超高層泵送混凝土技術發展趨勢

王進雷

（高平市振凱混凝土有限公司， 山西 晉城 048000）

隨著我國建筑行業迅速的發展，超高層與高層建筑也越來越多，超高層建筑都將面臨泵送混凝土技術的應用，超高泵送混凝土技術適用于泵送高度>200m 的高強混凝土超高層泵送施工，由于混凝土強度高高等問題，易引發堵管、混凝土離析等施工通病。國外對泵送混凝土的研究趨于成熟，不過在超高泵送混凝土技術研究方面涉足較少。

1 超高泵送混凝土的技術原理

超高層泵送混凝土的技術是通過泵送設備一次順利送到建筑指定高度，并使混凝土必須具備較好的流動性、高黏聚性、保水性和抗離析、泌水的能力。然而，混凝土從攪拌廠運送到施工地點是需要一段時間，或混凝土在運輸過程中若發生意外事件，如在運輸路途中遇到交通事故障，工程應用現場突然停電、下大暴雨或刮大風超過6 級等氣候變化情況，泵送混凝土運輸攪拌車停放時間過長，由于泵送混凝土坍落度損失較大，達不到入泵要求，嚴重影響泵送混凝土的泵送；同時，高強混凝土泵送一定高度要求不出現堵管問題。因此，超高泵送混凝土技術在保證滿足混凝土滿足結構設計的前提下，還必須保證其坍落度、強塑性，以此來保證良好的工作性能。

2 超高泵送混凝土施工關鍵技術

2.1 在技術管理上

超高泵送混凝土內容較多且復雜，要想不堵管也不想影響結構構件混凝土強度，成功順利一泵送至200m 以上，在技術管理上牢牢控制好以下兩個方面：第一，要做好施工技術方案。注重施工過程管理，根據泵送混凝土的高度，采用“雙摻”或“三摻”技術，降低混凝土水化溫升，將優化后的高強混凝土一泵送至最高高度，并保證混凝土的高均質性、低粘度，確保自密實效果。做好各級人員的調度，使各個崗位工作人員責權分明，根據工期做好四季天氣變化情況，做好原材料采購預案，做到有備無患。第二，做好混凝土施工過程中泵管布設。超高層泵送輸送管道的布置與固定分為三個部分：地面水平管；豎直管道；埋件焊接管夾。地面水平管道的長度一般為垂直泵送高度的1/5-1/4；垂直管道輸送管的長度，按提模平臺爬升步距或樓層高度模數確定，以有利于提模時管道加節、管道維護，并設置S 彎頭，以減緩混凝土自重對樓板、管道及泵送設備的沖擊；管道附墻固定的位置選在剪力墻的連梁上。

2.2 在混凝土配比上

超高層泵送混凝土應采用雙摻或三摻技術，使用磨細礦渣和粉煤灰雙摻技術配制C60 及以上的高性能泵送混凝土可以提高混凝土拌合物抗離析性能和泵送性能，降低水化溫升，并且低高強或超高強混凝土經時損失，更有利于混凝土高壓泵送；同時摻入活性礦物摻合料后，可明顯改善混凝土的后期強度，并提高其耐久性。在超高層泵送混凝土配比設計時，粗骨料選擇應滿足最大粒徑與輸送管徑之比為1：4～1：5；且采用兩級配進行粗骨料級配調整，一般采用級配5～25mm 和5～16mm 兩種連續級配碎石，調整級配曲線至最優，分別計量混合使用，且針片狀含量須小于5% [3]。細骨料各項指標應符合JGJ52—2006《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》，超高層泵送混凝土配制應選用中砂，其細度模數應保持在2.7 左右；粒級0.3mm 以下的細骨料不宜少于20%，細骨料中粒級小于0.3mm 以下有利于改善新拌混凝土泵送性能。根據超高層泵送混凝土不同強度等級的要求和特征，其砂率選擇范圍為40%～50%，具體由試配原材料確定。

3 超高層建筑混凝土施工注意事項及技術發展趨勢

3.1 超高層建筑混凝土施工應注意事項

超高層建筑具有施工工期長、季節跨度大的特點，隨季節和氣候的變化，需對混凝土配合比調整外，需特別注意夏季施工和冬季施工的差異和措施。夏日高溫需重點關注混凝土坍落度經時損失和入模溫度的問題，需保證混凝土具有良好的保坍性以及混凝土中心溫度不超過70℃，保證混凝土良好的體積穩定性。施工策略方面可盡量優選在晚上或凌晨氣溫較低、交通暢通的時段進行混凝土澆筑施工。冬期施工時，應重點關注混凝土緩釋以及入泵和入模溫度，泵管和混凝土保溫措施，保證混凝土早期的正常水化。此外，隨著綠色生產與建造理念的提升，在超高層施工過程中混凝土主體結構高度越高，混凝土泵管內混凝土剩余的混凝土將越來越多，為了節約混凝土，應采用水洗和氣洗相結合的方式進行余料回收。

3.2 超高層建筑混凝土技術發展趨勢

超高層泵送混凝土技術趨勢主要集中在以下幾個方面：1） 混凝土防裂技術包括超大筏板大體積混凝土溫控和防裂技術、鋼板剪力墻結構防裂技術以及組合樓板防裂技術的研究；2） 超高層建筑關鍵特殊部位難點施工技術主要涉及超大筏板、超長超大樁基基礎以及巨型柱等特殊部位混凝土的制備和施工方向；3） 超高層模擬泵送方面，包括超高層泵送混凝土勻質性定量測定分析以及開發科學合理簡單的超高層泵送模擬方法和系統；4） 超高層泵送施工智能監控和分析，包括混凝土原材料、混凝土生產、混凝土泵送以及混凝土養護等全過程的智能監控評價。

4 結語

綜上所述，混凝土作為建筑領域中使用量最大的一種結構材料，也在不斷地發展。由于混凝土泵送技術可以實現遠程運輸、垂直運輸等正常施工較難的操作，泵送混凝土的施工技術和方式在現在以及未來高層和超高層建筑的建設當中都被廣泛使用。