超高層混凝土泵送技術研究

陳文博

（山東華邦建設集團有限公司，山東 濰坊 262500）

隨著社會的發展，建筑施工技術得到了不斷完善和全面發展，超高層建筑質量也得到了極大的提高。混凝土泵送技術在超高層建筑施工中起著舉足輕重的作用，但在應用過程中仍存在著許多實際問題。因此，必須分析超高層混凝土泵送技術的發展與應用，積極總結其應用中的不足，對技術進行優化，提高超高層建筑的完善性。

1 超高層混凝土泵送的施工特點

目前，我國超高層建筑數量大幅增加，超高層建筑的實例也很多。在超高層建筑施工中，混凝土泵送技術將直接影響工程質量。混凝土泵送技術具有以下特點：

（1）簡單、快捷性，操作難度相對較低，對混凝土實際質量影響不大，只需在施工現場合理設置泵送機的位置，并科學鋪設部分管道即可，這樣也能有效減少施工占地。該技術能綜合應用于混凝土需求量較大的建筑施工，具有較高的技術應用優勢。

（2）在技術應用方面具有較高的自動化和機械化程度，能夠提高施工效率、節省人力資源、降低物理成本、縮短工期、控制施工質量，完成各項風控任務。

（3）提升混凝土輸送、澆筑過程的平衡性，能夠快速、簡便地完成混凝土的輸送、澆筑，且兩道工序可以同時進行。能夠降低垂直運輸的實際壓力，簡化混凝土的輸送過程，從而降低超高層建筑的整體施工難度和復雜性，但在泵送過程中混凝土的坍落度較高。

（4）通過泵送裝置泵送混凝土，主要是緩凝型的流態混凝土。這種混凝土在實際應用中對各類模板工程的要求較高，因此，可以客觀地提高施工材料應用質量。

（5）若要滿足混凝土泵送的工藝要求，必須嚴格控制混凝土的綜合性能。

超高層混凝土泵送現場如圖1所示。

圖1 超高層混凝土泵送現場

2 超高層混凝土泵送技術控制要點

2.1 混凝土配比

混凝土配比會影響混凝土實際質量，可采用不同的配比方式或通過調整材料占比，使混凝土質量有差異性，從而影響混凝土強度。超高層建筑施工時，配比之后的混凝土質量應與實際泵送要求相符，滿足強度要求，并對混凝土強度耐久性進行綜合測試，確保混凝土具有較高的可泵性，從而有效地保障高層混凝土實際施工。

2.2 泵送設備

在混凝土泵送過程中，必須保證泵送設備的輸送量，以滿足出口壓力的要求。泵送設備的主要目的是保證施工效率和進度，在實際應用中通常采用雙泵合流技術，由兩臺發動機和兩套泵組驅動，其優點是當一套泵組出現故障時，可以切換到另一套泵組繼續工作，并將排量維持在50%左右，以防止施工中斷影響施工質量和進度，從而有效地提高了施工的可靠性。

2.3 泵送管道

泵送管道對施工質量起著重要作用。為了延長管道的使用壽命，必須選用耐磨性高的管道材料。同時，它的耐磨損性、抗爆性也要符合實際施工要求。為了方便清洗管道，必須提高管道的密封性，嚴格要求切割環等重要部位的密封性，使管道清洗更加方便。另外，要做好管道的固定工作，降低泵損率，提高泵送能力。

2.4 管道布局

（1）布管時必須合理搭配彎管直板。在選擇彎管時，在底部設置達到整體垂直高度1/4的水平管道，當泵送壓力超過200m時，應在高空設置適當長度的水平管道，以降低垂直管道內部混凝土的自重和反壓。

（2）仔細分析管道內部壓力。如果管道口徑較小，則會使管道內部壓力大幅增加，從而影響管道的抗爆性，延長混凝土在管道中的停留時間，影響混凝土質量。如果水分蒸發過快，會造成管道堵塞，根據實際施工經驗，一般采用125mm的管道進行混凝土泵送。

（3）安裝及固定超高壓管道。由于混凝土泵送過程中易產生震動，管道容易松動，因此，在布置管道時可應用U碼有效固定水平、垂直管道。

2.5 超高壓水洗技術

水洗技術可以有效地維護泵送設備，是一項非常重要的施工技術，必須保證管道密封性好、放送能力強。在水洗時，將海綿球置于管道內，向管道內注入清水，可有效稀釋混凝土，并在壓力作用下將管道內的砂石沖走。但由于混凝土中含有大量粗骨料，且缺乏流動性，造成管道堵塞，因此，泵送高度應在200m以下。

3 各類超高層混凝土泵送技術分析

3.1 泵送設備的選擇

泵送設備是超高層混凝土泵送過程中的關鍵因素，需要選用成本低、泵送能力強的設備。泵送能力主要體現在風機功率和出口壓力上，出口壓力能保證泵送高度，風機功率能保證輸送量。對于高400m以上的建筑物，應采用超高壓泵，泵應具有儲備功能，以保證輸送過程的持續性，防止管道堵塞。為了提高實際泵送效率，應采用雙泵合流技術。

3.2 設備配置的可靠性

設備配置必須遵循可靠性原則。對設備進行檢驗，如果設備在泵送過程中出現故障，且停工時間超過2h，會導致管道內部出現閉水、離析等問題，使混凝土無法正常使用，造成資源浪費。

3.3 密封技術

密封技術分為靜密封和動密封兩種模式。在采用動密封模式時，切割環與眼鏡板之間會產生一定程度的磨損，從而產生間隙，這是密封過程中需要解決的一個重要問題。通過研究發現，應優化切割環與眼鏡板之間耦合件的密封性，采用間隙自動補償裝置，利用彈簧的收縮性能使其產生彈力，從而提高切割環與眼鏡板之間的貼合度。在采用靜密封模式時，若高層建筑泵送壓力過大，普通密封圈會從管夾的縫隙中脫落，造成壓力外泄，出現漏漿現象，使混凝土停止流動，堵塞管道。經研究，將管道構建為O型密封圈和椎面定心的結構形狀能有效防止出現上述問題。

4 結語

超高層混凝土泵送過程要求嚴密性和系統性都比較高，在泵送選型和攪拌配合比分析中，每一個環節都需要進行嚴格控制。如果任何一個環節出現問題，都會影響泵送效果和施工進度。因此，在施工過程中，超高層混凝土泵送的整個流程都需要得到充分控制，按照技術規范來優化泵送工作，保證泵送的順利進行，提高混凝土泵送質量，使混凝土泵送技術在超高層建筑施工中得以高效應用。