超高层建筑泵送混凝土施工技术研究

林禄国

【摘要】近年来随着国家推进城镇化发展的步伐逐步加快，促进了城市建设的飞速发展;不仅使得建筑业相关技术措施必须由传统模式向现代化转变外，也使得城市可建设用地快速缩减。为避免扩城占地，解决市民生活方便、交通便利等问题，超高层建筑便成了城市发展的主流产品。现阶段超高层建筑的施工技术在国内也逐步成熟，但施工过程中不免有考虑不周之处，易造成建筑物因管理、技术等因素而引发的安全质量隐患。做好超高层混凝土泵送施工对超高层建筑乃至建筑技术的发展都具有相当重要的意义。

【关键词】超高层建筑;泵送;混凝土;施工技术;研究

【中图分类号】TQ172

【文献标识码】A

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

21.

1、工程概括

现阶段城市建设中常用的汽车式混凝土泵送车最大臂长是由中联重科研发的 101 米产品，它最大扬程也不足百米。而我们所施工的超高层动辄就在 200 米以上，而汽车泵无法达到施工需要的高度，同时汽车泵施工时对施工场地要求较高;如果用塔吊配合浇筑混凝土，则无法保证施工效率;故超高层建筑物中首选地泵进行混凝土输送。然而在混凝土输送过程中经常会出现爆管、堵管，地泵压力不足致使混凝土输送缓慢或者无法到达需要的高度等问题，同时混凝土也易出现离析等不合格现象。为此要制定科学合理有效的应对措施，以确保建筑物的施工安全和质量保障。 本文主要围绕在“某大厦中心超高层项目”中施工方案展开，F5～F8 楼面核心筒剪力墙为钢筋混凝土形式，F8～F46 楼面核心筒剪力墙中转角位置设置 H 型钢柱，部分连梁位置设置钢骨梁。F47～RF-2F 楼面核心筒剪力墙部分至全部内收，外剪力墙转角部分设置 H 型钢柱外包钢筋混凝土形式，RF-2F～RF-4F 楼面核心筒剪力墙全部内收，为钢筋混凝土暗柱。其中 F5～F35楼面核心筒砼标号为 C60，F35 楼面以上部分为 C50，泵送高度 261.0m。

2、超高层建筑物在混凝土泵送中的问题分析

2.1问题及原因分析

超高层建筑在施工过程中，常遇到混凝土垂直输送时因设备、施工方案等原因致使混凝土达不到预定的施工高度，或者混凝土的流速较慢，不能满足施工需求。其主要原因：制定的输送方案或布管方案不合理，一次性将泵管布置至预定高度;混凝土垂直输送泵的型号选择不合理，混凝土输送功率不足;输送管的管径选择不合理，泵送出口压力不足;密封设施选型不妥;或者施工前未进行密闭实验，密封圈可能存在质量或安装等问题。

2.2应对措施

针对以上项目从以下几个方面解决：制定输送方案时，输送泵管布管方面：由泵车引出在地面上出泵口处水平布管的长度不短于垂直泵送高度的 1/4，包括弯管折算长度;在距离泵车10m左右的地方设置一个截止阀;第一道水平弯管处距离泵最短距离要大于3m;由水平方向往竖直方向布管时，竖向管道应在第一次穿越楼层处设置一个截止阀;同时超高压管在布置时避开了人流量较大的区域，并在两边设安全防护设施;同时将竖向泵管通道设在电梯井内;因现阶段技术和材料的限制，有时垂直输送无法一次性到达需要的输送高度。当混凝土输送高度达到261米时，混凝土输送泵的泵送出口压力可能超过 22Mpa，对泵管管壁会产生较大压力。为避免爆管及压力不足，我们尽可能的转接输送。某大厦项目在解决混凝土垂直输送问题上，在120m处再次设置了混凝土泵送功率为 273Kw，型号为HBT90CH-2122D 的混凝土输送泵，作为加压水平缓冲转送接力平台。然后再次搅拌加压接力泵送混凝土至作业平台;超高层建筑物为满足施工生产的需要，应选择大功率且适当型号的混凝土输送泵;根据施工经验判断，垂直泵送的难度是水平泵送的3倍。某大厦项目在混凝土输送泵选择时，120m以下全部的混凝土采用了1台功率为110Kw的HBT80型混凝土输送泵，120m以上选用了1台功率273Kw的HBT90CH-2122D 型混凝土输送泵。并在混凝土浇筑前，项目部根据工程的泵管布置情况进行了试泵，試泵成功后才开始混凝土输送施工;所以必须采用耐高压的泵管及安全有保障的连接措施;在管径选择上需要认真计算验证，管径越小则输送阻力越大;管径过大则纵向宜产生巨大的冲击力且抗爆能力差，同时混凝土在管内的流速也变慢，影响混凝土的性能;故应综合考虑选用管径。而且超高压管道的壁厚也要合理科学的验证，要保证管道的抗爆抗裂能力;施工前应进行试压试泵实验，对于泵送压力达到 40MPa 时，常规的连接与密封方式已不能满足施工要求，接管时应采用带有骨架的超高压混凝土密封圈密封，防止在高压下密封圈被混凝土挤出，所以密封必须安全可靠。

3、混凝土泵送问题和对策

3.1泵送管堵塞问题和对策

泵管连接不当、接头处密封性较差;泵送速度控制不到位，混凝土泵送量较多;混凝土质量不达标，粘性较强;泵管内部残留于混凝土;停泵时间过长。针对泵送管堵塞问题，首先应科学布设泵管，选择具有较强承重能力及耐压力的密封圈，确保泵管连接处能够密封严密，并固定牢稳。

3.2混凝土泌水、离析问题和对策

高层建筑高度较大，泵送距离一般比较长，且泵送混凝土有着较高的流动性，出现泌水、离析的几率比较大，混凝土凝固后便会出现裂缝，影响了混凝土泵送施工质量。为避免该问题的发生，在混凝土配制阶段，在实验室得出具体的配合比后，需结合施工现场实际情况，浇筑实验方，根据实验结果对配合比做出适当调整。同时，混凝土搅拌时间，需根据外加剂性质来调整，如果外加剂为粉末状，可与水混合配制成水溶液，浓度大约为20%～30%为最佳，再加水搅拌，则按照水剂外加剂标准，对搅拌时间加以控制。

3.3运输

站内管理人员利用 GPS 监控系统和手机 APP 信息化系统，密切监控车辆动态和泵送验证情况，若发现车辆有断档趋势，及时调整车辆或运输路线，防止现场供应中断。若混凝土运输车在途中发生故障或因运力不足无法保证砼连续供应，应先暂停其他工程混凝土供应，优先保证超高层工程的混凝土供应。

结语：

超高层建筑的混凝土泵送施工是一个系统工程，应根据工程实际情况制定具体的技术方案，本文结合超高层混凝土泵送案例，从混凝土原材料选择、配合比设计、泵送施工等关键环节进行了分析总结，取得了良好的生产供应效果，为超高层混凝土泵送施工提供参考。

参考文献：

[1]范瑞波.再生砂在泵送混凝土中的应用研究[J]绿色环保建材，2019（12）：1-3+6.