超高层建筑高压泵送混凝土施工技术张曹华

超高层建筑高压泵送混凝土施工技术张曹华

张曹华张志勇

（南通天一置业有限公司226000）

摘要：澄星大厦超高层高度达227.9米，混凝土泵送施工难度大，技术难度高；本文主要从混凝土、混凝土泵送设备的选择、泵管布置并且进行了理论计算论证等方面阐述了在施工过程中如何解决超高层混凝土泵送的技术难题

关键词：超高层建筑；高压泵送；泵送设备；混凝土配合比

澄星大厦工程是一栋五星级酒店、甲级办公室、会议中心、商业中心位于一体的大型综合项目。地下三层，地下一层为酒店后勤区和机房区；地下二至三层为地下车库，并在地下三层设置了常六核六二等人防掩蔽所和物资库超高层酒店办公。塔楼框架-核心筒结构50层，为型钢混凝土框架结构；裙楼地上4层框架结构；超高层塔楼地上部分主体混凝土结构高度227.9米，幕墙最高点高度238.8米。高泵程混凝土的输送是混凝土施工的关键，也是影响质量和控制工期的关键。根据以往我们的施工经验，结合工程混凝土施工的特点，计划在各施工高程选择不同的混凝土输送泵，二十五层及以下，三一THB9018C，108m（含布料机高度），二十五层及以上，输送泵选用三一THB9022C。

在混凝土输送工序中，控制混凝土运至浇筑地点后，必须确保混凝土不离析、不分层、组成成分不发生变化，并能保证施工所必须的稠度。运送混凝土的容积和管道，不吸水、不漏浆，并保证卸料及输送通畅。容器和管道在冬、夏期都要有保温或隔热措施。

场内输送道路尽量平坦，以减少运输时的振荡，避免造成混凝土分层离析。同时还考虑布置环形回路，施工高峰时设专人管理指挥，以免车辆互相拥挤阻塞。对于大型混凝土工程，还必须加强现场指挥和调度。泵管的清理选用水洗工艺，确保用高压水将管道中的残留混凝土压至施工现场，泵送多高，水洗多高。由于没有剩余混凝土，减轻了渣土处理及管理的负担，降低了施工过程的工作量和成本。

在风雨或暴热天气输送混凝土，容器上加遮盖，以防进水或水分蒸发。冬期施工加以保温。夏季最高气温超过40℃时，有隔热措施。

浇筑混凝土连续进行。如必须间歇时，其间歇时间缩短，并在前层混凝土凝结之前，将次层混凝土浇筑完毕。混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不得超过下表的规定，当超过规定时间必须设置施工缝。当混凝土中掺有缓凝型外加剂时，其允许时间可适当延长。

（1）泵送混凝土时，混凝土泵的支腿完全伸出，并插好安全销。（2）混凝土泵启动后，先

泵送适量水以湿润混凝土泵的料斗、网片及输送管的内壁等直接与混凝土接触部位。（3）混凝土的供应，必须保证输送混凝土的泵能连续工作。

输送管线直，转弯缓，接头严密。泵送混凝土前，先泵送水泥砂浆。开始泵送时，混凝泵处于慢速、匀速并随时可反泵的状态。泵送速度，先慢后快，逐步加速。同时，观察混凝土泵送连续进行，如必须中断时，其中断时间超过2小时必须留置施工缝。

泵送混凝土时，活塞保持最大行程运转。混凝土泵送过程中，不得把拆下的输运管内的混凝土撒落在未浇筑的地方。当输送管被堵塞时，采取下列方法排除：重复进行反泵和正泵，逐步抽出混凝土至料斗中，重新搅拌后泵送；用木棍敲击等方法，查明堵塞部位，将混凝土击粉后，重复进行反泵和正泵，排除堵塞；当上述两种方法无效时，在混凝土卸压后，拆除堵塞部位的输送管，排出混凝土堵塞物后方可接管。重新泵送前，先排除管内空气后，方可拧紧接头。向下泵送混凝土时，先把输送管上气阀打开，待输送管下段混凝土有了一定压力时，方可关闭气阀。混凝土泵送即将结束前，正确计算尚需用的混凝土数量，并及时告知混凝土搅拌站。泵送过程中，废弃的和泵送终止时多余的混凝土，按预先确定的处理方法和场所，及时进行妥善处理。泵送完毕时，将混凝土泵和输送管清洗干净。排除堵塞，重新泵送或清洗混凝土泵时，布料设备的出口朝安全方向，以防堵塞物或废浆高速飞出伤人。在泵送过程中，受料斗内具有足够的混凝土，以防止吸入空气产生阻塞。采用水洗方式清理泵管，在泵车旁边布置一个5m³的水箱及水泵。

核心筒工程拟采用一套水平管和两套垂直立管（一套备用），布管根据混合物的浇注方案设置并少用弯管和软管，尽可能缩短管线长度。本工程管道先穿过核心筒预先留设的泵管洞口再沿预埋件设有的加固装置向上铺设。地面水平泵管固定在预置混凝土墩上，泵管竖向加固采用核心筒剪力墙内侧上预留预埋件加固（每根泵管长3m，需在对应位置预留上、下两处预埋件），泵管预留洞口尺寸300×300，洞口加强钢筋参照结构图纸总说明进行加强。为了减少管道内砼反压力在泵的出口布置30m左右的水平管，同时由于混凝土泵前端输送管的压力最大，堵管和爆管总发生在管道的初段，特别是水平管与垂直管相连接的弯管处，在泵的出口部位和垂直管的最前段各安装一套截止阀。水泥用量：超高层泵送混凝土的水泥用量必须同时考虑强度与可泵性，水泥用量过少强度达不到要求；过大则混凝土的黏性大、泵送阻力增大，增加泵送难度，而且降低吸入效率。因此，尽量使用保水性好、泌水小的普通硅酸盐水泥，其易于泵送。细骨料：为确保混凝土的流动性满足要求，骨料有良好的级配。为了防止混凝土离析，粒径在0.315mm以下的细骨料的比例适当加大。通过0.315mm筛孔的砂，不少于10%，选用优质的鄱阳湖中砂，其可泵性好。粗骨料最大骨料粒径与管径之比为1：3～1：5，针状、扁平的石子含量过控制在5%以内。为了防止混凝土泵送时堵塞，粗骨料采用连续级配。砂率：砂率太大，管内的摩阻力大；砂率太小，混凝土容易产生离析.泵送混凝土的砂率控制在40%～45%，高强泵送混凝土砂率选用28%～35%比较合适。坍落度：在超高层泵送中为减小泵送阻力，坍落度控制在180～220mm。水灰比：水灰比，控制在0.30～0.38之间。为了解决因水灰比太小而引起的混凝土流动阻力太大的矛盾，在高强泵送混凝土中加入适量的泵送剂，以增加混凝土的流动性。粉煤灰与外加剂：在超高层建筑泵送混凝土施工过程中，为保证混凝土的高强度，有足够的流动性、可泵性，同时延长凝结时间、降低坍落度损失、避免离析现象、降低水化热和改善混凝土的性能，在混凝土中加入适量的外加剂和粉煤灰。可泵性好的混凝土与管壁的摩阻力小，在泵送过程中就不会发生离析，也不会出现堵塞现象。澄星大厦工程的混凝土泵送施工是一个系统的操作流程，具有泵送压力大、泵送高程大、技术难度大等特点，我们必须从混凝土的配合比的搅拌、运输、泵送的整个过程以及输送泵的布置、输送设备的选型等方面进行技术攻关，任意一个环节出现技术偏差，都会导致混凝土的输送失败，对工程的施工进度、质量均造成影响，甚至还会出现安全施工。

参考文献：

[1]陈林，张天琦.超高层混凝土泵送技术研究[J].建筑机械化2003/3

[2]中国建筑科学院混凝土结构工程施工及验收规范中国建筑工业出版社2015/8