一般规定

以公司建筑安装工程通过认证的GB/T19001-2000标准管理体系为基础，制定项目质

量管理体系和项目质量计划，认真落实各级质量责任制，强化“三工序”管理。

使本工程的质量自始至终得到有效控制。

加强原材料和设备的品质管理。

项目经理定期组织全体施工人员，特别是各专业施工队领导认真学习施工规程、技

术要求、质量标准。

做好详细的技术交底工作，切实领会设计意图，做到人人熟悉规

范，个个牢记标准。

坚持项目经理是质量工作第一责任人和总工程师负责制，建立各级质量责任制，把

责任落实到每个管理岗位上的工作人员，全员抓质量。

建立以项目经理为组长的质量检查、考核小组，严把工程质量关。

建立完善的质量保证体系，有效地对施工现场进行质量控制，对施工中的重要工序、环节进行监控，不断完善施工工艺，提高工程质量。

实行见证取样，试验制度，所有取样及试验必须经有取样证和委托书的业主代表在

场并签字方可有效。

认真做好隐蔽工程质量的检查和验收，各工序必须经业主代表验收合格并签证后，方可进行下道工序的施工，并坚持自检、专检，然后交业主代表验收的工程质量“三检”制度，使工程质量始终处于有效的控制状态。

加强对全员质量意识教育，坚持把质量放在施工生产的首位。

质量是企业生存之本,发展之道。

6.2质量保证措施

建立和完善现场质量保证体系，成立以项目经理为首，总工程师负责，技术人员、质

检人员参加的质量保证体系，以严格执行质量规范为主导，不断提高各级施工管理人员操作人员的质量意识，确保各项质量标准的严格执行。

聚乙烯（PE简介

1.1聚乙烯

聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，也包括乙烯与少量a-烯烃的

共聚物。

聚乙烯是五大合成树脂之一，是我国合成树脂中产能最大、进口量最多的品种。

1.1.1聚乙烯的性能

1.一般性能

聚乙烯为白色蜡状半透明材料，柔而韧，比水轻，无嗅、无味、无毒,常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，但由于其为线性分子可缓慢溶于某些有机溶剂，且不发生溶胀。

工业上为使用和贮存的方便通常在聚合后加入适量的

塑料助剂进行造粒，制成半透明的颗粒状物料。

PE易燃，燃烧时有蜡味，并伴

有熔融滴落现象。

聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度，也与聚合工艺及后期造粒过程中加入的塑料助剂有关。

2.力学性能

PE是典型的软而韧的聚合物。

除冲击强度较高外，其他力学性能绝对值在

塑料材料中都是较低的。

PE密度增大，除韧性以外的力学性能都有所提高。

LDPE由于支化度大，结晶度低，密度小，各项力学性能较低，但韧性良好，耐冲击。

HDPE支化度小，结晶度高，密度大，拉伸强度、刚度和硬度较高，韧性较差些。

相对分子质量增大，分子链间作用力相应增大，所有力学性能，包括韧性也都提高。

几种PE的力学性能见表1-1。

表1-1几种PE力学性能数据

性能

LDPE

LLDPE

HDPE

超高相对分子质量聚乙烯

邵氏硬度（D）

41〜46

40〜50

60〜70

64〜67

拉伸强度/MPa

7〜20

15〜25

21〜37

30〜50

拉伸弹性模量/MPa

100〜300

250〜550

400〜1300

150〜800

压缩强度/MPa

12.5

—

22.5

—

缺口冲击强度/kJ-m2

80〜90

>70

40〜70

>100

弯曲强度/MPa

12〜17

15〜25

25〜40

—

3.热性能

PE受热后，随温度的升高，结晶部分逐渐熔化，无定形部分逐渐增多。

其

熔点与结晶度和结晶形态有关。

HDPE勺熔点约为125〜137C,MDPE勺熔点约为126〜134C,LDPE的熔点约为105〜115C。

相对分子质量对PE的熔融温度基本

上无影响。

PE的玻璃化温度（Tg）随相对分子质量、结晶度和支化程度的不同而异，而

且因测试方法不同有较大差别，一般在-50C以下。

PE在一般环境下韧性良好,

-140C。

耐低温性（耐寒性）优良，PE的脆化温度（Tb）约为-80〜-50C,随相对分子质量增大脆化温度降低，如超高相对分子质量聚乙烯的脆化温度低于

PE的热变形温度（Th?

较低，不同PE的热变形温度也有差别，LDPE约为38〜

50C（0.45MPa,下同）,MDPE勺为50〜75C,HDPE勺为60〜80CoPE的最高连

续使用温度不算太低，LDPE约为82〜100C,MDPE勺为105〜121C,HDPE为121C，均高于PS和PVCPE的热稳定性较好，在惰性气氛中，其热分解温度超

过300Co

PE的比热容和热导率较大，不宜作为绝热材料选用。

PE的线胀系数约在

（15〜30）X10-5K1之间，其制品尺寸随温度改变变化较大。

几种PE的热性能见表1-2o

表1-2几种PE热性能

性能

LDPE

LLDPE

HDPE

超高相对分子质量聚乙烯

熔点/C

105〜115

120〜125

125〜137

190〜210

热降解温度（氮气）/C

>300

热变形温度（0.45MPa）/C

38〜50

50〜75

60〜80

75〜85

脆化温度/C

-80〜-50

-100〜-75

-100〜-70

-140〜-70

线性膨胀系数/（X10-5^）

16〜24

—

11〜16

—

比热容/J•（kg-K）'1

2218〜2301

—

1925〜2301

—

热导率/W-（m•K）-1

0.35

—

0.42

—

4.电性能

PE的电性能见

几乎不受频率的

PE分子结构中没有极性基团，因此具有优异的电性能，几种

表1-3oPE的体积电阻率较高，介电常数和介电损耗因数较小,

0.01%（质量分

影响，因而适宜于制备高频绝缘材料。

它的吸湿性很小，小于

数）,电性能不受环境湿度的影响。

尽管PE具有优良的介电性能和绝缘性，但由于耐热性不够高，作为绝缘材料使用，只能达到丫级（工作温度W90C）o

表1-3聚乙烯的电性能

性能

LDPE

LLDPE

HDPE

超高相对分子质量聚乙烯

体积电阻率/cm

>1016

>1017

介电常数/F-m（106Hz）

2.25〜2.35

2.20〜2.30

2.30〜2.35

<2.35

介电损耗因数（106Hz）

<0.0005

介电强度/kV-mm

>20

45〜70

18〜28

>35

5.化学稳定性

PE是非极性结晶聚合物，具有优良的化学稳定性。

室温下它能耐酸、碱和

盐类的水溶液，如盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨、氢氧化钠、氢氧化钾以及各类盐溶液（包括具有氧化性的高锰酸钾溶液和重铬酸盐溶液等），即使在较高的浓度下对PE也无显著作用。

但浓硫酸和浓硝酸及其他氧化剂对聚乙烯有缓慢侵蚀作用。

PE在室温下不溶于任何溶剂，但溶度参数相近的溶剂可使其溶胀。

随着温

度的升高，PE结晶逐渐被破坏，大分子与溶剂的作用增强，当达到一定温度后

PE可溶于脂肪烃、芳香烃、卤代烃等。

如LDPE能溶于60C的苯中，HDPE能溶

于80〜90°C的苯中，超过100°C后二者均可溶于甲苯、三氯乙烯、四氢萘、十氢萘、石油醚、矿物油和石蜡中。

但即使在较高温度下PE仍不溶于水、脂肪族醇、

丙酮、乙醚、甘油和植物油中。

PE在大气、阳光和氧的作用下易发生老化，具体表现为伸长率和耐寒性降

低，力学性能和电性能下降，并逐渐变脆、产生裂纹，最终丧失使用性能。

为了防止PE的氧化降解，便于贮存、加工和应用，一般使用的PE原料在合成过程中已加入了稳定剂，可满足一般的加工和使用要求。

如需进一步提高耐老化性能,可在PE中添加抗氧剂和光稳定剂等。

6.卫生性

PE分子链主要由碳、氢构成，本身毒性极低，但为了改善PE性能，在聚合、

成型加工和使用中往往需添加抗氧剂和光稳定剂等塑料助剂，可能影响到它的卫生性。

树脂生产厂家在聚合时总是选用无毒助剂，且用量极少，一般树脂不会受到污染。

PE长期与脂肪烃、芳香烃、卤代烃类物质接触容易引起溶胀，PE中有些低

相对分子质量组分可能会溶于其中，因此，长期使用PE容器盛装食用油脂会产

生一种蜡味，影响食用效果。

1.1.2聚乙烯的分类

聚乙烯的生产方法不同，其密度及熔体流动速率也不同。

按密度大小主要分为低密度聚乙烯（LDPE、线型低密度聚乙烯（LLDPE、中密度聚乙烯

（MDPE、高密度聚乙烯（HDPE。

其中线性低密度聚乙烯属于低密度聚乙

MDPB归类于HDPE

烯中的一种，是工业上常用的聚乙烯，其他分类法有时把或LLDPE。

按相对分子质量可分为低相对分子质量聚乙烯、普通相对分子质量聚乙烯、超高相对分子质量聚乙烯。

按生产方法可分为低压法聚乙烯、中压法聚乙烯和高压法聚乙烯。

1.低密度聚乙烯

英文名称：

Lowdensitypolyethylene，简称LDPE

低密度聚乙烯，又称高压聚乙烯。

无味、无臭、无毒、表面无光泽、乳

白色蜡状颗粒，密度0.910〜0.925g/cm3，质轻，柔性，具有良好的延伸性、

电绝缘性、化学稳定性、加工性能和耐低温性（可耐-70C），但力学强度、

隔湿性、隔气性和耐溶剂性较差。

分子结构不够规整，结晶度较低（55%-65%,熔点105〜115C。

LDPE可采用热塑性成型加工的各种成型工艺，如注射、挤出、吹塑、旋转

成型、涂覆、发泡工艺、热成型、热风焊、热焊接等，成型加工性好。

主要用作农膜、工业用包装膜、药品与食品包装薄膜、机械零件、日用品、建筑材料、电线、电缆绝缘、吹塑中空成型制品、涂层和人造革等。

2.高密度聚乙烯

英文名称：

HighDensityPolyethylene，简称HDPE

高密度聚乙烯，又称低压聚乙烯。

无毒、无味、无臭，白色颗粒，分子为线型结构，很少有支化现象,是典型的结晶高聚物。

力学性能均优于低密度

70C以上时稍溶于

聚乙烯，熔点比低密度聚乙烯高，约125〜137C，其脆化温度比低密度聚乙烯低，约-100〜-70C，密度为0.941〜0.960g/cm3。

常温下不溶于一般溶剂,但在脂肪烃、芳香烃和卤代烃中长时间接触时能溶胀，在甲苯、醋酸中。

在空气中加热和受日光影响发生氧化作用。

能耐大多数酸碱

的侵蚀。

吸水性小，具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较

高的刚性和韧性，介电性能、耐环境应力开裂性亦较好。

HDPE可采用注射、挤出、吹塑、滚塑等成型方法，生产薄膜制品、日用

品及工业用的各种大小中空容器、管材、包装用的压延带和结扎带，绳缆、鱼网和编织用纤维、电线电缆等。

3.线性低密度聚乙烯

英文名称：

LinearLowDensityPolyethylene，简称LLDPE

线形低密度聚乙烯被认为是“第三代聚乙烯”的新品种，是乙烯与少量高级a-烯烃（如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等）在催化剂作用下,经高压或低压聚合而成的一种共聚物，为无毒、无味、无臭的乳白色颗粒，密度0.918〜0.935g/cm3。

与LDPE相比，具有强度大、韧性好、刚性大、耐热、耐寒性好等优点，且软化温度和熔融温度较高，还具有良好的耐环境应力开裂性，耐冲击强度、耐撕裂强度等性能。

并可耐酸、碱、有机溶剂等。

LLDPE可通过注射、挤出、吹塑等成型方法生产农膜、包装薄膜、复合薄

膜、管材、中空容器、电线、电缆绝缘层等。

由于不存在长支链，LLDPE的65%70％用于制作薄膜。

4.中密度聚乙烯

英文名称：

Mediumdensitypolyethylene，简称MDPE

中密度聚乙烯是在合成过程中用a-烯烃共聚，控制密度而成。

MDPE的

密度为0.926〜0.953g/cm3，结晶度为70%〜80%，平均相对分子质量为20万，拉伸强度为8〜24MPa断裂伸长率为50%〜60%，熔融温度126〜135C,熔体流动速率为0.1〜35g/10min，热变形温度（0.46MPa）49〜74C。

MDPEft突出的特点是耐环境应力开裂性及强度的长期保持性。

MDP刖用挤出、注射、吹塑、滚塑、旋转、粉末成型加工方法，生产工艺参数与HDPE和LDPF相似，常用于管材、薄膜、中空容器等。

5.超高相对分子质量聚乙烯

，简称UHMWPE

英文名称：

ultra-highmolecularweightpolyethylene超高相对分子质量聚乙烯冲击强度高，耐疲劳，耐磨，是一种线型结构

300〜600万,

的具有优异综合性能的热塑性工程塑料。

其相对分子质量达到密度0.936〜0.964g/cm3,热变形温度（0.46MPa）85C，熔点130〜136C。

UHMWP8相对分子质量高而具有其他塑料无可比拟的优异性能，如耐冲

击、耐磨损、自润滑性、耐化学腐蚀等性能，广泛应用于机械、运输、纺织、造纸、矿业、农业、化工及体育运动器械等领域，其中以大型包装容器和管道的应用最为广泛。

另外，由于超高相对分子质量聚乙烯优异的生理惰性，已作为心脏瓣膜、矫形外科零件、人工关节等在临床医学上使用，而且，超

高相对分子质量聚乙烯耐低温性能优异，在-40C时仍具有较高的冲击强度,

甚至可在-269C下使用。

超高相对分子质量聚乙烯纤维的复合材料在军事上已用作装甲车辆的壳体、雷达的防护罩壳、头盔等；体育用品上已制成弓弦、雪橇和滑水板等。

由于超高相对分子质量聚乙烯熔融状态的粘度高达108Pa•s，流动性极

差，其熔体流动速率几乎为零，所以很难用一般的机械加工方法进行加工。

近年来，通过对普通加工设备的改造，已使超高相对分子质量聚乙烯由最初的压制-烧结成型发展为挤出、吹塑和注射成型以及其他特殊方法的成型。

6.茂金属聚乙烯

茂金属聚乙烯（mPE是近年来迅速发展的一类新型高分子树脂，其相对分子质量分布窄，分子链结构和组成分布均一，具有优异的力学性能和光学性能，已被广泛应用于包装、电气绝缘制品等。

1.1.3聚乙烯的成型加工

PE的熔体粘度比PVC低，流动性能好，不需加入增塑剂已具有很好的成型加工性能。

前文已介绍了各类聚乙烯可采用的成型加工方法，下面主要介绍在成型过程中应注意的几个问题。

1聚乙烯属于结晶性塑料，吸湿小，成型前不需充分干燥，熔体流动性极好，流动性对压力敏感，成型时宜用高压注射，料温均匀，填充速度快，

保压充分。

不宜用直接浇口，以防收缩不均，内应力增大。

注意选择浇口位置，防止产生缩孔和变形。

2PE的热容量较大，但成型加工温度却较低，成型加工温度的确定主要取决于相对分子质量、密度和结晶度。

LDPE在180C左右，HDPE在220C左右,

最高成型加工温度一般不超过280C。

3熔融状态下，PE具有氧化倾向，因而，成型加工中应尽量减少熔体与空气的接触及在高温下的停留时间。

④PE的熔体粘度对剪切速率敏感，随剪切速率的增大下降得较多。

当剪切速率超过临界值后，易出现熔体破裂等流动缺陷。

⑤制品的结晶度取决于成型加工中对冷却速率的控制。

不论采取快速冷却还是缓慢冷却，应尽量使制品各部分冷却速率均匀一致，以免产生内应力，降低制品的力学性能。

⑥收缩范围和收缩值大（一般成型收缩率为1.5%〜5.0%），方向性明显,易变形翘曲，冷却速度宜慢，模具设冷料穴，并有冷却系统。

⑦软质塑件有较浅的侧凹槽时，可强行脱模。

1.1.4聚乙烯的改性

聚乙烯属非极性聚合物，与无机物、极性高分子相容性弱，因此其功能性较差，采用改性可提高PE的耐热老化性、高速加工性、冲击强度、粘接性、生物相容性等性质。

常用的改性方法包括物理改性和化学改性。

1.物

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