南京某大廈結(jié)構(gòu)混凝土超高泵送施工技術(shù)

1、 南京某大廈結(jié)構(gòu)混凝土超高泵送施工技術(shù)結(jié)合工程實(shí)際闡述了超高層混凝土的泵送綜合考慮泵送設(shè)備、線路布置、混凝土工作性能及管內(nèi)余料混凝土回收等泵送技術(shù)，同時(shí)介紹了幾種特殊情況下的處置方式，對類似工程具有一定的借鑒意義。1工程概況南京*大廈為鋼筋混凝土與鋼結(jié)構(gòu)的混合結(jié)構(gòu)體系，核心筒為混凝土剪力墻，外框?yàn)榻M合勁性柱與鋼結(jié)構(gòu)梁組成的框架結(jié)構(gòu)，建筑呈三角形，總高度為目前全國第二、江蘇省第一高樓。450m，*大廈混凝土最大泵送高度 381m，其中混凝土強(qiáng)度等級最高達(dá)到 C70。上部3結(jié)構(gòu)混凝土總量 80000m。由于施工流程為核心筒剪力墻先行，外框架鋼結(jié)構(gòu)及混凝土結(jié)構(gòu)以一定的流水節(jié)拍搭接施工，因此每層結(jié)構(gòu)混

2、凝土實(shí)際分兩次澆搗，3每一層剪力墻混凝土最大方量約為 700m，外框架勁性柱及樓板混凝土最大方量3約為 400m。，隨著結(jié)構(gòu)的收縮變化，每一層的方量也逐漸減小。2泵送設(shè)備的選擇隨著混凝土泵制造工藝的發(fā)展，泵的輸送距離已經(jīng)完全能滿足“一泵到頂”的要求。根據(jù)本工程實(shí)際情況，垂直向上配管高度約 385m。為減少管道內(nèi)混凝土對泵的反壓力，須在地面設(shè)置水平管，且水平長度不宜小于垂直管高度的14，即96m。將垂直高度折算成水平長度，總長約為 1636m，即選擇的泵的水平輸送能HBT9OCH一 2135D超高壓混凝土輸送泵 (表 1)，同時(shí)布置了兩套同樣管道，兩臺泵可同時(shí)泵送。力必須大于此長度。據(jù)此，我們選

3、擇了兩臺三一公司的在進(jìn)行超高壓泵送時(shí)，管道內(nèi)壓力最大可達(dá)到22MPa，縱向?qū)a(chǎn)生 27t的拉 力，必須采用耐超高壓的管道系統(tǒng)：(1)采用壁厚為 95mm以上的超高壓管道，保障管道的抗爆能力。(2)管道間的連接用螺桿強(qiáng)度級別保證，縱向拉力由螺桿承受，使接頭處得到可靠保障。(3)帶骨架的超高壓混凝土密封圈能防止混凝土在22MPa的高壓下從管夾間隙中擠出，確保密封長久可靠。(4)輸送管管徑越小則輸送阻力越大，但過大的輸送管抗爆能力差，而且混凝土在管道內(nèi)流速慢、停留時(shí)間長，影響混凝土的性能，最好選用送管。125mm的輸本工程選用 12595mm超高壓泵管。3泵管的布置31垂直管布置垂直管的布置既要考慮

4、混凝土施工的便利，又要盡量減小給后續(xù)施工造成的影響，綜合考慮各方面的因素，確定垂直管的布置：(1)設(shè)置 A、B兩路泵管，由于結(jié)構(gòu)在 288m以上有較大收縮， 288m381m高3度內(nèi)混凝土總量僅 3000m。因此 A路泵管鋪設(shè)至 288m，僅留 B路泵管鋪設(shè)至頂。(2)泵管采用 U型卡箍固定在剪力墻上。需設(shè) U型卡箍的部位在相應(yīng)位置的剪力墻預(yù)埋件上， U型卡箍與埋件焊接，并箍住泵管。(3)垂直泵管的平面位置避讓開所有井道、管弄井，并選擇樓板結(jié)構(gòu)較簡單的靠近剪力墻的部位，綜合考慮后，選擇核心筒內(nèi)一個(gè)樓梯間作為垂直泵管登高位置。(4)為盡量減小樓梯梯段板上的開洞面積，泵管豎向布置時(shí)，將泵管接頭和U

5、型卡箍的位置與梯段板的標(biāo)高錯開，可用置來調(diào)節(jié)接頭及卡箍的位置。1m、2m、3m不同長度的泵管交替布(5)由于核心筒及外圍框架及樓板結(jié)構(gòu)的混凝土均采用此兩路泵管進(jìn)行施工，而核心筒的施工比外圍框架結(jié)構(gòu)領(lǐng)先 68層，因此，在布置垂直泵管時(shí)，每隔6層左右設(shè)置一對 500mm長的快拆管，用于外圍框架結(jié)構(gòu)施工時(shí)，將快拆管拆下，向樓層內(nèi)接出水平管澆筑樓層的混凝土。 (6)為減小首層垂直泵管底部彎管的壓力，分別在21層(106950m)、39層(194750m)和 60層(280150m)設(shè)置緩沖段 (6O層緩中段僅 B路泵管設(shè) )，緩中段采用 4個(gè) 900彎管組成，有效地減小了底部彎管的壓力，見圖32水平管

6、布置4。(1)為減少垂直泵管內(nèi)混凝土對泵的反壓力，根據(jù)計(jì)算須設(shè)置約 96m長的水平管。限于場地大小，無法滿足要求；我們采取增設(shè)彎管的方式，鋪設(shè)水平管 82m，90彎管 5個(gè)，彎管折算水平長度 45m，水平管長度 127m。(2)泵車?？坑谑┕さ缆飞希奖霉軓谋密囃？刻幫ㄟ^裙房地下室頂板接至主樓核心筒內(nèi)。水平管的中心標(biāo)高與泵的出料口中心標(biāo)高持平。(3)水平泵管采用 U型卡箍固定在地下室頂板上。需設(shè) U型卡箍的部位在相應(yīng)位置的頂上預(yù)埋件， U型卡箍與埋件焊接，并箍住泵管。由于裙房地下室頂板有多個(gè)標(biāo)高，因此部分落低的區(qū)域須先澆筑一混凝土底座， U型卡箍與混凝土底座固定。(4)在泵車出口部位設(shè)置液壓

7、截止閥，用于在混凝土泵送施工過程中對泵車進(jìn)行維修以及阻止泵管內(nèi)混凝土回流。4泵送施工控制超高層混凝土泵送施工控制不僅僅要做好泵送過程的控制，混凝土生產(chǎn)的控制也非常重要。超高層建筑使用的混凝土通常強(qiáng)度等級較高，控制好混凝土的強(qiáng)度和可泵性之間的關(guān)系十分重要。41混凝土品質(zhì)控制*大廈上部結(jié)構(gòu)最高的混凝土強(qiáng)度等級達(dá)到C70，屬于高強(qiáng)度混凝土，其具 有初凝時(shí)間短、凝結(jié)速度快、流淌性好、粘度大等特點(diǎn)，為保證高強(qiáng)度混凝土的泵送要求，需要處理好以下幾個(gè)問題：(1)水泥用量必須同時(shí)考慮混凝土的強(qiáng)度和可泵性，在保證強(qiáng)度的前提下適當(dāng)減少水泥的用量，可以降低混凝土的粘度，減少泵送的阻力。同時(shí)，外加劑及外摻料的合理使用

8、也能減少部分水泥的用量。(2)粗骨料粒徑不宜過大，防止因管道內(nèi)壓力過大產(chǎn)生離析。同時(shí)應(yīng)避免使用扁平的石子，以免影響混凝土的和易性。(3)超高層泵送的坍落度控制比普通的泵送作業(yè)稍大，且須考慮到混凝土運(yùn)輸途中的坍落度損失，在夏天高溫時(shí)尤需注意。但也不宜過大，防止產(chǎn)生離析。對于普通混凝土，到達(dá)現(xiàn)場的坍落度宜在 1820cm，對于高強(qiáng)度混凝土，到達(dá)現(xiàn)場的坍落度宜在 2224cm。42泵送過程控制超高層混凝土的泵送過程控制應(yīng)該是貫穿每一次混凝土泵送施工全過程的控制，從開泵前的潤管到最后的余料回收和泵管清洗，每個(gè)步驟都必須嚴(yán)格控制，保證每次混凝土泵送的順利。(1)壓送前用水濕潤泵的料斗、泵室、輸送管道等與

9、混凝土接觸的部分，無異常后方可采用水泥砂漿潤滑壓送。(2)潤管的砂漿采用與隨后澆筑的混凝土相同的配合比，即除粗骨料外其余成分均相同，以保證隨后泵送混凝土的強(qiáng)度等級。尤其是對于高強(qiáng)混凝土(C60、C70)，其使用的外加劑不同于普通混凝土，且試驗(yàn)證明本工程高強(qiáng)混凝土使用的聚羧酸外加劑與普通混凝土使用外加劑混用時(shí)，將會產(chǎn)生凝結(jié)效應(yīng)，使得混凝土迅速凝固，造成堵管，因此用相同配合比的砂漿潤管能有效避免此情況的出現(xiàn)。(3)開始泵送時(shí)泵機(jī)應(yīng)處于低速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，注意觀察泵的壓力和各部分工作情況，待順利泵送后方可提高到正常運(yùn)輸速度。(4)由于本工程在場地內(nèi)不設(shè)攪拌站，在高強(qiáng)混凝土澆筑過程中，若混凝土供應(yīng)中斷超過

10、5min，為防止泵管內(nèi)混凝土凝固造成堵管，每隔 5min開泵一次。(5)一次施工多個(gè)強(qiáng)度等級的混凝土，尤其時(shí)同時(shí)施工高強(qiáng)混凝土與普通混凝土?xí)r，先泵送高強(qiáng)混凝土，施工完成后，先用清水徹底清洗泵管再用與普通混凝土配合比相同的砂漿潤管，然后泵送普通混凝土。 (6)普通混凝土泵送時(shí)，泵液壓系統(tǒng)的最大工作壓力為強(qiáng)混凝土略高，約為 2425MPa(C60，351m)。2224MPa(381m)，高5余料回收及泵管清洗超高層泵送混凝土的余料回收及泵管清洗是個(gè)不容忽視的問題?；炷劣嗔匣厥仗幚聿划?dāng)，不但造成浪費(fèi)，還會對環(huán)境造成影響；泵管清洗不到位，會影響泵管的重復(fù)使用。本工程采用直接水洗的方式，泵送多高，水洗

11、多高，既解決了余料回收的問題，又達(dá)到了清洗泵管的效果。(1)在每次混凝土泵送時(shí)，將泵管內(nèi)的混凝土量計(jì)算在內(nèi)。(2)將最后一斗混凝土泵入管內(nèi)后，關(guān)閉液壓截止閥，在料斗內(nèi)加入05307m與混凝土配合比相同的砂漿，打開截止閥，將砂漿泵入管內(nèi)，作為封閉隔離層。(3)關(guān)閉液壓截止閥，在料斗內(nèi)注滿水，打開液壓截止閥，利用高壓水將泵管內(nèi)的混凝土泵至操作層，直至泵出砂漿停止。(4)再次將液壓截止閥關(guān)閉，將混凝土泵車至截止閥間一段泵管拆除，打開液壓截止閥，利用重力將水排出泵管。3通過直接水洗技術(shù)，本工程共節(jié)省混凝土860m，且由于沒有剩余混凝土，避免了余料的處理，同時(shí)將余料回收和泵管清洗結(jié)合在一步完成，節(jié)省了工

12、作量，降低了施工成本。6特殊情況處理61堵管的處理發(fā)生堵管情況時(shí)，首先采用正反泵點(diǎn)動及人工敲打堵管部位，若無法解決，則需要拆卸泵管進(jìn)行清理。在拆卸泵管前，先關(guān)閉液壓截止閥，泄壓后將堵塞的泵管拆下，清除堵管中的混凝土，接好管道，開啟液壓閘閥再繼續(xù)泵送。62混凝土無法連續(xù)供應(yīng)的處理由于場地限制，在現(xiàn)場不設(shè)混凝土攪拌站，攪拌站 l罡巨工地現(xiàn)場約 9km。當(dāng)由于拌站原因或者交通因素而無法連續(xù)供應(yīng)時(shí)，為防止泵管內(nèi)混凝土出現(xiàn)泌水、離析，每隔5min開一次泵，供應(yīng)中斷超過 1h后，用高壓水將泵管中的混凝土泵出，待混凝土恢復(fù)供應(yīng)后重新泵送。63機(jī)械故障的處理 本工程采用兩臺的 HBT9OCH一 2135D超高壓混凝土輸送泵，既可同時(shí)工作，也可單獨(dú)作業(yè)。當(dāng)一組出故障時(shí)可切斷該組，另一組仍維持 50的排量繼續(xù)工作。若泵車出現(xiàn)無法工作的機(jī)械故障時(shí)，先關(guān)閉液壓截止閥，防止混凝土倒流。然后對機(jī)械進(jìn)行維修。若預(yù)計(jì)維修時(shí)間超過一小時(shí)，則必須對泵管進(jìn)行清洗，將管內(nèi)混凝土清出，防止整套管路系統(tǒng)報(bào)廢。具體做法是：在泵管頂部放入一高分子清洗球，直徑與泵管內(nèi)徑相同，起隔離作用；拆下液壓截止閥與泵車連接的一段泵管，打開液壓截止閥；向泵管內(nèi)注水，利用混凝土自身重力