淺析超高層建筑混凝土泵送施工工藝

彭勇

摘 要：隨著城市化推進速度的加快，我國建筑工程在數(shù)量與規(guī)模上呈現(xiàn)極大的增長狀態(tài)。與此同時，由于我國城市可用于建筑建設(shè)的土地面積有限，為了滿足更多人的住房需求，采用超高層建筑就變得尤為重要。其中，混凝土在超高層建筑中的泵送工藝對于整體建筑質(zhì)量有著極為重要的聯(lián)系，鑒于此，本文將對超高層建筑混凝土泵送施工工藝進行詳盡探討。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；混凝土泵送；施工工藝

中圖分類號：TU97 文獻標志碼：A

近年來，我國建筑工程技術(shù)水平不斷提升，新工藝、新技術(shù)的出現(xiàn)極大地改善了建筑工程質(zhì)量。其中，對于高度大于200m的超高層建筑而言，采用現(xiàn)代化的混凝土泵送技術(shù)可以有效提升其整體的可靠性與穩(wěn)定性。與此同時，由于混凝土強度等級在超高層建筑中有著更高的要求，并且其存在較大的黏度，需要更大的泵送壓力，這在一定程度上提升了混凝土的泵送難度。因此，對超高層建筑混凝土泵送施工工藝進行深入的研究，對于我國建筑行業(yè)的發(fā)展有著積極的意義。

1 混凝土性能

1.1 可泵性。在泵的壓力下，混凝土在管道中流動的穩(wěn)定性以及難易程度是混凝土可泵性的基本定義。其中流動性和內(nèi)聚性是混凝土可泵性的主要表現(xiàn)特征。此外，拌合物的抵抗分層離析能力是內(nèi)聚性的基本定義，其指的是混凝土拌合物在震動以及壓力的作用下，梁體與骨料所表現(xiàn)的分層現(xiàn)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動能力，降低流動的阻力，避免離析現(xiàn)象的發(fā)生，從而降低管道因為泌水現(xiàn)象而出現(xiàn)堵塞的概率。流動性則是指在重力以及屈服應力的作用下，混凝土所表現(xiàn)出來的流變特性，提升流動性可以降低混凝土的泵送難度。由此可見，流動性與內(nèi)聚性是評價混凝土可泵性的主要參考依據(jù)。

1.2 原材料。以實際超高層建筑施工經(jīng)驗來看，原材料的質(zhì)量與混凝土的性能有著最為密切的聯(lián)系。其中，原材料的相關(guān)參數(shù)應滿足相關(guān)設(shè)計要求的規(guī)定，從而有效地提升混凝土的強度以及可泵性，確保混凝土的相關(guān)性能可以對超高層建筑的整體施工質(zhì)量有著顯著的提升作用。

2 布置管道

2.1 原則。在布置管道前，首先應確定基準點的位置。通常可將垂直管道與水平管道的轉(zhuǎn)點處作為基準點，切不可將泵口作為基準點，并注意泵管在基準點處應剛度固定。待確定基準點的位置與高度后，管道在水平方向中的布置高度應與基準點處于同一水平面中，從而降低管道在水平方向中的震動強度，對于保護密封圈以及避免爆管事故的發(fā)生大有幫助。此外，管道在水平方向的長度應大于垂直高度的25%。其中，脈沖式壓力泵送是混凝土泵送所采用的常見形式，難免在泵送過程中出現(xiàn)空檔間隙，所以為提升設(shè)備工作的可靠性，需要借助水平方向的管道來降低垂直方向中的重力應力。因此，以基準點為管道布置的開始點，并逐漸延伸至兩端，為使管道在同一平面中可以保持水平狀態(tài)，降低因長度不合適而出現(xiàn)接管的概率，提升施工效率，需要施工人員遵從先布管，后固定的布管原則。

泵送距離與泵送壓力之間的關(guān)系可以從盤管試驗中得出，即泵送壓力與距離呈正比關(guān)系，并且會對泵提出更為嚴格的要求。與此同時，混凝土拌合物會因為泵送距離的加大而損失更多的性能。因此，盡量縮短泵送距離應是管道布置所遵循的重要原則。此外，如果彎頭部位的壓力大于水平管道，則彎頭數(shù)量應盡可能地減少，尤其是不大于90°的彎頭。

2.2 泵管的固定。如果泵管沒有進行科學合理的固定，則會極易導致爆管現(xiàn)象的發(fā)生，并且會極大地影響混凝土的泵送效果。與此同時，當泵送至轉(zhuǎn)彎段時，拌合物與管壁的摩擦力會有顯著提升，并且與直管段相比，彎管將承受更大的混凝土停止泵送后所產(chǎn)生倒流的沖擊力，所以應對彎管的固定進行格外地關(guān)注。通常來講，水平方向的泵管在地面中采用永久性固定的方式，并將混凝土支墩間隔6m進行設(shè)置，彎管處固定方式則采用加設(shè)地錨的方式來完成。此外，在澆筑面中采用水平架設(shè)的架子來對泵管進行臨時固定，用鋼絲繩將彎管處進行雙向嵌固。對于豎直方向的泵管來講，應將預留洞設(shè)置在樓內(nèi)樓板當中，并將井子架搭設(shè)在每層樓板之中，泵管穿樓板洞四周用木楔子楔緊。

3 工藝

3.1 凈漿。一定數(shù)量的凈漿需要在泵送混凝前進行泵送，并將洗凈球加塞其中，以便對管壁以及泵管中的雜質(zhì)進行清理。其中，清洗效果會因為洗凈球出現(xiàn)形變而產(chǎn)生影響，所以可用浸水的牛皮紙塞子來將水和砂漿進行隔離，降低泵出現(xiàn)堵塞的概率。此外，管道出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象由較多原因造成，例如大量沙子會在高壓作用下在管道中心聚集，如果砂漿泵送足夠多的方量，則沙子會在砂漿中被完全沖洗干凈，使得水和沙子的混合物逐步形成在泵管內(nèi)部，極易導致彎管位置出現(xiàn)堵塞。

3.2 砂漿。當對砂漿進行泵送時，首先應對泵送高度進行準確地測定，以便有效地提升砂漿泵送效率。此外，為了降低泵送成本，泵送的砂漿量應不小于管道長度的50%。

3.3混凝土。通常來講，混凝土攪拌站的供應能力應大于混凝土泵的工作能力的20%，以便混凝土可以不間斷地工作，并且澆筑速度應與混凝土泵的泵送能力相適應。為了降低壓力損失以及泵送阻力，盡量不在管道布置過程中增加彎頭的數(shù)量，并且為了防止管道出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，應注意在具有傾斜角度的管道中增加防止空氣進入的措施。

開始泵送時，輸送管內(nèi)壁應用水泥砂漿或者水泥漿進行潤滑。如果長輸送管需要在混凝土泵送過程中進行連接，則長管段同樣需要用水泥砂漿或者水泥漿進行潤滑，并且以3m為界來連接長管，如果管段情況良好且不大于3m，則可以不用潤滑。在泵送過程中，為了對泵的壓力以及其他參數(shù)進行觀察，應將混凝土泵運轉(zhuǎn)速度控制在低速區(qū)間，隨著泵送時間的增加，工作人員可以提升混凝土泵的運轉(zhuǎn)速度，從而使得泵送作業(yè)可以正常進行。

進入正常泵送階段后，采用大行程的方式來控制活塞工作。此外，為了不出現(xiàn)混凝土泵送中斷的現(xiàn)象，施工單位應確保混凝土的供應能力大于混凝土的泵送能力。其中，為了杜絕空氣進入而產(chǎn)生堵管，應確保混凝土在混凝土泵受料斗內(nèi)保持充滿狀態(tài)，避免剩余混凝土降低到200mm以內(nèi)。如果有空氣進入，則混凝土泵需要反向運轉(zhuǎn)，以便料斗可以將混凝土吸回，待空氣完全去除后，方可繼續(xù)完成泵送任務(wù)，并且混凝土泵應在使用完成后及時進行清理。

3.4 泵的清洗方法。泵的清洗工藝對于超高層建筑泵送混凝土施工工藝中具有不可或缺的作用，并且對接下來的工藝環(huán)節(jié)有著較大的影響。其中，泵的清洗可以從以下兩方面著手，即：水洗與氣洗。不管是氣洗還是水洗，均需要將液壓截止閥設(shè)置在泵口位置中。水洗主要利用水的高度差來對管道進行清洗，如果緩沖層在水平方向，則清理需要將緩沖層拆除方可進行，以免出現(xiàn)堵管問題。氣洗則是指在空壓機的作用下，使得海綿球在高壓氣體的推動下將混凝土拌合物由高至下地推送，并用回收裝置將混凝土進行回收。此外，混凝土如果只用氣洗的方式來進行清理，則難以達到清洗干凈的目的，并且存在較大的施工風險。

結(jié)語

由此可見，高層建筑混凝土泵送施工工藝在現(xiàn)階段建筑工程中具有不可或缺的重要作用，其泵送工藝將直接影響超高層建筑的施工質(zhì)量以及使用功能。因此，相關(guān)人員需要積極地對超高層建筑混凝土泵送工藝進行研究，使得混凝土的泵送效果滿足相關(guān)設(shè)計的要求，從而推動我國超高層建筑領(lǐng)域的發(fā)展步伐。

參考文獻

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