超高層建筑泵送混凝土施工技術(shù)研究

林祿國

【摘要】近年來隨著國家推進城鎮(zhèn)化發(fā)展的步伐逐步加快，促進了城市建設(shè)的飛速發(fā)展;不僅使得建筑業(yè)相關(guān)技術(shù)措施必須由傳統(tǒng)模式向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變外，也使得城市可建設(shè)用地快速縮減。為避免擴城占地，解決市民生活方便、交通便利等問題，超高層建筑便成了城市發(fā)展的主流產(chǎn)品。現(xiàn)階段超高層建筑的施工技術(shù)在國內(nèi)也逐步成熟，但施工過程中不免有考慮不周之處，易造成建筑物因管理、技術(shù)等因素而引發(fā)的安全質(zhì)量隱患。做好超高層混凝土泵送施工對超高層建筑乃至建筑技術(shù)的發(fā)展都具有相當重要的意義。

【關(guān)鍵詞】超高層建筑;泵送;混凝土;施工技術(shù);研究

【中圖分類號】TQ172

【文獻標識碼】A

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

21.

1、工程概括

現(xiàn)階段城市建設(shè)中常用的汽車式混凝土泵送車最大臂長是由中聯(lián)重科研發(fā)的 101 米產(chǎn)品，它最大揚程也不足百米。而我們所施工的超高層動輒就在 200 米以上，而汽車泵無法達到施工需要的高度，同時汽車泵施工時對施工場地要求較高;如果用塔吊配合澆筑混凝土，則無法保證施工效率;故超高層建筑物中首選地泵進行混凝土輸送。然而在混凝土輸送過程中經(jīng)常會出現(xiàn)爆管、堵管，地泵壓力不足致使混凝土輸送緩慢或者無法到達需要的高度等問題，同時混凝土也易出現(xiàn)離析等不合格現(xiàn)象。為此要制定科學(xué)合理有效的應(yīng)對措施，以確保建筑物的施工安全和質(zhì)量保障。 本文主要圍繞在“某大廈中心超高層項目”中施工方案展開，F(xiàn)5～F8 樓面核心筒剪力墻為鋼筋混凝土形式，F(xiàn)8～F46 樓面核心筒剪力墻中轉(zhuǎn)角位置設(shè)置 H 型鋼柱，部分連梁位置設(shè)置鋼骨梁。F47～RF-2F 樓面核心筒剪力墻部分至全部內(nèi)收，外剪力墻轉(zhuǎn)角部分設(shè)置 H 型鋼柱外包鋼筋混凝土形式，RF-2F～RF-4F 樓面核心筒剪力墻全部內(nèi)收，為鋼筋混凝土暗柱。其中 F5～F35樓面核心筒砼標號為 C60，F(xiàn)35 樓面以上部分為 C50，泵送高度 261.0m。

2、超高層建筑物在混凝土泵送中的問題分析

2.1問題及原因分析

超高層建筑在施工過程中，常遇到混凝土垂直輸送時因設(shè)備、施工方案等原因致使混凝土達不到預(yù)定的施工高度，或者混凝土的流速較慢，不能滿足施工需求。其主要原因：制定的輸送方案或布管方案不合理，一次性將泵管布置至預(yù)定高度;混凝土垂直輸送泵的型號選擇不合理，混凝土輸送功率不足;輸送管的管徑選擇不合理，泵送出口壓力不足;密封設(shè)施選型不妥;或者施工前未進行密閉實驗，密封圈可能存在質(zhì)量或安裝等問題。

2.2應(yīng)對措施

針對以上項目從以下幾個方面解決：制定輸送方案時，輸送泵管布管方面：由泵車引出在地面上出泵口處水平布管的長度不短于垂直泵送高度的 1/4，包括彎管折算長度;在距離泵車10m左右的地方設(shè)置一個截止閥;第一道水平彎管處距離泵最短距離要大于3m;由水平方向往豎直方向布管時，豎向管道應(yīng)在第一次穿越樓層處設(shè)置一個截止閥;同時超高壓管在布置時避開了人流量較大的區(qū)域，并在兩邊設(shè)安全防護設(shè)施;同時將豎向泵管通道設(shè)在電梯井內(nèi);因現(xiàn)階段技術(shù)和材料的限制，有時垂直輸送無法一次性到達需要的輸送高度。當混凝土輸送高度達到261米時，混凝土輸送泵的泵送出口壓力可能超過 22Mpa，對泵管管壁會產(chǎn)生較大壓力。為避免爆管及壓力不足，我們盡可能的轉(zhuǎn)接輸送。某大廈項目在解決混凝土垂直輸送問題上，在120m處再次設(shè)置了混凝土泵送功率為 273Kw，型號為HBT90CH-2122D 的混凝土輸送泵，作為加壓水平緩沖轉(zhuǎn)送接力平臺。然后再次攪拌加壓接力泵送混凝土至作業(yè)平臺;超高層建筑物為滿足施工生產(chǎn)的需要，應(yīng)選擇大功率且適當型號的混凝土輸送泵;根據(jù)施工經(jīng)驗判斷，垂直泵送的難度是水平泵送的3倍。某大廈項目在混凝土輸送泵選擇時，120m以下全部的混凝土采用了1臺功率為110Kw的HBT80型混凝土輸送泵，120m以上選用了1臺功率273Kw的HBT90CH-2122D 型混凝土輸送泵。并在混凝土澆筑前，項目部根據(jù)工程的泵管布置情況進行了試泵，試泵成功后才開始混凝土輸送施工;所以必須采用耐高壓的泵管及安全有保障的連接措施;在管徑選擇上需要認真計算驗證，管徑越小則輸送阻力越大;管徑過大則縱向宜產(chǎn)生巨大的沖擊力且抗爆能力差，同時混凝土在管內(nèi)的流速也變慢，影響混凝土的性能;故應(yīng)綜合考慮選用管徑。而且超高壓管道的壁厚也要合理科學(xué)的驗證，要保證管道的抗爆抗裂能力;施工前應(yīng)進行試壓試泵實驗，對于泵送壓力達到 40MPa 時，常規(guī)的連接與密封方式已不能滿足施工要求，接管時應(yīng)采用帶有骨架的超高壓混凝土密封圈密封，防止在高壓下密封圈被混凝土擠出，所以密封必須安全可靠。

3、混凝土泵送問題和對策

3.1泵送管堵塞問題和對策

泵管連接不當、接頭處密封性較差;泵送速度控制不到位，混凝土泵送量較多;混凝土質(zhì)量不達標，粘性較強;泵管內(nèi)部殘留于混凝土;停泵時間過長。針對泵送管堵塞問題，首先應(yīng)科學(xué)布設(shè)泵管，選擇具有較強承重能力及耐壓力的密封圈，確保泵管連接處能夠密封嚴密，并固定牢穩(wěn)。

3.2混凝土泌水、離析問題和對策

高層建筑高度較大，泵送距離一般比較長，且泵送混凝土有著較高的流動性，出現(xiàn)泌水、離析的幾率比較大，混凝土凝固后便會出現(xiàn)裂縫，影響了混凝土泵送施工質(zhì)量。為避免該問題的發(fā)生，在混凝土配制階段，在實驗室得出具體的配合比后，需結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況，澆筑實驗方，根據(jù)實驗結(jié)果對配合比做出適當調(diào)整。同時，混凝土攪拌時間，需根據(jù)外加劑性質(zhì)來調(diào)整，如果外加劑為粉末狀，可與水混合配制成水溶液，濃度大約為20%～30%為最佳，再加水攪拌，則按照水劑外加劑標準，對攪拌時間加以控制。

3.3運輸

站內(nèi)管理人員利用 GPS 監(jiān)控系統(tǒng)和手機 APP 信息化系統(tǒng)，密切監(jiān)控車輛動態(tài)和泵送驗證情況，若發(fā)現(xiàn)車輛有斷檔趨勢，及時調(diào)整車輛或運輸路線，防止現(xiàn)場供應(yīng)中斷。若混凝土運輸車在途中發(fā)生故障或因運力不足無法保證砼連續(xù)供應(yīng)，應(yīng)先暫停其他工程混凝土供應(yīng)，優(yōu)先保證超高層工程的混凝土供應(yīng)。

結(jié)語：

超高層建筑的混凝土泵送施工是一個系統(tǒng)工程，應(yīng)根據(jù)工程實際情況制定具體的技術(shù)方案，本文結(jié)合超高層混凝土泵送案例，從混凝土原材料選擇、配合比設(shè)計、泵送施工等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行了分析總結(jié)，取得了良好的生產(chǎn)供應(yīng)效果，為超高層混凝土泵送施工提供參考。

參考文獻：

[1]范瑞波.再生砂在泵送混凝土中的應(yīng)用研究[J]綠色環(huán)保建材，2019（12）：1-3+6.