鄧立平

摘要：本文從混凝土原材料選擇、配合比設(shè)計(jì)、產(chǎn)品性能、泵管布置、泵送設(shè)備選型及應(yīng)急管理等方面進(jìn)行闡述分析，為超高層混凝土泵送施工提供參考。

關(guān)鍵詞：超高層 混凝土 泵送 ?施工

1混凝土性能

1.1超高層混凝土目標(biāo)設(shè)計(jì)。超高層泵送混凝土技術(shù)方面主要考慮減少混凝土泵送阻力，降低混凝土工作性能的泵送損失。具體要求為混凝土需具有大流動(dòng)性、高抗離析性、低粘度、高保坍、低泵損。1.2原材料優(yōu)選。根據(jù)混凝土目標(biāo)設(shè)計(jì)優(yōu)選原材料，具體要求為：1）水泥，采用性能穩(wěn)定、水化熱低、凝結(jié)時(shí)間利于施工的42.5R級(jí)普通硅酸鹽水泥。2）礦物摻合料，常用的有粉煤灰、石灰石粉、礦渣粉。粉煤灰，不宜低于Ⅱ級(jí)，一方面改善混凝土粘聚性和可泵性，另一方面最大限度地降低水泥用量，減少水化放熱，降低工作性能損失;石灰石粉，篩余細(xì)度宜小于15%，利用其微顆粒的填充效應(yīng)，增加混凝土抗離析性能，并減少混凝土壓力泌水;礦渣粉，不宜低于S95級(jí)，活性高，減少水泥用量，降低水化熱，同時(shí)改善混凝土微觀結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化了漿體與集料界面的粘結(jié)力，提高混凝土抗離析性。3）骨料，為進(jìn)一步提高混凝土體系的穩(wěn)定性，減小離析，考慮降低大石子粒徑，改善骨料粒型，降低泵送摩擦阻力，粗骨料宜選用5～10mm、10～16mm級(jí)配的整形碎石，細(xì)骨料宜選用細(xì)度模數(shù)為2.5～2.8范圍的中砂。4）外加劑，外加劑對(duì)于超高層泵送混凝土十分關(guān)鍵，建議根據(jù)工程特點(diǎn)調(diào)整專用外加劑，調(diào)整需充分考慮在大流動(dòng)性及高壓泵送條件下混凝土整體的抗離析性能、高保坍性和低泵損性，嚴(yán)格控制混凝土工作性能的經(jīng)時(shí)和泵壓損失。1.3配合比設(shè)計(jì)。配合比設(shè)計(jì)圍繞提高混凝土可泵性開(kāi)展，可泵性指新拌混凝土在泵壓下沿輸送管道流動(dòng)的難易程度及穩(wěn)定程度的特性，主要表現(xiàn)為流動(dòng)性和內(nèi)聚性（抗離析性）。具體措施有，采用大摻量礦物摻合料，在保持水膠比不變的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高膠凝材料用量，適當(dāng)提高砂率，增加水泥砂漿的量，提高混凝土流動(dòng)性并最大程度減少泵送摩擦阻力;另一方面，采用相對(duì)較小粒徑的粗骨料，減少骨料沉降，采用高保坍、高抗離析、低泵損的專用外加劑，提升混凝土的抗離析性能。表1所示為某超高層工程泵送混凝土部分施工配合比。

2泵送施工

2.1泵送壓力?；炷帘盟退鑹毫χ饕ㄈ齻€(gè)部分，①混凝土在管道內(nèi)流動(dòng)的沿程阻力造成的壓力損失，②混凝土經(jīng)過(guò)彎管等的局部壓力損失，③混凝土在高度方向的重力?；炷帘盟妥枇τ?jì)算及各類輸送管換算參照J(rèn)GJ/T10-2011《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》，根據(jù)工程建筑高度和布管條件，計(jì)算混凝土泵送施工所需的最大泵送壓力，根據(jù)計(jì)算的最大泵送壓力進(jìn)行泵機(jī)和泵管選擇。2.2泵管布置與安裝。1）泵管布置原則（1）最短距離最少?gòu)澒茉瓌t，泵送管道的配管線路最短，管道中盡量少采用彎管和軟管，應(yīng)避免使用彎度過(guò)大的彎頭，管道末端活動(dòng)軟管彎曲不得超過(guò)180°，并不得扭曲。（2）1/4原則，水平管與豎直管道長(zhǎng)度之比不宜小于1/4，宜在1/4-1/3范圍，水平長(zhǎng)度有利于減緩垂直高度重力壓力對(duì)泵機(jī)設(shè)備的影響。（3）基準(zhǔn)點(diǎn)原則，泵口不是布管的基準(zhǔn)點(diǎn)，基準(zhǔn)點(diǎn)是在水平與垂直管道的轉(zhuǎn)點(diǎn)，布管時(shí)首先需確定基準(zhǔn)點(diǎn)的位置和高度，基準(zhǔn)點(diǎn)泵管必須完全剛度固定。（4）等高原則，水平管道應(yīng)遵循基準(zhǔn)點(diǎn)等高原則，即與基準(zhǔn)點(diǎn)高度保持在一個(gè)水平面，因?yàn)樗焦芸拷每?，管道?nèi)壓力最大，否則水平管易發(fā)生振動(dòng)造成密封圈損壞或者爆管。（5）先布管后固定原則，為保證同一平面管道處于一個(gè)水平面，避免因長(zhǎng)度不合適造成接管，影響工期，應(yīng)遵循先布管后固定原則。（6）用一備一原則，考慮到主體混凝土澆量較大，考慮布置兩套完整管路，即使一套出現(xiàn)堵管時(shí)另一套也能繼續(xù)泵送。2）泵管安裝與固定超高層泵送管道宜采用高壓泵管，技術(shù)性能，每次澆筑前對(duì)管壁厚度進(jìn)行檢查，降低泵送過(guò)程中爆管風(fēng)險(xiǎn)。豎直管在每層樓板預(yù)留孔處均應(yīng)固定，當(dāng)垂直管固定在腳手架上時(shí)，要對(duì)腳手架進(jìn)行加固。水平管與豎直管相連接的彎管采用水泥墩支撐，用砼管固定裝置固定牢固，當(dāng)層高超過(guò)3m時(shí)，要采用U碼專用固定裝置將豎直管固定牢固。水平管采用水泥墩支撐時(shí)，水泥墩的高度應(yīng)盡量與泵機(jī)出料口高度一致，混凝土墩間隔4-5m，水泥墩上應(yīng)預(yù)埋用來(lái)固定水平管的固定螺栓。泵機(jī)出口10m處設(shè)置截止閥，截止閥配合專用配電箱使用，由泵機(jī)操作工負(fù)責(zé)控制。2.3泵送設(shè)備選型。泵機(jī)的出口壓力和整機(jī)功率是選擇超高層混凝土泵送設(shè)備的關(guān)鍵指標(biāo)，出口壓力決定泵送高度，整機(jī)功率是泵送方量的保證。為保證泵送的穩(wěn)定性、高效性，通常會(huì)預(yù)留一定的泵送壓力余量，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，泵機(jī)的最大出口壓力應(yīng)比理論計(jì)算高20～30%，多出的壓力儲(chǔ)備用以應(yīng)付泵送過(guò)程的壓力損失及混凝土拌合物性能變化引起的異?，F(xiàn)象，避免堵管。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，澆筑200～300m的超高層混凝土，一般選擇出口壓力26～28MPa的高壓泵。2.4泵送作業(yè)。在泵送混凝土前先泵送一定量清水，使料斗、閥箱、泵管充分濕潤(rùn)，然后采用砂漿潤(rùn)滑管道，砂漿用量取決于輸送管的長(zhǎng)度，一般按80m管道配合1m3砂漿使用，管道彎頭多時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加砂漿用量。砂漿潤(rùn)滑后，料斗內(nèi)的砂漿未泵送完，就應(yīng)送入混凝土，以防空氣進(jìn)入閥箱。如混凝土供應(yīng)不上，應(yīng)在混凝土到場(chǎng)后再行泵送砂漿。開(kāi)始泵送混凝土?xí)r，應(yīng)在確定作業(yè)面泵管已泵出混凝土?xí)r方可停止泵送，否則停泵易造成堵管。泵機(jī)料斗上應(yīng)裝有濾網(wǎng)，防止大粒徑石塊進(jìn)入泵機(jī)。泵送混凝土?xí)r，混凝土應(yīng)充滿料斗，料斗內(nèi)混凝土面最低不得低于料斗攪拌軸。如混凝土供應(yīng)不上，泵送需要停歇時(shí)，每隔10min-15min反泵一次，反復(fù)推動(dòng)泵管內(nèi)混凝土，以免混凝土下沉堵塞管道。2.5洗泵方法超高層混凝土泵送施工中，洗泵工藝十分重要，尤其是水平管道容易沉砂，直接影響下一次泵送施工效果，宜使用海綿球進(jìn)行泵管清洗。洗泵分水洗和氣洗，氣洗是指利用空壓機(jī)的高壓氣體推動(dòng)海綿球?qū)⒐艿纼?nèi)的混凝土從高處往下推送，水洗是利用泵機(jī)推動(dòng)水和海綿球?qū)崿F(xiàn)管道的清洗。通常泵機(jī)在水洗時(shí)應(yīng)打開(kāi)錐管將其清洗干凈，然后把用水浸過(guò)的扎成圓柱形的海綿球先后放進(jìn)已清洗干凈的錐管中，再接回錐管和管路，關(guān)閉卸斗門，向料斗注滿水，然后泵送水直到清洗球從輸送管的末端冒出為止，所有清洗球均為一次性使用。

3應(yīng)急管理

3.1供應(yīng)不及時(shí)、不連續(xù)。由于各種原因造成混凝土斷供，并在2小時(shí)內(nèi)無(wú)法繼續(xù)供應(yīng)的情況，應(yīng)及時(shí)發(fā)砂漿、水對(duì)泵管進(jìn)行清洗，待后續(xù)恢復(fù)正常后再重新開(kāi)盤。3.2原材料質(zhì)量異常。當(dāng)有新材料入場(chǎng)或原材料質(zhì)量出現(xiàn)較大變化，并有可能對(duì)混凝土質(zhì)量產(chǎn)生較大影響，應(yīng)立即組織試配，合理調(diào)整配合比，經(jīng)檢測(cè)達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可生產(chǎn)。3.3運(yùn)輸。站內(nèi)管理人員利用GPS監(jiān)控系統(tǒng)和手機(jī)APP信息化系統(tǒng)，密切監(jiān)控車輛動(dòng)態(tài)和泵送驗(yàn)證情況，若發(fā)現(xiàn)車輛有斷檔趨勢(shì)，及時(shí)調(diào)整車輛或運(yùn)輸路線，防止現(xiàn)場(chǎng)供應(yīng)中斷。若混凝土運(yùn)輸車在途中發(fā)生故障或因運(yùn)力不足無(wú)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)。3.4管道堵塞。對(duì)超高層建筑，建議管道采用用一備一原則，當(dāng)發(fā)生管道堵塞時(shí)，一方面組織現(xiàn)場(chǎng)勞務(wù)人員盡快查找堵管位置，及時(shí)疏通管道;另一方面，對(duì)堵管泵機(jī)積壓的罐車調(diào)到相鄰泵機(jī)泵送，防止等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致坍落度損失過(guò)大，影響工作性能。

4結(jié)語(yǔ)

超高層建筑的混凝土泵送施工是一個(gè)系統(tǒng)工程，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況制定具體的技術(shù)方案，本文結(jié)合所供應(yīng)的幾個(gè)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(jì)、泵送施工等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)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(xiàn)

[1]蘭聰.超高層泵送混凝土技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].商品混凝土，2019（04）：27-29，38.