南京某大廈結構混凝土超高泵送施工技術

1、 南京某大廈結構混凝土超高泵送施工技術結合工程實際闡述了超高層混凝土的泵送綜合考慮泵送設備、線路布置、混凝土工作性能及管內余料混凝土回收等泵送技術，同時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構的混合結構體系，核心筒為混凝土剪力墻，外框為組合勁性柱與鋼結構梁組成的框架結構，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，其中混凝土強度等級最高達到 C70。上部3結構混凝土總量 80000m。由于施工流程為核心筒剪力墻先行，外框架鋼結構及混凝土結構以一定的流水節(jié)拍搭接施工，因此每層結構混

2、凝土實際分兩次澆搗，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。，隨著結構的收縮變化，每一層的方量也逐漸減小。2泵送設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)本工程實際情況，垂直向上配管高度約 385m。為減少管道內混凝土對泵的反壓力，須在地面設置水平管，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)，同時布置了兩套同樣管道，兩臺泵可同時泵送。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行超高壓泵送時，管道內壓力最大可達到22MPa，縱向將產(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流速慢、停留時間長，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)設置 A、B兩路泵管，由于結構在 288m以上有較大收縮， 288m381m高3度內混凝土總量僅 3000m。因此 A路泵管鋪設至 288m，僅留 B路泵管鋪設至頂。(2)泵管采用 U型卡箍固定在剪力墻上。需設 U型卡箍的部位在相應位置的剪力墻預埋件上， 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，并選擇樓板結構較簡單的靠近剪力墻的部位，綜合考慮后，選擇核心筒內一個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，將泵管接頭和U

5、型卡箍的位置與梯段板的標高錯開，可用置來調節(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構的混凝土均采用此兩路泵管進行施工，而核心筒的施工比外圍框架結構領先 68層，因此，在布置垂直泵管時，每隔6層左右設置一對 500mm長的快拆管，用于外圍框架結構施工時，將快拆管拆下，向樓層內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)設置緩沖段 (6O層緩中段僅 B路泵管設 )，緩中段采用 4個 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)為減少垂直泵管內混凝土對泵的反壓力，根據(jù)計算須設置約 96m長的水平管。限于場地大小，無法滿足要求；我們采取增設彎管的方式，鋪設水平管 82m，90彎管 5個，彎管折算水平長度 45m，水平管長度 127m。(2)泵車停靠于施工道路上，水平泵管從泵車?？刻幫ㄟ^裙房地下室頂板接至主樓核心筒內。水平管的中心標高與泵的出料口中心標高持平。(3)水平泵管采用 U型卡箍固定在地下室頂板上。需設 U型卡箍的部位在相應位置的頂上預埋件， 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標高，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)在泵車出口部位設置液壓

7、截止閥，用于在混凝土泵送施工過程中對泵車進行維修以及阻止泵管內混凝土回流。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度等級較高，控制好混凝土的強度和可泵性之間的關系十分重要。41混凝土品質控制*大廈上部結構最高的混凝土強度等級達到C70，屬于高強度混凝土，其具 有初凝時間短、凝結速度快、流淌性好、粘度大等特點，為保證高強度混凝土的泵送要求，需要處理好以下幾個問題：(1)水泥用量必須同時考慮混凝土的強度和可泵性，在保證強度的前提下適當減少水泥的用量，可以降低混凝土的粘度，減少泵送的阻力。同時，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，防止因管道內壓力過大產(chǎn)生離析。同時應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輸途中的坍落度損失，在夏天高溫時尤需注意。但也不宜過大，防止產(chǎn)生離析。對于普通混凝土，到達現(xiàn)場的坍落度宜在 1820cm，對于高強度混凝土，到達現(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，每個步驟都必須嚴格控制，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度等級。尤其是對于高強混凝土(C60、C70)，其使用的外加劑不同于普通混凝土，且試驗證明本工程高強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，將會產(chǎn)生凝結效應，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)開始泵送時泵機應處于低速運轉狀態(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輸速度。(4)由于本工程在場地內不設攪拌站，在高強混凝土澆筑過程中，若混凝土供應中斷超過

10、5min，為防止泵管內混凝土凝固造成堵管，每隔 5min開泵一次。(5)一次施工多個強度等級的混凝土，尤其時同時施工高強混凝土與普通混凝土時，先泵送高強混凝土，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，泵液壓系統(tǒng)的最大工作壓力為強混凝土略高，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不容忽視的問題?；炷劣嗔匣厥仗幚聿划?，不但造成浪費，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，又達到了清洗泵管的效果。(1)在每次混凝土泵送時，將泵管內的混凝土量計算在內。(2)將最后一斗混凝土泵入管內后，關閉液壓截止閥，在料斗內加入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，作為封閉隔離層。(3)關閉液壓截止閥，在料斗內注滿水，打開液壓截止閥，利用高壓水將泵管內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，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，同時將余料回收和泵管清洗結合在一步完成，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，首先采用正反泵點動及人工敲打堵管部位，若無法解決，則需要拆卸泵管進行清理。在拆卸泵管前，先關閉液壓截止閥，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)供應的處理由于場地限制，在現(xiàn)場不設混凝土攪拌站，攪拌站 l罡巨工地現(xiàn)場約 9km。當由于拌站原因或者交通因素而無法連續(xù)供應時，為防止泵管內混凝土出現(xiàn)泌水、離析，每隔5min開一次泵，供應中斷超過 1h后，用高壓水將泵管中的混凝土泵出，待混凝土恢復供應后重新泵送。63機械故障的處理 本工程采用兩臺的 HBT9OCH一 2135D超高壓混凝土輸送泵，既可同時工作，也可單獨作業(yè)。當一組出故障時可切斷該組，另一組仍維持 50的排量繼續(xù)工作。若泵車出現(xiàn)無法工作的機械故障時，先關閉液壓截止閥，防止混凝土倒流。然后對機械進行維修。若預計維修時間超過一小時，則必須對泵管進行清洗，將管內混凝土清出，防止整套管路系統(tǒng)報廢。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；向泵管內注水，利用混凝土自身重力