超高层混凝土泵送施工方案

XX项目工程超高层混凝土泵送施工方案审批：审核：编制：版次：Xxx单位XXXX年XX月

目录TOC\o"1-2"\h\u46581.1工程概况 337471.2施工安排 3188671.2.1机械选择 3226671.2.2混凝土压力计算 3144271.2.3设备功率确定 5201171.3施工工艺 668711.3.1混凝土泵管系统的选择 6147101.3.2输送管的安装与固定 67291.3.3垂直管道的安装与固定 7267811.3.4液压截止阀的安装 872871.3.5管道的水洗技术 942641.4保证措施 1018681.4.1堵管 10251951.4.2爆管 11

1.1工程概况构件楼栋楼层墙柱梁、板塔楼C60C60C30C55C60C30C50C60C30C40C60C30C30C60C301.2施工安排1.2.1机械选择根据高度要求，泵送到238米高度的混凝土出口压力大约需要大于24MPa，而按实际需要每小时输送方量不小于60立方，因此必须采用两台混凝土泵同时施工泵送，每台混凝土泵输送量不少于30方。针对以上要求，我们拟选用三一重工生产的HBT90CH-2122D混凝土输送泵，可以满足该项目混凝土泵送施工的要求。具体配置如下：1）泵送设备：HBT90CH-2122D3台，其中使用2台，1台备用，2）布料机：塔楼主楼核心筒HGD28型内爬式2台，二套管道及管道附件。3）液压截止阀+液压泵站各1套。1.2.2混凝土压力计算主楼最大泵送高度206.3m，混凝土泵送高度高，泵送难度大。体现混凝土输送泵泵送能力的两个关健参数为出口压力与整机功率，出口压力是泵送高度的保证，而整机功率是输送量的保证。从理论计算与工程实践两个方面对出口压力与功率进行分析，再对所选输送泵进行复核验算。理论计算按JGJ/T10-95《混凝土泵送施工技术规程》，泵送混凝土高度按300m计算混凝土输送泵所需压力。混凝土泵送所需压力P包含三部分：混凝土在管道内流动的沿程阻力造成的压力损失P1、混凝土经过弯管及锥管的局部压力损失P2以及混凝土在垂直高度方向因重力产生的压力P3。水平管压力损失：P式中：—单位长度的沿程压力损失。l—管道总长度，垂直高度主楼按210m，泵管水平长度均取80m。—粘着系数，取=（3.0-0.01S）×102（Pa），S为塌落度，按S=200㎜计。=（3.0-0.10S）×102（Pa）=100Pa—混凝土输送管直径，取125mm—速度系数，取=（4.0-0.01S）×102（Pa/m/s）。=（4.0-0.01S）×102=200Pa—混凝土泵分配阀切换时间与活塞推压混凝时间之比，其值约0.3—混凝土在管道内的流速，当输送量40m3/h时，流速约1.08m/s。—径向压力与轴向压力之比，其值约0.9。按上式计算得出，主楼P1=4.67Mpa。弯管压力损失弯管：90º，按20个（含布料杆弯管）计；45º弯管按2个计；锥形管按1个计。每个90º弯管、锥管压力损失0.1MPa；每个45º弯管和截止阀压力损失0.05MPa。S分配阀压力损失0.2MPa。每套管道设置2个截止阀。P2=21×0.1+4×0.05+1×0.2=2.5MPa。竖管中混凝土自重压力损失：P3=ρgH=2600×9.8×210×10-6=5.35MPa。式中：ρ—混凝土密度，取2600kg/m3g—重力加速度9.8m/S2H—泵送高度，按210m计算理论计算结论泵送210m高时所需总压力：P=P1+P2+P3=4.67+2.5+5.35=12.52（Mpa）经验计算根据多项超高层工程高强混凝土泵送情况统计，水平和竖向配管单位长度管道内的压力损失为：=0.02MPa/m，按水平配管80m，竖向配套210m计算沿程压力损失。P1=×=380×0.02=7.6MPa高强混凝土泵送至210m高所需压力计算沿程压力损失：P1=7.6MPa弯管压力损失（按上述理论计算）P2=21×0.1+4×0.05+0.2=2.5MPa。垂直高度压力损失：（按上述理论计算）P3=ρgH=2600×9.8×210×10-6=5.35MPa主楼混凝土泵送所需总压力：P=P1+P2+P3=7.6+2.5+5.35=15.45Mpa最大混凝土出口压力确定按JGJ/T10-95《混凝土泵送施工技术规程》，主楼理论压力计算出口压力为12.52MPa，按经验统计数据，主楼混凝土泵送出口压力为15.45MPa。在选择混凝土输送泵时，混凝土泵的最大出口压力应比实际所需压力高20%左右，多出的压力储备用来应付混凝土变化引起的异常现象，避免堵管。而用于超高层建筑的混凝土泵送，其意外的因素更多，要求的可靠性更高，显然应该有足够的压力储备。因此，根据上面的计算结果，主楼将混凝土泵的最大出口压力确定为18.54MPa，一方面有约50%的压力储备，另一方面，在正常的工作状况下，液压系统工作压力不超过24MPa，工作的可靠性更高。1.2.3设备功率确定根据上述压力计算，当出口压力18.54MPa时，系统压力为24MPa。主系统恒功率变量点设定p=26Mpa。柴油机额定转速为2000rpm。主油泵2台，排量为合计190毫升/转。换向油泵1台，排量25ml/r，最高工作压力16Mpa搅拌油泵1台，排量23ml/r，最高工作压力12Mpa主油泵功率W1=P×Q/60=24×190/60=76kW换向泵的功率W2=P×Q/60=16×50/60=13kW搅拌泵的功率W3=P×Q/60=12×23/60=4.6kW发动机功率：W=（W1+W2+W3）/η=（76+13+8）*2/0.88=213.6kWη：机械效率，取0.88确定的功率—213.6kW功率的不确定因素较少，选择混凝土输送泵设计的泵送量为60m3/h，按80%的容积效率计算，实际泵送量也在40m3/h以上，因此功率无需再增加储备，不低于计算的较大值选取即可满足要求，故输送泵选择两台186kW的柴油输送泵，总功率为372kW>213kW。1.3施工工艺1.3.1混凝土泵管系统的选择由于混凝土泵管内的泵送压力约高达18.54MPa，泵管内将产生270kN的纵向拉力，所以必须采用耐高压的管道系统方能满足泵送要求，具体选择方案见下表所示：序号项目选用方案1管径管径越小则输送阻力越大，过大则抗爆能力差且混凝土在管内流速慢，影响混凝土的性能，综合考虑选用内径为125mm的输送管。2管厚选用壁厚为9mm，材料采用45Mn2，内表面高频淬火，硬度HRC60以上，寿命≥100000m³。，保证管道的抗爆能力。3接头形式采用法兰螺栓连接的形式保证泵管连接的牢固性。4密封圈超高压管采用O形密封圈的密封结构。管道连接采用活动法兰螺栓紧固结构联接，方便接管，承载压力在30MPa以上。减少压力损失，确保接头处长期可靠。1.3.2输送管的安装与固定输送管的固定分为刚性固定与柔性固定两种。刚性固定是输送管固定座通过直接与地面或墙壁相连；柔性固定是输送管固定座与地面或墙壁之间安装有减震装置。带减震装置的固定座可以吸收或抑制输送混凝土产生的震动和噪音，可以有效减少输送混凝土产生的震动和噪音的传递，从而达到减震和消除噪音的目的，保护了施工周边的环境，也不会影响周围的施工作业。（1）水平管的安装与固定每根管用2个砼管固定装置固定牢固、防止管道因震动而松脱。图1.3.2-1水平弯管固定方式图1.3.2-2带减震装置的水平管固定座刚性连接的水平管固定座1.3.3垂直管道的安装与固定在墙壁上预埋高强度钢板，U码焊接在钢板上，再用砼管固定装置固定牢固。图1.3.3-1竖直管、水平管与垂直管固定1.3.4液压截止阀的安装在泵的出口端和1楼安装截止阀，阻止垂直管道内混凝土回流，便于设备保养、维修与水洗。1.3.5管道的水洗技术（1）水洗的准备在泵旁边建一个水池或建二个水箱（容积约9立方米），接二个2-3″的水管到二台泵旁边，作水洗之循环利用。制作二个斗（容积约1-2立方米）。用于承接废料。（2）水洗原理与方法150米以下高度时，采用图一所示用海绵塞的水洗方法。150米以上高度时，采用图二所示不用海绵塞的水洗方法。因为，如果仍用海绵塞，由于海绵塞不能完全对高压水密封，渗过海绵塞的高压水形成小激流，流速比海绵塞快，从而冲走混凝土的砂浆，使海绵塞前的石子越积越多，当水流推力不足以克服石料自重和阻力时，就会发生堵管。而采用图二所示水洗方法，用混凝土泵先直接泵一料斗砂浆再泵水清洗，且不用海绵塞，其原理几乎与泵送混凝土的原理完全一样。不会出现石子越积越多的现象，从而实现泵送多高，水洗多高。1.4保证措施1.4.1堵管超高层建筑泵送时，容易反泵，不容易发生堵管。若发生堵管，其部位一般出现在水平段弯管或锥管处，特别是水平段与垂直管相接的弯管处，可用方锤对混凝土输送管进行敲击，堵管部位的敲击声较为低沉。发生堵管后，先进行反泵疏通，其它人员用方锤对堵管部位进行敲打。若以上方法排除堵管无效，可先将液压闸阀关闭，待泄压后，清除堵管中的混凝土，接好管道，开启液压闸阀再继续泵送。预防措施：（1）避免使用泵送坍落度很小的混凝土。当发现料斗中混凝土的坍落度很小，无法泵送时，应及时将混凝土从料斗底部放掉，严禁强行泵送。并由混凝土搅拌站驻现场技术人员按照技术要求及时调整罐车内的混凝土坍落度，可以采用添加减水剂或者泵送剂的方法。（2）避免停机时间过长。停机期间，应每隔5～10分钟（具体间隔时间视当日气温、混凝土坍落度混凝土初凝时间而定）开泵一次，以防堵管。（3）泵管应清洗干净。前次泵送完毕，若管道未清洗干净，会造成下次泵送时堵管。每次泵送完毕一定要按照水洗规程将泵管清洗干净。（4）注意保持适当的泵送速度。泵送时。速度的选择很关键，操作人员不能一味图快，有时欲速则不达。首次泵送时，由于管道阻力较大，此时应低速泵送，泵送正常后，可适当提高泵送速度。当出现堵管征兆或某一车混凝土的坍落度较小时，应低速泵送，将堵管消灭在萌芽状态。（5）避免泵管局部漏浆。泵管接头密封不严，局部漏浆，一方面影响混凝土的质量，另一方面将导致混凝土的坍落度见笑和泵送压力损失，从而导致堵管。应定期检查泵管接头处管卡是否松动或密封圈是否损坏，并及时紧固管卡或更换密封圈。（6）定期对混凝土输送泵进行维护保养。由混凝土输送泵厂家驻现场技术人员定期对混凝土输送泵进行维护保养，特别注意检查活塞、输送缸、眼镜板和切割环等部件的磨损情况。操作人员还应经常观察水箱中的水是否浑浊，有无砂浆，一旦发现水已浑浊或水中有砂浆，应立即查看混凝土活塞是否磨损，如磨损严重，应立即更换，否则将因漏浆和压力损失而导致堵管，同时还会加剧活塞和输送缸的磨损。如活塞是好的，则表明输送缸已磨损，此时需更换输送缸。（7）不泵送不合格的泵送混凝土。用于泵送的混凝土必须符合泵送混凝土的要求，不合格的泵送混凝土将加剧泵机的磨损，并经常出现堵管甚至爆管等现象。（8）不泵送坍落度过大或过小的混凝土。混凝土坍落度的大小直接反映了混凝土流动性的好坏，混凝土的输送阻力随着坍落度的增加而减小。泵送混凝凝土的坍落度一般在200～240mm范围内，对于长距离和超高层的泵送一般需严格控制在220～260mm之间。坍落度过小会增大输送压力，加剧设备磨损，并导致堵管。坍落度过大，高压下混凝土易离析而造成堵管。（9）润管砂浆用量应充足。开始泵送时，搅拌主机、混凝