超高层泵送高强混凝土技术应用

何钊祎

摘 要：随着建筑高度的增加和超高层泵送混凝土施工技术的发展，超高层泵送混凝土越来越多，超高层混凝土泵送压力高、难度大，给泵送施工带来一系列的技术难题，研究超高层混凝土泵送中的关键技术具有很高的经济效益和社会效益，其中主要核心技术有泵送混凝土原材料的选择、泵管布置及安装、混凝土供应及机械选择、管道清洗、堵管预防及处理措施。

关键词：超高层;泵送混凝土;施工;技术控制

引言

本工程位于南昌市红谷滩新区绿茵路与红谷滩中大道交汇处。项目主塔楼地下2层，地上59层，建筑总高度256.6米。总建筑面积为105793平方米，项目结构形式为框架-剪力墙结构

1、泵送混凝土原材料的选择

本工程混凝土最高泵送高度达到256.6m，不仅要将大量的混凝土输送至200 m以上的结构部位，同时，还要保证混凝土输送至作业面后具有良好的和易性。由于混凝土强度等级达到C70，水泥用量多，混凝土粘度大，从而导致泵送阻力大、泵送困难。 本工程混凝土构件截面尺寸大，劲性混凝土柱尺寸达1600mm×1400mm，剪力墙厚度达到800mm。构件截面尺寸大钢筋较密集混凝土施工工艺复杂，施工质量控制难度大;混凝土强度等级高，内部绝热温升高，混凝土易产生裂缝。

2、泵管布置及安装

超高泵送设备选型包括泵机、管道及布料杆选型。泵送设备的选型应考虑泵送高度、泵送方量、混凝土配比等因素的影响。

（1）泵机的选择应考虑泵送高度、泵送混凝土强度及单位时间泵送方量的影响;

（2）混凝土管道的选择应考虑泵送方量及泵送压力的影响。

（3）布料机的选择应考虑安装条件、布料范围及布料盲区的影响。

泵送系统的布置原则：

超高压输送泵管应尽量避开人流量较大的通道处;两条管架应尽量靠近并靠墙，减少占用施工场地;第一道水平弯管距离输送泵最短应不小于15米;距离输送泵10米左右应设置一个水平截止阀;竖向管道应在第一次穿越楼层处设置一个截止阀;水平管的长度应不低于泵送高度的1/4，包括弯管折算长度;水平管两边应设置安全防护设置;输送管的起始水平管段长不应小于15m;

输送管路应采用支架、吊具等加以固定，不应与模板或钢筋直接接触。

3、混凝土供应及机械选择

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。超高层建筑混凝土泵送施工存在诸多技术问题，主要问题及措施如下：

（1）设备泵送能力

设备最大泵送能力应该有一点储备以保证输送顺利、避免堵管。一旦应设备故障而终止泵送2h以上时，泵在输送管内会出现泌水、离析，将使整个管道系统内混凝土报废而严重影响施工质量。本工程高压泵采用两台发动机，即可同时工作以提高工作效率，也可单独作业，即使一台发生故障仍有备用发动机继续工作。

（2）耐高压的管道系统

在进行超高压泵送时，管道内压力最大可达到22MPa，纵向将产生极大的拉力，必须采用耐超压的管道系统。对泵管要求如下：

①采用壁厚为9mm以上高压管道，保障管道的抗暴能力。

②管道間的连接用高强螺栓，纵向拉力有螺杆承受，使接头处得到可靠保障。

③输送管道管径越小则输送阻力越大，输送管道管径越大则输送管抗暴能力差，而且混凝土在管内流速慢、停留时间长，影响混凝土性能，最好选用直径为125mm的输送管。

4、管道清洗、堵管预防及处理措施

4.1、管道清洗

在混凝土泵送施工结束后，需要清理输送管内剩余的混凝土，洗管采用从下往上水洗的方法，在泵送完后，洗管采用先泵送0.5～1方砂浆后，直接泵水，直至布料机出口出现清水。此方法从洗管开始到结束不能停止泵送，水源得跟上。

4.2、堵管预防措施

（1）混凝土的坍落度过小时

当发现有一斗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。及时纠正罐车内的混凝土坍落度，添加减水剂或者泵送剂，掺加剂量按照混凝土搅拌站技术要求进行。

（2）停机时间过长

停机期间，应每隔5～10min（具体时间视当日气温、混凝土坍落度、混凝土初凝时间而定）开泵一次，以防堵管。

（3）管道未清洗干净

上次泵送完毕，管道未清洗干净，会造成下一次泵送时堵管。所以每次泵送完毕一定要按照水洗规程将输送管道清洗干净。

（4）泵送速度选择不当

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。

4.3、堵管的处理措施

当输送管被堵塞时采取下列方法排除：

（1）重复进行反泵和正泵逐步吸出混凝土至料斗中，重新搅拌后泵送;

（2）用木槌敲击等方法，查明堵塞部位，将混凝土击松后，重复进行反泵和正泵，排除堵塞;

（3）当上述两种方法无效时，应在混凝土卸压后，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，应先排除管内空气后，方可拧紧接头。

（4）当混凝土泵送出现非堵塞性中断时，应采取下列措施：

（5）混凝土泵车卸料清洗后重新泵送;或利用臂架将混凝土泵入料斗，进行慢速间歇循环泵送;有配管输送混凝土时，可进行慢速间歇泵送;

4、结语

经过理论分析和实践结论，为了保障超高层泵送混凝土技术具有可操作性效果更好、更加合理化、科学化，需要其泵送混凝土原材料的进行严格筛选，选择最优配方保证混凝土满足泵送要求、泵管需合理布置减少混凝土泵送过程中压力损失、选择合理的机械确保混凝土及时供应、对管道清洗、严格执行堵管预防及处理流程。

参考文献

[1]曹文达.新型混凝土及应用[M].北京：金盾出版社，2001，