超高層混凝土泵送技術(shù)研究

陳文博

（山東華邦建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 濰坊 262500）

隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑施工技術(shù)得到了不斷完善和全面發(fā)展，超高層建筑質(zhì)量也得到了極大的提高?；炷帘盟图夹g(shù)在超高層建筑施工中起著舉足輕重的作用，但在應(yīng)用過程中仍存在著許多實(shí)際問題。因此，必須分析超高層混凝土泵送技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，積極總結(jié)其應(yīng)用中的不足，對(duì)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，提高超高層建筑的完善性。

1 超高層混凝土泵送的施工特點(diǎn)

目前，我國超高層建筑數(shù)量大幅增加，超高層建筑的實(shí)例也很多。在超高層建筑施工中，混凝土泵送技術(shù)將直接影響工程質(zhì)量?；炷帘盟图夹g(shù)具有以下特點(diǎn)：

（1）簡(jiǎn)單、快捷性，操作難度相對(duì)較低，對(duì)混凝土實(shí)際質(zhì)量影響不大，只需在施工現(xiàn)場(chǎng)合理設(shè)置泵送機(jī)的位置，并科學(xué)鋪設(shè)部分管道即可，這樣也能有效減少施工占地。該技術(shù)能綜合應(yīng)用于混凝土需求量較大的建筑施工，具有較高的技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

（2）在技術(shù)應(yīng)用方面具有較高的自動(dòng)化和機(jī)械化程度，能夠提高施工效率、節(jié)省人力資源、降低物理成本、縮短工期、控制施工質(zhì)量，完成各項(xiàng)風(fēng)控任務(wù)。

（3）提升混凝土輸送、澆筑過程的平衡性，能夠快速、簡(jiǎn)便地完成混凝土的輸送、澆筑，且兩道工序可以同時(shí)進(jìn)行。能夠降低垂直運(yùn)輸?shù)膶?shí)際壓力，簡(jiǎn)化混凝土的輸送過程，從而降低超高層建筑的整體施工難度和復(fù)雜性，但在泵送過程中混凝土的坍落度較高。

（4）通過泵送裝置泵送混凝土，主要是緩凝型的流態(tài)混凝土。這種混凝土在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)各類模板工程的要求較高，因此，可以客觀地提高施工材料應(yīng)用質(zhì)量。

（5）若要滿足混凝土泵送的工藝要求，必須嚴(yán)格控制混凝土的綜合性能。

超高層混凝土泵送現(xiàn)場(chǎng)如圖1所示。

圖1 超高層混凝土泵送現(xiàn)場(chǎng)

2 超高層混凝土泵送技術(shù)控制要點(diǎn)

2.1 混凝土配比

混凝土配比會(huì)影響混凝土實(shí)際質(zhì)量，可采用不同的配比方式或通過調(diào)整材料占比，使混凝土質(zhì)量有差異性，從而影響混凝土強(qiáng)度。超高層建筑施工時(shí)，配比之后的混凝土質(zhì)量應(yīng)與實(shí)際泵送要求相符，滿足強(qiáng)度要求，并對(duì)混凝土強(qiáng)度耐久性進(jìn)行綜合測(cè)試，確保混凝土具有較高的可泵性，從而有效地保障高層混凝土實(shí)際施工。

2.2 泵送設(shè)備

在混凝土泵送過程中，必須保證泵送設(shè)備的輸送量，以滿足出口壓力的要求。泵送設(shè)備的主要目的是保證施工效率和進(jìn)度，在實(shí)際應(yīng)用中通常采用雙泵合流技術(shù)，由兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)和兩套泵組驅(qū)動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)一套泵組出現(xiàn)故障時(shí)，可以切換到另一套泵組繼續(xù)工作，并將排量維持在50%左右，以防止施工中斷影響施工質(zhì)量和進(jìn)度，從而有效地提高了施工的可靠性。

2.3 泵送管道

泵送管道對(duì)施工質(zhì)量起著重要作用。為了延長(zhǎng)管道的使用壽命，必須選用耐磨性高的管道材料。同時(shí)，它的耐磨損性、抗爆性也要符合實(shí)際施工要求。為了方便清洗管道，必須提高管道的密封性，嚴(yán)格要求切割環(huán)等重要部位的密封性，使管道清洗更加方便。另外，要做好管道的固定工作，降低泵損率，提高泵送能力。

2.4 管道布局

（1）布管時(shí)必須合理搭配彎管直板。在選擇彎管時(shí)，在底部設(shè)置達(dá)到整體垂直高度1/4的水平管道，當(dāng)泵送壓力超過200m時(shí)，應(yīng)在高空設(shè)置適當(dāng)長(zhǎng)度的水平管道，以降低垂直管道內(nèi)部混凝土的自重和反壓。

（2）仔細(xì)分析管道內(nèi)部壓力。如果管道口徑較小，則會(huì)使管道內(nèi)部壓力大幅增加，從而影響管道的抗爆性，延長(zhǎng)混凝土在管道中的停留時(shí)間，影響混凝土質(zhì)量。如果水分蒸發(fā)過快，會(huì)造成管道堵塞，根據(jù)實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，一般采用125mm的管道進(jìn)行混凝土泵送。

（3）安裝及固定超高壓管道。由于混凝土泵送過程中易產(chǎn)生震動(dòng)，管道容易松動(dòng)，因此，在布置管道時(shí)可應(yīng)用U碼有效固定水平、垂直管道。

2.5 超高壓水洗技術(shù)

水洗技術(shù)可以有效地維護(hù)泵送設(shè)備，是一項(xiàng)非常重要的施工技術(shù)，必須保證管道密封性好、放送能力強(qiáng)。在水洗時(shí)，將海綿球置于管道內(nèi)，向管道內(nèi)注入清水，可有效稀釋混凝土，并在壓力作用下將管道內(nèi)的砂石沖走。但由于混凝土中含有大量粗骨料，且缺乏流動(dòng)性，造成管道堵塞，因此，泵送高度應(yīng)在200m以下。

3 各類超高層混凝土泵送技術(shù)分析

3.1 泵送設(shè)備的選擇

泵送設(shè)備是超高層混凝土泵送過程中的關(guān)鍵因素，需要選用成本低、泵送能力強(qiáng)的設(shè)備。泵送能力主要體現(xiàn)在風(fēng)機(jī)功率和出口壓力上，出口壓力能保證泵送高度，風(fēng)機(jī)功率能保證輸送量。對(duì)于高400m以上的建筑物，應(yīng)采用超高壓泵，泵應(yīng)具有儲(chǔ)備功能，以保證輸送過程的持續(xù)性，防止管道堵塞。為了提高實(shí)際泵送效率，應(yīng)采用雙泵合流技術(shù)。

3.2 設(shè)備配置的可靠性

設(shè)備配置必須遵循可靠性原則。對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，如果設(shè)備在泵送過程中出現(xiàn)故障，且停工時(shí)間超過2h，會(huì)導(dǎo)致管道內(nèi)部出現(xiàn)閉水、離析等問題，使混凝土無法正常使用，造成資源浪費(fèi)。

3.3 密封技術(shù)

密封技術(shù)分為靜密封和動(dòng)密封兩種模式。在采用動(dòng)密封模式時(shí)，切割環(huán)與眼鏡板之間會(huì)產(chǎn)生一定程度的磨損，從而產(chǎn)生間隙，這是密封過程中需要解決的一個(gè)重要問題。通過研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)優(yōu)化切割環(huán)與眼鏡板之間耦合件的密封性，采用間隙自動(dòng)補(bǔ)償裝置，利用彈簧的收縮性能使其產(chǎn)生彈力，從而提高切割環(huán)與眼鏡板之間的貼合度。在采用靜密封模式時(shí)，若高層建筑泵送壓力過大，普通密封圈會(huì)從管夾的縫隙中脫落，造成壓力外泄，出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，使混凝土停止流動(dòng)，堵塞管道。經(jīng)研究，將管道構(gòu)建為O型密封圈和椎面定心的結(jié)構(gòu)形狀能有效防止出現(xiàn)上述問題。

4 結(jié)語

超高層混凝土泵送過程要求嚴(yán)密性和系統(tǒng)性都比較高，在泵送選型和攪拌配合比分析中，每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要進(jìn)行嚴(yán)格控制。如果任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會(huì)影響泵送效果和施工進(jìn)度。因此，在施工過程中，超高層混凝土泵送的整個(gè)流程都需要得到充分控制，按照技術(shù)規(guī)范來優(yōu)化泵送工作，保證泵送的順利進(jìn)行，提高混凝土泵送質(zhì)量，使混凝土泵送技術(shù)在超高層建筑施工中得以高效應(yīng)用。