高層建筑施工中泵送混凝土的應(yīng)用

(湖南省第三工程有限公司 湖南 湘潭 411100)

高層建筑施工中泵送混凝土的應(yīng)用

覃政

(湖南省第三工程有限公司湖南湘潭411100)

混凝土泵送施工技術(shù)發(fā)展迅速，并被廣泛應(yīng)用于高層建筑施工中。本文首先對泵送混凝土施工技術(shù)原理進行了介紹，然后以某高層建筑工程為研究對象，對泵送混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用方式進行詳細探究，以期為類似工程提供借鑒。

高層建筑；泵送設(shè)備；泵送系統(tǒng)

一、引言

泵送混凝土施工技術(shù)指的是在泵的動力作用下，通過管道將混凝土材料運輸至施工現(xiàn)場，然后再進行混凝土澆筑。泵送混凝土施工對于混凝土配制比例要求較高，施工操作比較復(fù)雜，對此，必須對具體的施工技術(shù)要點進行詳細探究，提升其應(yīng)用效果。

二、泵送混凝土施工技術(shù)原理

在泵送混凝土施工中，首先安裝泵送管道，在泵送管道中需要加入一定量的水，采用純水泥稀漿，將砂漿與水進行隔離，通過砂漿，還能夠在混凝土與純水泥稀漿之間形成阻隔帶。在泵送施工中，首先將施工材料泵送入輸送管中，在施工材料的作用下，水能夠潤濕整個輸送管道，同時，還可以在輸送管道中形成水泥漿膜，此時即可進行泵送。

三、工程概況

某高層建筑工程總占地面積約為4.2×104m2，其是由1棟大廈和5棟附樓所組成的，其中，大廈地上結(jié)構(gòu)98層，地下結(jié)構(gòu)4層，其結(jié)構(gòu)形式為混凝土核心筒+鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)。該建筑工程核心筒剪力墻、外圍型鋼混凝土柱等構(gòu)件施工采用C60-C80的高性能混凝土材料，混凝土澆筑量為10萬m2，混凝土泵送高度為420m，并采用一泵到頂?shù)氖┕し绞健?/p>

四、高層建筑施工中泵送混凝土施工

(一)混凝土泵送設(shè)備選擇

1.計算出口壓力。當(dāng)混凝土材料在水平輸送管道內(nèi)流動時，每流動1m，均會產(chǎn)生一定的壓力損失，對此，可以根據(jù)JGJ/T10-2011《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》中的規(guī)定進行計算，壓力損失值用△PH表示：

在上述公式中，r指的是混凝土材料的輸送半徑：0.0625m；K1指的是混凝土材料粘著系數(shù)：300-S1；K2指的是混凝土材料流動速度系數(shù)：400-S1；S1指的是混凝土塌落度；t2/t1指的是分配閥切換時間與活塞推壓混凝土?xí)r間的比值：0.2；V2指的是混凝土在輸送管中的平均流速；a2指的是混凝土徑向壓力與軸向壓力之間的比值：0.9。根據(jù)上述公式，可以對混凝土在輸送管道運輸中的垂直管壓力損失進行計算：P1=420*4*0.015=25.20MPa；而水平管壓力損失計算結(jié)果為：空機壓力值P3=3MPa。因此，混凝土泵的出口壓力P>P1+P2+P3=30.45MPa。

2.確定泵送設(shè)備型號。本工程混凝土泵送設(shè)備采用中聯(lián)重科HBT90.40.572RS超高壓混凝土泵，該輸送泵的理論出口壓力為40MPa，而本工程出口壓力位30.45MPa，因此滿足施工要求。

3.混凝土泵管選擇。在本次施工中，混凝土輸送泵原材料為合金鋼耐磨管，直徑125mm，管道壁厚度為12mm，對于彎管，采用耐磨鑄鋼。在輸送泵管道連接中，采用法蘭連接方式，密封圈可以采用超高壓O型密封圈。

(二)泵送系統(tǒng)布置

1.輸送泵布置。在對混凝土輸送泵進行布置時，需要綜合考慮施工現(xiàn)場實際情況、混凝土運輸路線、水平管道長度、備用泵機設(shè)備的轉(zhuǎn)換等因素。通過對上述影響因素進行分析，本工程3臺泵機布置在現(xiàn)場西南側(cè)位置。

2.泵管布置。在高層建筑工程混凝土泵送施工中，水平管長度應(yīng)該控制在建筑工程垂直高度1/4以上，本工程水平管道長度應(yīng)該為105m以上。但是，由于受到施工場地的限制，地面水平管道鋪設(shè)長度最大為58m，對此，采用增設(shè)彎管以及空中樓層水平移位的方式，補充管道長度。將1套泵送系統(tǒng)90°彎管10個左右，折算水平管長度90m，水平管道長度能夠達到150m，滿足施工要求。

地面水平泵送管道標(biāo)高需要與混凝土輸送泵的出口位置保持一致，每套混凝土泵送系統(tǒng)在泵出口10m位置，均需要設(shè)置截止閥，另外，在管道水平轉(zhuǎn)至垂直的位置，也應(yīng)該安裝截止閥。綜合考慮該建筑工程施工現(xiàn)場實際情況，將管道布設(shè)在核心筒電線井內(nèi)位置，沿墻體進行鋪設(shè)。另外，由于該建筑工程樓層較高，為了盡量減小混凝土材料對于底層垂直泵送管底彎管的壓力，還需要在39層、40層、76層、77層設(shè)置緩沖段，盡量減小底部彎管的壓力。本工程管道布置形式如圖1所示。

圖1 管道布置及固定示意圖

3.布料機布置。在該建筑工程施工中，混凝土澆筑作業(yè)面包括核心筒豎向構(gòu)件、核心筒內(nèi)水平構(gòu)件、外框鋼管混凝土以及核心筒外樓蓋結(jié)構(gòu)，對于四個作業(yè)面，需要將其高差控制在40cm以內(nèi)，并選用2臺HG19Y液壓式布料機。

(三)混凝土泵送

1.泵送前的準(zhǔn)備工作。在泵送前，首先對泵機進行全面檢查，對系統(tǒng)各部位進行試運行并調(diào)試，保證泵機在泵送期間運轉(zhuǎn)正常。對輸送管道的鋪設(shè)合理性進行檢查，在泵送前，先加入一定量的清水，對料斗、閥箱等部位進行充分潤濕，然后再加入一定量的水泥砂漿，結(jié)合輸送管長度確定泵送用量。

2.泵送作業(yè)。(1)要求受過專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)的泵機操作人員來進行泵送作業(yè)，保證泵送混凝土施工的連續(xù)性。(2)泵機用水泥砂漿潤滑后，在料斗內(nèi)的泵漿輸送完前，即可輸入混凝土，避免空氣進入閥箱中。(3)在泵機料斗上，需要設(shè)置濾網(wǎng)，混凝土泵送中需充滿整個料斗，料斗內(nèi)混凝土面應(yīng)該控制在料斗口 20cm以上。

3.清洗泵機?；炷帘盟屯瓿珊?，需要對泵送設(shè)備進行清洗，清洗泵機時要把料斗里的混凝土全部送完排凈混凝土缸和閥箱內(nèi)的混凝土。沖洗完成后，切斷泵機總電源，并關(guān)好閥窗。

五、結(jié)語

綜上所述，本文主要結(jié)合工程實例，對混凝土泵送施工技術(shù)在高層建筑工程施工中的應(yīng)用方式進行詳細探究?；炷敛牧暇哂锌杀眯?，通過泵送管，能夠?qū)⑵浔盟椭潦┕の恢谩；炷帘盟退铏C械設(shè)備種類較多，各項施工工序銜接緊密，這就要求選擇高性能施工材料，結(jié)合工程實際情況選擇泵送設(shè)備、泵送管道，并優(yōu)化泵送設(shè)備布置形式，保證泵送施工的順利進行，提升施工水平。

[1]張童，胡楊.泵送混凝土墻體表面氣泡產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施[J].建筑技術(shù)，2010，41(1)：45-46.

[2]陳守開,吉順文.泵送混凝土結(jié)構(gòu)施工期溫控防裂研究[J].水力發(fā)電,2011,37(2):29-33.

[3]陳全濱,羅作球,袁啟濤,等.超細粉對高性能超高泵送混凝土性能的影響研究[J].施工技術(shù),2015,44(8):118-121.

覃政(1983-)，男，本科，工程師，一級建造師，目前任職項目經(jīng)理工作。

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