钢管柱施工过程中超缓凝混凝土强度及时间控制

1、钢管柱施工过程中超缓凝混凝土强度及时间控制摘 要：钢管柱施工过程中常采用超缓凝混凝土。在 施工过程中，能够有效的控制超缓凝混凝土的凝固和强度产 生时间，能很好的控制钢管柱施工的工序衔接，提高施工功 效。本文结合工程实践，探讨了城市轨道交通钢管柱施工过 程中的超缓凝混凝土强度控制，并针对超缓凝混凝土强度的 产生，提出对超缓凝混凝土强度控制的办法。关键词：钢管柱施工；超缓凝混凝土；时间控制 中图分类号： TU528 文献标识码： A 文章编号： 1671-2064（2017）10-0107-021 工程概况和特点1.1 工程概况深圳市城市轨道交通 2号线三期工程主体工程 2131 标 段正线长约

2、3.82km （右线计），全线地下穿越，线路由新秀 站站后折返线（ 2 号线二期）末端引入，下穿猫窝山、罗沙 公路、塘排山后右转向国威路下敷设至设计终点莲塘站，与 8 号线一期相接。莲塘口岸站为深圳市城市轨道交通 2 号线三期工程的第 一个车站，车站设于罗沙路与延芳路交汇处，本站周边小区 分布有：北侧的广岭家园，西南侧的西岭花园及曦龙山庄， 东侧四季御园、兰亭国际。车站西南角为猫窝山，东北角为 塘排山，东南侧为武警六支队军事储备用地。站跨罗沙路， 车站呈南北方向设置， 车站 2 号风亭和 D 出入口设于南侧猫 窝山坡脚处， 1 号风亭和 C 出入口设于北侧猫窝山坡脚处。车站南侧、北侧部分采用明

3、挖法施工，跨罗沙路段采用 盖挖逆作法施工。盖挖逆作车站的主体结构中立柱采用钢管 柱，为保证施工质量，钢管柱采用液压插管机进行施工，其 下抗拔桩采用超缓凝混凝土浇筑。 钢管柱钢管最大长度 30m， 直径0.8m,连工具钢管总重 30t,钢管插入混凝土面 3m,通 过栓钉与混凝土连接。1.2 工艺流程和特点钢管柱施工工艺流程：钢管柱及其下抗拔桩钻孔t抗拔桩钢筋笼安装t超缓凝混凝土浇筑t液压插管机就位t钢 管柱钢管安装-钢管柱钢管固定-钢管柱钢筋笼安装-钢 管柱混凝土浇筑。在钢管柱施工过程中，抗拔桩的混凝土施工和钢管柱钢 管的安装是钢管柱施工的关键点。抗拔桩混凝土提前凝固则 钢管柱钢管无法插入混凝土

4、中与抗拔桩结合成整体，钢管柱 钢管安装质量不能保证，则钢管柱的质量无法保证。因此钢 管柱下抗拔桩混凝土在使用液压插管机的情况下必须使用 超缓凝混凝土。在钢管柱施工过程中使用超缓凝混凝土浇筑钢管柱下 抗拔桩， 有利于钢管柱钢管插入与钢管垂直度、 位置的调节超缓凝混凝土对钢管柱施工质量保证有极重要的作用。2 超混凝混凝土性能分析超缓凝混凝土是一种特殊的混凝土。其生产过程是在搅 拌过程中掺和外加剂，达到延迟混凝土初凝时间的作用。在 施工过程中，这种新型的混凝土能够在很长的时间内保持塑 性，适用于一些有特殊要求的环境，增加混凝土的使用的宽 度和广度。超缓凝混凝土主要通过缓凝剂的添加达到缓凝效 果，混凝

5、土初凝时间超 24 小时，能很好的保证施工过程中 在浇筑混凝土后的施工工序衔接。钢管柱钢管总重30t，钢管插入混凝土面 3m。按照一般混凝土的初凝和龄期强度，混凝土的强度在21 C时在凝结后1天强度达到设计强度的 10%，而后强度逐 步增大， 3 天时达到 50%， 7 天时达到 70%，最后龄期在 28 天时达到 100%。超缓凝混凝土设计缓凝时间为 48 小时，其 初凝并产生强度时间必然不小于 24 小时，能满足施工条件。3 试验 为了解超缓凝混凝土在钢管柱施工过程中对施工条件 的影响。特别设计一组实验，分析混凝土的初凝时间对钢管 柱施工的影响。钢管柱下抗拔桩混凝土为 C35P12 超缓凝

6、混凝土，塌落 度220mm，缓凝时间48小时；一般混凝土为 C35P12水下混凝土，塌落度 220mm，初凝时间68小时。C35混凝土的配比如表 1。根据以上混凝土配比进行施工，在施工过程中按要求把 混凝土做成试块。在凝结后每过 12 小时检查其强度。得到 结果如表 2、图 1。根据实验结果，得到以下结论： （ 1）超缓凝混凝土的初 凝时间远超一般混凝土，其初凝时间为24 小时；（2）超缓凝混凝土的初凝时间长，有效地为钢管柱施工工序提供了有 利条件；（ 3）初凝时间为 48小时的超缓凝混凝土其初凝为 24 小时，并开始产生强度； （ 4）对于钢管柱施工工艺流程， 超缓凝混凝土初凝时间在 48小

7、时可以保证钢管柱施工的质 量和作业功效； （5）超缓凝混凝土的使用，需要考虑其混凝 土施工是否与后续的工序相关， 以保证施工质量和效果。 （ 6） 超缓凝混凝土在 24小时前处于可塑状态，在 24 小时后其强 度快速增长，与一般混凝土强度基本一致。4 控制措施通过对施工中一般混凝土和超缓凝混凝土龄期强度的 测量和分析，发现超缓凝混凝土的缓凝时间受到添加缓凝剂 的影响，在搅拌时添加的缓凝剂比例较多时，混凝土的初凝 时间将延长。施工过程的超缓凝混凝土施工措施如下：（1）超缓凝混凝土施工时应严格控制缓凝时间，保证初凝时间在 48 小时以上（ 2）超缓凝混凝土施工后，应该抓紧时间进行 后续工序的施工，

8、保持工序衔接的紧密； （ 3）由于超缓凝混 凝土在施工后 24 小时就开始凝固并产生强度，在完成钢管 柱钢管施工后应保持隔离，不能对钢管柱钢管及连接设备进 行移动，以防钢管柱钢管的偏移，难以修补。 （ 4）完成钢管 柱钢管安装后，在混凝土产生强度时，应该尽早固定钢管柱 钢管，保证其垂直度。5 结语 通过对钢管柱下抗拔桩超缓凝混凝土的分析和比较，并 与实际现象进行对比，可以得到以下结论：（1）在采用液压插管机以及其他混凝土浇筑后按照钢 管柱钢管施工工艺时，采用超缓凝混凝土可以有效保证钢管 柱钢管安装质量，其缓凝时间应该根据现场实际情况进行调 整。（2）超缓凝混凝土在浇筑后大大延缓初凝时间，保证 施工质量，同时在凝结后强度增加情况与普通混凝土相似。 其强度的增加速率保证了钢管柱施工后插管机转移的时间， 保证工序衔接有效且快速。（3）超缓凝混凝土的使用提高了混凝土施工的深度和 广度，为混凝土施工与其他结构施工的衔接提供了有力的支 持。参考文献1 王善拔，贾怀锋 .水泥和 ?凝剂对混凝土凝结时间的影响J.水泥，2003 ( 08)2 张？?.西安北站钢管柱柱混凝土施工技术J.施工技术， 2010( 08) .3 吴章怀 .浅析超缓凝混凝土配合比设计与影响