超高層泵送混凝土技術(shù)發(fā)展趨勢

王進(jìn)雷

（高平市振凱混凝土有限公司， 山西 晉城 048000）

隨著我國建筑行業(yè)迅速的發(fā)展，超高層與高層建筑也越來越多，超高層建筑都將面臨泵送混凝土技術(shù)的應(yīng)用，超高泵送混凝土技術(shù)適用于泵送高度>200m 的高強(qiáng)混凝土超高層泵送施工，由于混凝土強(qiáng)度高高等問題，易引發(fā)堵管、混凝土離析等施工通病。國外對泵送混凝土的研究趨于成熟，不過在超高泵送混凝土技術(shù)研究方面涉足較少。

1 超高泵送混凝土的技術(shù)原理

超高層泵送混凝土的技術(shù)是通過泵送設(shè)備一次順利送到建筑指定高度，并使混凝土必須具備較好的流動(dòng)性、高黏聚性、保水性和抗離析、泌水的能力。然而，混凝土從攪拌廠運(yùn)送到施工地點(diǎn)是需要一段時(shí)間，或混凝土在運(yùn)輸過程中若發(fā)生意外事件，如在運(yùn)輸路途中遇到交通事故障，工程應(yīng)用現(xiàn)場突然停電、下大暴雨或刮大風(fēng)超過6 級等氣候變化情況，泵送混凝土運(yùn)輸攪拌車停放時(shí)間過長，由于泵送混凝土坍落度損失較大，達(dá)不到入泵要求，嚴(yán)重影響泵送混凝土的泵送；同時(shí)，高強(qiáng)混凝土泵送一定高度要求不出現(xiàn)堵管問題。因此，超高泵送混凝土技術(shù)在保證滿足混凝土滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提下，還必須保證其坍落度、強(qiáng)塑性，以此來保證良好的工作性能。

2 超高泵送混凝土施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 在技術(shù)管理上

超高泵送混凝土內(nèi)容較多且復(fù)雜，要想不堵管也不想影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度，成功順利一泵送至200m 以上，在技術(shù)管理上牢牢控制好以下兩個(gè)方面：第一，要做好施工技術(shù)方案。注重施工過程管理，根據(jù)泵送混凝土的高度，采用“雙摻”或“三摻”技術(shù)，降低混凝土水化溫升，將優(yōu)化后的高強(qiáng)混凝土一泵送至最高高度，并保證混凝土的高均質(zhì)性、低粘度，確保自密實(shí)效果。做好各級人員的調(diào)度，使各個(gè)崗位工作人員責(zé)權(quán)分明，根據(jù)工期做好四季天氣變化情況，做好原材料采購預(yù)案，做到有備無患。第二，做好混凝土施工過程中泵管布設(shè)。超高層泵送輸送管道的布置與固定分為三個(gè)部分：地面水平管；豎直管道；埋件焊接管夾。地面水平管道的長度一般為垂直泵送高度的1/5-1/4；垂直管道輸送管的長度，按提模平臺爬升步距或樓層高度模數(shù)確定，以有利于提模時(shí)管道加節(jié)、管道維護(hù)，并設(shè)置S 彎頭，以減緩混凝土自重對樓板、管道及泵送設(shè)備的沖擊；管道附墻固定的位置選在剪力墻的連梁上。

2.2 在混凝土配比上

超高層泵送混凝土應(yīng)采用雙摻或三摻技術(shù)，使用磨細(xì)礦渣和粉煤灰雙摻技術(shù)配制C60 及以上的高性能泵送混凝土可以提高混凝土拌合物抗離析性能和泵送性能，降低水化溫升，并且低高強(qiáng)或超高強(qiáng)混凝土經(jīng)時(shí)損失，更有利于混凝土高壓泵送；同時(shí)摻入活性礦物摻合料后，可明顯改善混凝土的后期強(qiáng)度，并提高其耐久性。在超高層泵送混凝土配比設(shè)計(jì)時(shí)，粗骨料選擇應(yīng)滿足最大粒徑與輸送管徑之比為1：4～1：5；且采用兩級配進(jìn)行粗骨料級配調(diào)整，一般采用級配5～25mm 和5～16mm 兩種連續(xù)級配碎石，調(diào)整級配曲線至最優(yōu)，分別計(jì)量混合使用，且針片狀含量須小于5% [3]。細(xì)骨料各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)符合JGJ52—2006《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》，超高層泵送混凝土配制應(yīng)選用中砂，其細(xì)度模數(shù)應(yīng)保持在2.7 左右；粒級0.3mm 以下的細(xì)骨料不宜少于20%，細(xì)骨料中粒級小于0.3mm 以下有利于改善新拌混凝土泵送性能。根據(jù)超高層泵送混凝土不同強(qiáng)度等級的要求和特征，其砂率選擇范圍為40%～50%，具體由試配原材料確定。

3 超高層建筑混凝土施工注意事項(xiàng)及技術(shù)發(fā)展趨勢

3.1 超高層建筑混凝土施工應(yīng)注意事項(xiàng)

超高層建筑具有施工工期長、季節(jié)跨度大的特點(diǎn)，隨季節(jié)和氣候的變化，需對混凝土配合比調(diào)整外，需特別注意夏季施工和冬季施工的差異和措施。夏日高溫需重點(diǎn)關(guān)注混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失和入模溫度的問題，需保證混凝土具有良好的保坍性以及混凝土中心溫度不超過70℃，保證混凝土良好的體積穩(wěn)定性。施工策略方面可盡量優(yōu)選在晚上或凌晨氣溫較低、交通暢通的時(shí)段進(jìn)行混凝土澆筑施工。冬期施工時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注混凝土緩釋以及入泵和入模溫度，泵管和混凝土保溫措施，保證混凝土早期的正常水化。此外，隨著綠色生產(chǎn)與建造理念的提升，在超高層施工過程中混凝土主體結(jié)構(gòu)高度越高，混凝土泵管內(nèi)混凝土剩余的混凝土將越來越多，為了節(jié)約混凝土，應(yīng)采用水洗和氣洗相結(jié)合的方式進(jìn)行余料回收。

3.2 超高層建筑混凝土技術(shù)發(fā)展趨勢

超高層泵送混凝土技術(shù)趨勢主要集中在以下幾個(gè)方面：1） 混凝土防裂技術(shù)包括超大筏板大體積混凝土溫控和防裂技術(shù)、鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)防裂技術(shù)以及組合樓板防裂技術(shù)的研究；2） 超高層建筑關(guān)鍵特殊部位難點(diǎn)施工技術(shù)主要涉及超大筏板、超長超大樁基基礎(chǔ)以及巨型柱等特殊部位混凝土的制備和施工方向；3） 超高層模擬泵送方面，包括超高層泵送混凝土勻質(zhì)性定量測定分析以及開發(fā)科學(xué)合理簡單的超高層泵送模擬方法和系統(tǒng)；4） 超高層泵送施工智能監(jiān)控和分析，包括混凝土原材料、混凝土生產(chǎn)、混凝土泵送以及混凝土養(yǎng)護(hù)等全過程的智能監(jiān)控評價(jià)。

4 結(jié)語

綜上所述，混凝土作為建筑領(lǐng)域中使用量最大的一種結(jié)構(gòu)材料，也在不斷地發(fā)展。由于混凝土泵送技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程運(yùn)輸、垂直運(yùn)輸?shù)日Ｊ┕ぽ^難的操作，泵送混凝土的施工技術(shù)和方式在現(xiàn)在以及未來高層和超高層建筑的建設(shè)當(dāng)中都被廣泛使用。