基于超高層混凝土泵送與施工技術(shù)應(yīng)用研究

劉江

【摘要】為了更好地滿足超高層建筑建設(shè)需要，建筑施工技術(shù)的要求越來越高，而對于超高層混凝土泵送施工技術(shù)來說，更是一項存在難度的施工技術(shù)，不僅要保證超高層建筑的施工質(zhì)量，而且需要嚴(yán)格按照工程技術(shù)系統(tǒng)開展施工活動，同時能夠滿足當(dāng)前現(xiàn)代建筑建設(shè)追求的經(jīng)濟、安全等要求。為進一步完善超高層混凝土泵送與施工技術(shù)，本文結(jié)合工程施工實例進行探討。

【關(guān)鍵詞】超高層建筑；混凝土泵送；施工技術(shù)

前言

隨著建筑技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，超高層建筑也隨著科技的進步而獲得較快發(fā)展，與此同時，混凝土泵送施工技術(shù)也面臨新的挑戰(zhàn)[1]?；炷帘盟图夹g(shù)主要是結(jié)合混凝土泵和輸送管道的作用將混凝土運送到超高層樓層施工點實行施工，其具備較多優(yōu)勢，如運輸速度快，施工效率高等，同時也是當(dāng)前超高層混凝土施工過程中的重要施工技術(shù)之一，而如何更好地完成施工質(zhì)量，并保持其施工效率，需要進一步探討。

1.工程概括

某工程以鋼管混凝土為框架，以鋼筋混凝土為核心筒的框架核心筒超高建筑，共有3層地下樓層，主塔樓層共55層，施工混凝土使用C60高性能混凝土，該類型混凝土可泵送的高度在259.250m左右；混凝土的配合比如表1。

2.超高樓層混凝土比例泵送要求

2.1混凝土的粘度

根據(jù)實際施工經(jīng)驗可知，施工過程中所選擇的混凝土粘度與其強度等級成正比關(guān)系，且強度等級越高的混凝土自身流動性越差，在泵送過程中需要增加一定的壓力強度才能控制住管道的摩擦阻力，高強度水泥的可泵性比較差，為控制好工程建設(shè)質(zhì)量，保持較高的施工效率，需要對施工所需高性能混凝土配合比還有骨料級的配比實行有效控制[2]。一般情況下，可將坍落度控制在200mm左右，擴展度可控制在600mm以上范圍，倒筒時間可以控制在10～20s之間，而高強混凝土的倒筒時間則控制在7～12s之間，拌合物的溫度也要控制好范圍，一般在28℃左右為宜，初凝時間和終凝時間分別在7～9h和10～12h之間為宜。

2.2混凝土泵送壓力值

由于高性能混凝土泵送過程中所需阻力和常規(guī)混凝土的阻力不同，所需阻力摩擦?xí)鄬Ρ容^高，加上泵送壓力值和損失值無法通過公式計算出來，所以為保證施工建筑的順利完成，需要對所選擇的泵送裝置預(yù)留出25%的泵送壓力富余量。

2.3混凝土配制中的指標(biāo)檢測

此次建筑工程所選擇的是C60的高性能混凝土，經(jīng)過長時間、遠距離和超高度的泵送過程中需要耗費較大壓力，且一旦壓力過大，即大于30MPa就可能出現(xiàn)嚴(yán)重泌水情況，如果得不到合理控制，則可能導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)離析的現(xiàn)象。為保證混凝土能夠順利泵送到施工點，需要在配制過程中將壓力泌水作為配制的重點控制因素，同時還要檢測其他相關(guān)指標(biāo)，如混凝土的凝結(jié)時間、自收縮率、坍落度還有持久性等。

2.4輸送管道的質(zhì)量

由于高性能混凝土在泵送過程中會存在壓力，而輸送管道則需要承受內(nèi)壓力，同時，泵送高性能混凝土還會存在較大的摩擦力，輸送管道則會受到較大的磨損性，因此，泵送混凝土的壓力要求輸送管道以及管道的接頭需要具備足夠耐壓性[3]。在此次建筑工程中，選擇的超高壓管道參數(shù)為：直徑為Φ125mm，壁厚為7～12mm的45Mn2合金鋼，因使用特殊淬火處理，所以具備了耐磨特性，能夠有效保證管道泵送混凝土過程中起到防爆、耐磨的作用。

2.5管道的合理布局和清洗技術(shù)

2.5.1管道的布局

對超高壓管道實行布管時，應(yīng)盡量減少彎管的使用頻率，并在管道的底部設(shè)置水平管道，管道的垂直高度可控制在1/4左右，因為當(dāng)泵送高度大于200m時，應(yīng)設(shè)置合理的高空水平管道，以減輕管道泵送混凝土?xí)r所產(chǎn)生的壓力值；同時，為了保證混凝土的施工效果，應(yīng)減少混凝土在管道中停留的時間；由于泵送混凝土過程中會存在較大震動，則可能會導(dǎo)致泵送管出現(xiàn)松動，因此可以適當(dāng)實行加固處理，即利用特殊固定裝置的U碼對地面的水平管道，還有墻壁的垂直管道實行加固固定。

2.5.2超高壓水洗技術(shù)

由于高性能混凝土在泵送過程中受到的土粘阻力較強且泵送壓力大、輸送距離遠，堵管的可能性會更高，因此，在施工過程中，可以盡量將混凝土的坍落度控制在200mm左右，并在澆筑前打上水泥砂漿，比例為1：1，并在澆筑工序完成后做好泵管的清潔工作[4]。傳統(tǒng)的管道清潔工作采用水洗技術(shù)完成，即在混凝土的管道中放入海綿球，并利用清水實行泵送，海綿球就能將管道中殘留的混凝土帶出管道，但是應(yīng)用弊端比較大，因為海綿球具有較大的水滲透性，水壓增強后海綿中的水滲透量就會增大，雖然含有大量清水的海綿能夠?qū)⒒炷林械纳皾{帶走，但是管道中還會存在大量的粗骨料導(dǎo)致管道堵管，水洗效果不佳，而選擇超高壓水洗技術(shù)，只需要管道泵中存在足夠的壓力，無漏水的情況，且接口處、眼睛板和切割環(huán)等地方具備良好的密封效果，就能夠獲得高效的管道沖洗效果。

2.6合理布置輸送泵機和地面泵管

混凝土輸送泵可以選擇放置在施工場地中的施工道路上，將水平泵管道的長度控制在垂直泵送管道的1/5或者1/4左右，即85～107m左右；而豎向管道的布置則以樓層模數(shù)安置，并起到方便樓層混凝土施工的目的；為了避減小輸送泵的壓力過大而導(dǎo)致施工效率不高，減輕混凝土的自重壓力回流情況，則可以適當(dāng)在33～36層設(shè)置彎管，即90°彎管。布置情況如圖2所示。

3.超高泵送混凝土施工過程與方法

首先需要對施工管道長度實行合理的估量，并利用2料斗左右的清水泵入管道中，以起到充分濕潤管道、料斗和混凝土缸的目的，為保證施工過程的有序性，做好施工質(zhì)量的控制，需要將泵出的水存放在廢漿箱內(nèi)，再利用塔吊將其吊回地面上進行有效處理；接著，將配制好的砂漿倒進料斗中，同時需要保證配制好的砂漿要與混凝土的配合比相匹配，以保證二者的混合效果和施工質(zhì)量，倒入料斗的砂漿需要確保其充分?jǐn)嚢杈鶆颍?00m管路的砂漿為1m3左右；當(dāng)料斗中的砂漿余料量還處于攪拌軸以上位置時可以加入混凝土料，攪拌均勻后就可以開始泵送，泵送過程中還需要控制好混凝土的入模溫度，一般應(yīng)將其控制在32℃以下。

4.結(jié)語

綜上所述，超高層建筑高性能混凝土泵送施工技術(shù)是超高層建筑建設(shè)過程中的重要技術(shù)之一，需要施工單位以高性能混凝土配合比、泵送設(shè)備和要求為基礎(chǔ)，減少管道堵管情況，并采用合理的施工方法完成建筑施工，提升超高層建筑的施工質(zhì)量。

參考文獻

[1]陳漢彬，陳凱，桂芳等.超高層建筑土建施工技術(shù)綜合研究與應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2015，44（12）：25-40.

[2]阮超，倪修全，杜華東.高性能混凝土超高泵送施工技術(shù)研究[J].混凝土與水泥制品，2015（03）：80-82.

[3]唐曉燕.超高層混凝土泵送施工技術(shù)的研究進展[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2015（09）：2917-2925.

[4]鄭成廣.超高層混凝土泵送施工技術(shù)的研究[J].四川建筑，2015（02）：224-225.