超高层混凝土泵送施工技术

1、超高层混凝土泵送施工技术【摘 要】 砼泵送技术已广泛应用于各类工程施工中，但对于超高层一次泵送成功有一定的难度。本文通过对泵的选型、现场布管、砼配合比优化和对混凝土泵送堵管常见原因分析与处理等方面的探讨和实践，为其它类 似工程的施工提供了一定经验。【关健词】商品砼泵送；泵的选型；混凝土配合比；堵管分析；、，. 前言商品砼采用泵送施工已广泛用于建筑工程中，但对于超高层泵送，因泵送压力过高，所用砼强度高、粘度大，泵送尤其困难，给泵送施工带来一系列的技术难题。随着泵送砼的普及推广和发展，不断研究超高层泵送技术， 对于提高超高层建筑施工质量及施工效率具有相当重要的经济意义。1、工程概况CB送融中心B区

2、为商住一体的综合性建筑，地下二层，地上为 50层, 裙房5层，硅设计强度为C3卜C6Q硅向下输送为10ml向上最大输送高 度为162ml此工程每层硅用量约1500点 每天用量约为300 m3。本工程泵送混凝土最高达 162ml若采用塔吊施工显然不能满足工程需要，采用接力泵送技术，投入大，施工组织难，操作协调不易，因此决定采用一次泵送技术，并在原材料选择、配合比设计、泵送设备的选型和管道布置等几个方面进行综合优化考虑。2、混凝土泵的选型2.1 为保证一次泵送162m 高度成功，经考察对比，采用大力神HBT802 162 110S 高压砼输送泵。为保证施工的连续性，现场选用了两台HBT82 162

3、 110S高压硅泵，同时布置了两套同样管道，保证可同时泵送。2.2 HBT80 2 162 110S高压硅泵主要技术参数：最大理论输送量为81m3/h ,最大泵送混凝土压力16MPa开式液压系统 的最大压力32Mpa最大理论输送距离350/1500m。2.3 泵送能力的验算砼泵的泵送距离是由砼在输送管道中的运动阻力所决定，而砼的运动阻力随砼的标号、级配、坍落度、布管及环境的变化而变化，其随机性很大，不确定性因素多，所以上很难用公式准确计算。目前国内外对砼的泵送距离通常采用图表法和经验公式计算法粗略确定。该工程泵送的验算采用经验公式法。根据现场实际情况，拟配管：出口布置30m水平管、90弯管2个

4、、45° 弯管1个、15°弯管2个；在高63m的20楼层，布置了 30m水平管、90 弯管 2 个、 45°弯管1 个、然后一直往上，施工层按需要布置水平管长度，最大不超过30m， 最终与布料机连接。直管两端都用刚性支撑固定牢靠。垂直管按 168 米计算，软管一只, 其余按常规配置；1) 配管水平换算长度L= l+fm+kh+bn 1+tn 2=(30+30+30)+168*4+20*1+(12*4+6*2+2*2)+16*3=8942)硅在水平管流动产生的压力损失 口:(坍落度18cmi流速0.56m/s) PH=2/r 0*(K1+K2(1+t 2/t 1)V

5、。)0c 0K=(3.0-0.01S).10 2=(3.0-0.01*18).10 2=282PaK2=(4.0-0.01S).10 2=(4.0-0.01*18).102=382Pa则: PH=2/r 0*(K1+K2(1+t 2/t 1)V。)乜 0=16130Pa/m3)根据泵的相关说明文件，泵出口最大压力P出ma=4.5MPa4)最大运输距离LmahRaJ A PH=14.5/16130=8995)总压力损失P=90/6*0.1 + 168/5*0.1+4*0.1+2*0.05+1*0.8+0.2+1*0.08+2.8=9.24;由以上计算，混凝土整体配管的换算长度894米不超过最大泵

6、送距离899米,混凝土的管道压力损失小于泵的最大出口压力，故能满足要求。3、输送管布置在泵管布置中，尽量减少弯管和软管，弯管尽量采用大弯管，最大限度的 降低泵送管道阻力。根据现场的实际情况，在基础和主体施工阶段采用了 不同的布置方式。B向下输送A向上输送基础阶段，管道布置中设置了硅下落阻滞，避免於一次性下落高度过大 产生离析。在主体阶段的布管中，随着高度的增加，混凝土的回流的趋势， 为此在泵的垂直管路间（高 63m的20楼层）铺设了一定长度（30m的水 平管道，以保证的足够的阻力阻止混凝土的回流，其水平管的长度一般为 高度的1/3左右，在实际施工中，将水平管铺设在高 63m的20楼层，长度 为

7、30米。4、原材料的选择及混凝土配合比配合比设计的原则是既要满足强度、耐久性要求，又要经济合理、具有 良好的可泵性，因此除通常须考虑的因素外必须处理好如下几个方面。1）水泥用量适用于超高层泵送硅的水泥用量必须同时考虑强度与可泵性，水泥用量少强度达不到要求，过大则硅的粘性大、泵送阻力增大则增加泵送难度， 而且降低吸入效率。本工程中水泥采用天津振兴水泥厂52.5R、42.5R 普通硅酸盐水泥，用量为280-340kg/m3,根据硅标号的不同而异。2）粗细骨料常规的泵送作业要求最大骨料粒径与管径之比不大于1 : 3;在超高层泵送中因管道内压力大易出现离析，此比例宜小于1 : 5,而其中尖锐扁平的石子

8、要少，以免增加水泥用量。本工程中粗骨料采用当地较好的蓟县碎石，最大粒径为25mm;细骨料选用迁安河砂，细度模数为 2.5。3）坍落度普通的泵送作业中硅的坍落度在160mmfc右最利于泵送，坍落度偏高易 离析、低则流动性差。在本工程施工中严格控制了混凝土出机和入泵坍落度，出厂坍落度为210mm,到场坍落度控制在（180±30）mm并对不同泵送 高度和不同气温条件进行适当调整。4）粉煤灰及外加剂粉煤灰和外加剂复合使用可显著减少水泥和水的用量，改善砼拌和物的和易性，保证施工良好的可泵性和不出现离析现象。本工程外加剂选用HH-5型高性能减水剂，掺量水泥用量的为 2%同时在施工中充分利用粉煤灰

9、的效应，在混凝土中掺加水泥用量20%-25%勺H级粉煤灰。5、混凝土泵送堵管的常见原因分析及预防处理泵送过程中堵管是施工中常见的问题，一旦堵管，就会中断泵送，造成浪费，而且清管工作麻烦，劳动强度又大，因此工施工过程中尽可能在避免堵管的发生。在实际操作过程中，通过总结发现，堵管的原因主要反应在操作方法、混凝土质量和输送管道等三个方面：类别可能的原因预防和处理方法操 作 方 法泵送速度选择 不当首次泵送时应低速泵送，正常后可适当提高速 度。余料量控制不 当余料量不足吸入空气，控制余料不得低于搅拌 轴，停机时间过 长停机期间，应每隔510min开泵一次，以防 堵管。管道未清洗干 净每次泵送完毕及时将

10、输送管道清洗干净。操作人员素质加强教育，经培训合格后方可上岗；混 凝 土 管 道管道连接原因按管道布置原则合理布置管道管接头密封不 严米用高强密封圈，紧固好接头，磨损严重时及 时更换砂浆湿润不够泵送前一定要选好硅配合比和计算好砂浆的 用量。管道积水泵前用水湿润管道后放入一海绵球，将砂浆与 水分开。混 凝 土 质 量塌落度混凝土塌落度不能过大或过小砂率、骨料级配合理地选择含砂率和确定骨料级配水泥用量但也不能过大，水泥用量过大外加剂根据设计要求，合理地选择外加剂的品种和掺量环 境 因 素气温变化夏季气温较高，在管道上应加盖湿草袋或其他 降温用品。冬季应采取保温措施，确保混凝土 的温度。6工程实际效果CB送融中心B区于2005年8月开始进行基础工程施工，至目前已施工至主体 156 米高度，设备运行过程中，在125 米（结构42 层）处在低压状态上，硅泵液压系统的工作压力为 2425Mpa低压状态最大压为为32Mpa ,在 125 米以上换成高压状态，目前在156 米处砼泵液压系统的工作压力为12Mp进右（