本文摘要：摘要：超高層建筑泵送混凝土技術專業(yè)性強、難度大、過程復雜，施工過程中對泵送混凝土的各項技術指標的要求越來越嚴格。結合超高泵送混凝土施工技術在中交匯通橫琴廣場工程3號塔樓中的應用，文章就超高泵送混凝土配合比設計、設備的選型、泵管的布置及泵送施
摘要：超高層建筑泵送混凝土技術專業(yè)性強、難度大、過程復雜，施工過程中對泵送混凝土的各項技術指標的要求越來越嚴格。結合超高泵送混凝土施工技術在中交匯通橫琴廣場工程3號塔樓中的應用，文章就超高泵送混凝土配合比設計、設備的選型、泵管的布置及泵送施工工藝等方面，探討超高泵送混凝土的施工技術措施，有效地解決了混凝土超高泵送過程中的難題。
關鍵詞：中交匯通橫琴廣場工程,泵送設備,超高泵送混凝土,配合比設計
0引言
泵送混凝土越來越多地運用到各項工程中，而當輸送高度達到一定程度時，對輸送泵、輸送管線、混凝土的工作性能的要求就會越來越嚴格。為防止在泵送過程中發(fā)生離析、堵管等現(xiàn)象，保證混凝土的質量，不僅需要加強對原材料、混凝土配合比、混凝土狀態(tài)的控制，還要確定合適的泵送設備、布設合理的輸送管道、制定合理的施工措施。
1工程概述
中交匯通橫琴廣場工程3號塔樓，建筑面積124622m2，地下部分4層，地上部分62層，結構高度299.4m，建筑高度309.4m。結構形式為鋼管混凝土框架+核心筒+伸臂桁架結構，核心筒豎向結構(標高0~44.05m)及2道伸臂桁架層(第1道標高93.55~110.05m、第2道標高191.05~207.55m)的混凝土強度等級均為C60自密實混凝土，標高44.05~212.05m除伸臂桁架層以外均為C60混凝土，標高212.05-252.55m為C50混凝土，標高252.55-299.4m為C40混凝土。
2混凝土原材料的選擇及配合比設計
2.1混凝土原材料的選擇
1)細骨料為中砂。2)粗骨料選用粒徑5~20mm、5~25mm的連續(xù)級配碎石，屬于花崗巖。3)膠凝材料選用普通硅酸鹽水泥42.5R，Ⅱ級粉煤灰，S75級礦粉。外加劑選用SP-1聚羧酸緩凝型高效減水劑。
2.2配合比設計
超高泵送混凝土配合比設計必須滿足：和易性良好、流動性好、黏度較小、無離析泌水現(xiàn)象，易于泵送且滿足28d強度和耐久性要求;自密實混凝土還需滿足規(guī)范對自密實性能的要求[2]。通過一系列實驗，最終確定了7組砂率合理、水膠比最佳、符合施工泵送要求的配合比。
2.3混凝土的性能試驗及分析
1)物理力學性能試驗分析
配制成型150mm的立方體試塊，每組配比制作4組試塊進行標準養(yǎng)護，分別在7d和28d進行強度試驗，見表5，符合規(guī)范要求[4]。2)拌合物的工作性能分析經(jīng)試拌驗證，拌合物流動性良好，保水性和黏聚性均滿足要求[5];且在1.5h后坍落擴展度的損失較小，滿足實際運距的要求，可得每組配合比試塊在7d標準養(yǎng)護后強度即可滿足設計要求。
3泵送設備及管路選型
3.1混凝土管道布置
1)高壓泵定位本工程選用2臺型號為HBT9035CH-5S混凝土高壓泵進行混凝土的超高泵送工作，在塔樓核心筒電梯井筒內布置2臺型號為HGY21布料機負責布料。高壓泵的擺放位置綜合考慮了方便攪拌車喂料、機操手操作且不阻礙施工現(xiàn)場交通等因素，并且確保水平管路長度不小于垂直管路長度的1/5。
2)水平管道布置
垂直向上配管時，隨著高度的增加，混凝土勢能增加，存在回流的趨勢，因此在混凝土泵和垂直配管之間敷設一定長度的水平管道。水平泵管配管時，長度不宜小于垂直泵管的1/5。本工程綜合考慮現(xiàn)場場地，確定水平泵管長度為70m，泵送布置3套泵管，為減少泵管投入，優(yōu)化與2號泵機所接的2套水平泵管走向，實現(xiàn)了泵管共用。每套水平泵管，在距離泵機出料口6m左右處設置1個液壓截止閥。
3)垂直管道布置
根據(jù)水平泵管布設規(guī)劃，垂直管道共布置3套，其中，核心筒西側1套，東側2套。在樓板上預留250mm×250mm的方形洞口，便于泵管從樓層穿過。
4)泵送管道的固定
水平泵管固定采用管道夾加鋼筋混凝土支墩的固定方式。泵管安裝后保持同一水平。支墩布置間距為3～4m，保證每根泵管下均有1個支墩固定，每個支墩采用2個管道夾固定。垂直泵管固定在混凝土墻體上，每隔4～5m設置1個固定點，泵管穿過樓板預留孔后采用木楔楔緊。
3.2泵送設備選型
1)泵管壓力計算
泵送設備的選型受泵送高度、泵送方量、混凝土配合比等因素的影響。因此，需要從工程實踐角度對泵送混凝土所需高壓泵的出口壓力進行計算。核心筒豎向結構澆筑布料選用HGY21布料機，布料機高度2.7m，混凝土泵送垂直高度為302.1m。2)設備及泵管選用綜合考慮，選用型號為HBT9035CH-5S的高壓泵(出口壓力35MPa)，泵管選用準143×9mm厚(125規(guī)格)高強度耐磨混凝土輸送管。在核心筒電梯井筒內布置2臺HGY21布料機，隨爬模平臺同步爬升。
4操作要點
1)泵送前準備泵機操作人員要對泵機進行全面檢查，尤其對易損件做細致檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時更換，按設備保養(yǎng)制度定期對設備進行保養(yǎng)，確保設備在零故障下運行。
2)泵送開始本工程采用節(jié)水潤管法工藝，順序為：泵少量水→加純水泥稀漿→泵送砂漿→泵送混凝土。需要注意的是，泵送水量應不少于150kg，需要9個行程完成，料斗加入純水泥稀漿時先用砂漿墊底至眼鏡板吸料口下沿，純水泥稀漿水灰比為0.45，加入量約0.15m3。另外，在泵送管道未被混凝土打通前，需要控制泵送頻率不宜高于10次/min。
3)泵送過程泵送過程中，通過調節(jié)泵機液壓系統(tǒng)的壓力來調節(jié)泵送速度，如果泵送速度過快、壓力過大，極易對泵機活塞及末端B型管造成損壞。因此，掌握好泵送壓力十分關鍵，一般情況下液壓系統(tǒng)壓力控制在20MPa范圍內。泵送過程中，需要保持泵送工作連續(xù)進行，保證泵管內的混凝土處于流動狀態(tài)。遇到混凝土供應不足或中斷時，需要保證泵機的攪拌軸不高于料斗內的混凝土，避免混凝土缸吸入空氣。在等料期間，為了避免混凝土在泵管內初凝，需要泵機每15min進行正反泵操作。
5管道清洗
水洗法是常用的一種洗管方法，在泵送結束后，先泵送砂漿，砂漿量控制在0.5～1m3，隨后再泵送水，直到布料機出口出現(xiàn)清水為止。
1)在泵送接近結束時，預估泵管內剩余的混凝土能夠滿足澆筑結束，此時觀察料斗內的混凝土，當混凝土處于攪拌軸以下時停止泵送并將截止閥關閉。再將預先拌合好的水泥砂漿加入料斗內，砂漿量控制在1.5m3左右，將砂漿泵送至泵管內。
2)放掉料斗內的剩余砂漿并反泵清除，將紙質水泥袋和海綿球塞入到三通管處。
3)開始在料斗內注入水并進行泵送，泵送壓力達到4～6MPa時打開截止閥，直至布料機出口出水時停止泵送，關上截止閥。立起布料機臂架，拆開泵機出口處三通管的蓋板，打開截止閥，管道內的水受重力作用呈噴射狀沖出;水流完后，關上截止閥，將布料機臂架調整與水平成約5°夾角，從布料機出口處將水注滿輸送管，打開截止閥，讓水再沖洗管道。
4)反泵清除錐管、S管、缸內的混凝土殘留物，直至清洗干凈。
6結語
通常混凝土受當?shù)夭牧系挠绊懕容^大，相同強度等級的混凝土會因材料的變化對一些工作性能產(chǎn)生較大的影響。通過對混凝土拌合物的試驗，校驗了影響混凝土泵送的相關參數(shù)，確定了滿足本項目超高層泵送混凝土的技術要求;根據(jù)建筑物的高度和結構平面形狀，確定了輸送管道的布設，并針對混凝土泵送過程中的常見問題提出了具體的解決方法。為類似超高層工程提供參考。
參考文獻：
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《路基工程》(雙月刊)創(chuàng)刊于1983年，由中國鐵道工程建設協(xié)會;中鐵二局集團有限公司;西南交通大學主辦。是國內唯一的以研究路基工程為主要對象的專業(yè)學術期刊，在專業(yè)學術領域有著諸多的建樹。內容覆蓋鐵路、公路、水利、水電、礦山、港口、機場等眾多行業(yè)，聘請了全國鐵路、公路等行業(yè)的著名專家、學者、管理干部擔任編委，眾多企業(yè)和機構參與協(xié)辦。
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