超声波检测技术在广州新电视塔钢管混凝土施工中的应用

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发布时间：2021-09-07

资料介绍

超声波检测技术在广州新电视塔钢管
混凝土施工中的应用
Application of UT(Ultrasonic Testing)Technology to CFST
Construction of Guangzhou New TV Tower
林海
上海建工集团股份有限公司上海 200080
摘要：广州新电视塔工程的钢管混凝土具有体量大、管壁厚、施工工艺要求严格、检测困难等难点。为了解决这些困
难，应用内置超声管法，使超声波检测混凝土密实度得到了有效的检验。通过详述的检验实施方法和过程，总结了复
杂钢结构填芯混凝土的检测技术，为类似工程提供借鉴。
关键词：广州新电视塔钢管混凝土超声波检测内置超声管径向对测法
中图分类号：TU755 ，文献标识码 B 【文章编号】1004—1001(2012 J06—0554—03
1 工程概况
广州新电视塔总高610 Ill，由1座454 Ill的主塔体和1
根156 Il的天线桅杆构成。主塔体由钢筋混凝土核心筒、钢
结构外筒以及连接两者的组合楼层组成。外筒由24根钢管
柱、46组环梁以及部分斜撑组成，最高处的标高为
462．7 m。24根钢管柱在+5．0 m以下采用西2 m的等截面
钢管，在+5．0 m以上则采用 2 m渐变至西1．2 m的锥形
管，每根钢管的倾斜角度约7。，钢管壁厚从底至项分别为
50 mm、40 mm和30 mm。在外筒结构中，仅钢管柱柱内填充
混凝土，基础面～126．4 Ill(即12环及以下)标高段填充C60
混凝土，在126．4 Ill～308．4 Ill(即13环至33环)标高段填
充C50混凝土，在308．4 Il以上(即34环及以上)标高段填
充C45混凝土，其中，14环及以下的钢管混凝土在浇筑时
添加了减缩剂，以减少混凝土的收缩。外框柱的钢管混凝土
施工工艺为泵送混凝土，末端接壁挂式白爬升布料杆，采用
高抛法施工加人工辅助振捣叫。
除了前期布料机的使用有点不顺手之外，工程施工还
算顺利。但是，由于钢管内部有环向加劲板，设计方担心加
劲板下方有可能会不密实，因为加劲板是和钢管柱垂直的，
而钢管柱却是1：10倾斜的，所以理论上存在顶部死角。为
解决这个死角问题，参建各方都有不同的认识：施工方提出
沿环形加劲板中开设8个 50 mm排气孔，可以有效减小
死角的存在空间，但还是未能完全消除i正是出于对这个死
作者简介：林海(1968一)，男，本科，高级工程师，总工办副主任。
作者地址：上海市东大名路666号(200o8o)。
收稿日期：2012—05—28
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角的担心，设计方在图纸上提出了超声检测密实度的要求；
也有人提出，如果不做检测，就无法证明钢管混凝土的内在
质量是否合格。
2 超声波检测法
早在1990年，中国工程建设标准化协会就颁布了《钢
管混凝土结构设计与施工规程》(CECS 28：1990)。对于钢管
混凝土的检测，规范上提供了敲击法来检查密实度。对于广
州新电视塔 2 m、钢管壁厚50 mm的钢管混凝土来说，这
个方法根本就是不可能的。目前的各种无损检测方法中，只
有超声波法最接近实际可能，而超声波检测混凝土密实度
又有2个方法：内置超声管法和径向对测法。
从径向对测法的原理可知，该法能完全覆盖整个钢管
柱断面，能检测设计方比较在意的环板下的那一部分，旋工
方也比较赞成采用径向对测法，因为这个检测方法对施工
的牵制少，可以后测：但本工程直径大、管壁厚，以前实施的
体量都没这么大，见图1(a o也有人提出采用内置超声管
法(埋管法)，该方法检测工艺成熟；但是其检测范围有限，
只能检测埋管中间的区域，即埋管位置只能在环板中间，环
板下的那一部份就无法检测，而中间检测管之内的那～部
分却是施工质量最容易保证的，见图1(b o
从两种测量方法及检测结果来看，应该优选径向对测
法。但是对这么厚管壁的钢管混凝土，我们却没有把握，而
且实施径向对测法有个前提，就是需要混凝土和管壁结合
良好，没有间隙。需要指出的是：混凝土和管壁存在间隙是
完全可能的，属于正常现象，非施工不良所造成的。因为按
照混凝土的收缩特性，收缩值一般为0．08％，虽然这属于最
终收缩，但是其早期将完成大部分收缩量，检测龄期一般为