浅析超高层建筑混凝土泵送施工工艺

彭勇

摘 要：随着城市化推进速度的加快，我国建筑工程在数量与规模上呈现极大的增长状态。与此同时，由于我国城市可用于建筑建设的土地面积有限，为了满足更多人的住房需求，采用超高层建筑就变得尤为重要。其中，混凝土在超高层建筑中的泵送工艺对于整体建筑质量有着极为重要的联系，鉴于此，本文将对超高层建筑混凝土泵送施工工艺进行详尽探讨。

关键词：超高层建筑；混凝土泵送；施工工艺

中图分类号：TU97 文献标志码：A

近年来，我国建筑工程技术水平不断提升，新工艺、新技术的出现极大地改善了建筑工程质量。其中，对于高度大于200m的超高层建筑而言，采用现代化的混凝土泵送技术可以有效提升其整体的可靠性与稳定性。与此同时，由于混凝土强度等级在超高层建筑中有着更高的要求，并且其存在较大的黏度，需要更大的泵送压力，这在一定程度上提升了混凝土的泵送难度。因此，对超高层建筑混凝土泵送施工工艺进行深入的研究，对于我国建筑行业的发展有着积极的意义。

1 混凝土性能

1.1 可泵性。在泵的压力下，混凝土在管道中流动的稳定性以及难易程度是混凝土可泵性的基本定义。其中流动性和内聚性是混凝土可泵性的主要表现特征。此外，拌合物的抵抗分层离析能力是内聚性的基本定义，其指的是混凝土拌合物在震动以及压力的作用下，梁体与骨料所表现的分层现象。另外，提升混凝土的可泵性可以有效地提升其在管道中的流动能力，降低流动的阻力，避免离析现象的发生，从而降低管道因为泌水现象而出现堵塞的概率。流动性则是指在重力以及屈服应力的作用下，混凝土所表现出来的流变特性，提升流动性可以降低混凝土的泵送难度。由此可见，流动性与内聚性是评价混凝土可泵性的主要参考依据。

1.2 原材料。以实际超高层建筑施工经验来看，原材料的质量与混凝土的性能有着最为密切的联系。其中，原材料的相关参数应满足相关设计要求的规定，从而有效地提升混凝土的强度以及可泵性，确保混凝土的相关性能可以对超高层建筑的整体施工质量有着显著的提升作用。

2 布置管道

2.1 原则。在布置管道前，首先应确定基准点的位置。通常可将垂直管道与水平管道的转点处作为基准点，切不可将泵口作为基准点，并注意泵管在基准点处应刚度固定。待确定基准点的位置与高度后，管道在水平方向中的布置高度应与基准点处于同一水平面中，从而降低管道在水平方向中的震动强度，对于保护密封圈以及避免爆管事故的发生大有帮助。此外，管道在水平方向的长度应大于垂直高度的25%。其中，脉冲式压力泵送是混凝土泵送所采用的常见形式，难免在泵送过程中出现空档间隙，所以为提升设备工作的可靠性，需要借助水平方向的管道来降低垂直方向中的重力应力。因此，以基准点为管道布置的开始点，并逐渐延伸至两端，为使管道在同一平面中可以保持水平状态，降低因长度不合适而出现接管的概率，提升施工效率，需要施工人员遵从先布管，后固定的布管原则。

泵送距离与泵送压力之间的关系可以从盘管试验中得出，即泵送压力与距离呈正比关系，并且会对泵提出更为严格的要求。与此同时，混凝土拌合物会因为泵送距离的加大而损失更多的性能。因此，尽量缩短泵送距离应是管道布置所遵循的重要原则。此外，如果弯头部位的压力大于水平管道，则弯头数量应尽可能地减少，尤其是不大于90°的弯头。

2.2 泵管的固定。如果泵管没有进行科学合理的固定，则会极易导致爆管现象的发生，并且会极大地影响混凝土的泵送效果。与此同时，当泵送至转弯段时，拌合物与管壁的摩擦力会有显著提升，并且与直管段相比，弯管将承受更大的混凝土停止泵送后所产生倒流的冲擊力，所以应对弯管的固定进行格外地关注。通常来讲，水平方向的泵管在地面中采用永久性固定的方式，并将混凝土支墩间隔6m进行设置，弯管处固定方式则采用加设地锚的方式来完成。此外，在浇筑面中采用水平架设的架子来对泵管进行临时固定，用钢丝绳将弯管处进行双向嵌固。对于竖直方向的泵管来讲，应将预留洞设置在楼内楼板当中，并将井子架搭设在每层楼板之中，泵管穿楼板洞四周用木楔子楔紧。

3 工艺

3.1 净浆。一定数量的净浆需要在泵送混凝前进行泵送，并将洗净球加塞其中，以便对管壁以及泵管中的杂质进行清理。其中，清洗效果会因为洗净球出现形变而产生影响，所以可用浸水的牛皮纸塞子来将水和砂浆进行隔离，降低泵出现堵塞的概率。此外，管道出现堵塞的现象由较多原因造成，例如大量沙子会在高压作用下在管道中心聚集，如果砂浆泵送足够多的方量，则沙子会在砂浆中被完全冲洗干净，使得水和沙子的混合物逐步形成在泵管内部，极易导致弯管位置出现堵塞。

3.2 砂浆。当对砂浆进行泵送时，首先应对泵送高度进行准确地测定，以便有效地提升砂浆泵送效率。此外，为了降低泵送成本，泵送的砂浆量应不小于管道长度的50%。

3.3混凝土。通常来讲，混凝土搅拌站的供应能力应大于混凝土泵的工作能力的20%，以便混凝土可以不间断地工作，并且浇筑速度应与混凝土泵的泵送能力相适应。为了降低压力损失以及泵送阻力，尽量不在管道布置过程中增加弯头的数量，并且为了防止管道出现堵塞现象，应注意在具有倾斜角度的管道中增加防止空气进入的措施。

开始泵送时，输送管内壁应用水泥砂浆或者水泥浆进行润滑。如果长输送管需要在混凝土泵送过程中进行连接，则长管段同样需要用水泥砂浆或者水泥浆进行润滑，并且以3m为界来连接长管，如果管段情况良好且不大于3m，则可以不用润滑。在泵送过程中，为了对泵的压力以及其他参数进行观察，应将混凝土泵运转速度控制在低速区间，随着泵送时间的增加，工作人员可以提升混凝土泵的运转速度，从而使得泵送作业可以正常进行。

进入正常泵送阶段后，采用大行程的方式来控制活塞工作。此外，为了不出现混凝土泵送中断的现象，施工单位应确保混凝土的供应能力大于混凝土的泵送能力。其中，为了杜绝空气进入而产生堵管，应确保混凝土在混凝土泵受料斗内保持充满状态，避免剩余混凝土降低到200mm以内。如果有空气进入，则混凝土泵需要反向运转，以便料斗可以将混凝土吸回，待空气完全去除后，方可继续完成泵送任务，并且混凝土泵应在使用完成后及时进行清理。

3.4 泵的清洗方法。泵的清洗工艺对于超高层建筑泵送混凝土施工工艺中具有不可或缺的作用，并且对接下来的工艺环节有着较大的影响。其中，泵的清洗可以从以下两方面着手，即：水洗与气洗。不管是气洗还是水洗，均需要将液压截止阀设置在泵口位置中。水洗主要利用水的高度差来对管道进行清洗，如果缓冲层在水平方向，则清理需要将缓冲层拆除方可进行，以免出现堵管问题。气洗则是指在空压机的作用下，使得海绵球在高压气体的推动下将混凝土拌合物由高至下地推送，并用回收装置将混凝土进行回收。此外，混凝土如果只用气洗的方式来进行清理，则难以达到清洗干净的目的，并且存在较大的施工风险。

结语

由此可见，高层建筑混凝土泵送施工工艺在现阶段建筑工程中具有不可或缺的重要作用，其泵送工艺将直接影响超高层建筑的施工质量以及使用功能。因此，相关人员需要积极地对超高层建筑混凝土泵送工艺进行研究，使得混凝土的泵送效果满足相关设计的要求，从而推动我国超高层建筑领域的发展步伐。

参考文献

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