超高层建筑混凝土泵送技术

超高层建筑混凝土泵送技术

李霞

山东潍坊建设集团股份公司，山东 潍坊 261000

摘要：当前大多城市在建设超高层建筑的过程中会采用混凝土泵送技术来保障整体施工的稳定性，这一技术在应用过程中需要使用具备较大粘度和泵送压力的混凝土材质，同时其对施工过程也有较高的要求。伴随着我国建筑施工方面技术水平的不断进步，超高层建筑混凝土泵送技术的应用也越来越广泛，通过更好地掌握这一技术在施工中的要点，能够更好地提高这一技术的应用效果。

关键词：超高层建筑；混凝土泵送技术；研究

1 前言

经济社会的不断发展，城市化的程度不断提高，城市中涌现出越来越多的高层建筑，尤其是近这几年超高层建筑已经成为一种时尚，并逐渐变为一座城市的地标。而在超高层的建筑中，超高层混凝土泵送施工是一种必然选择的技术。超高层混凝土泵送施工技术不仅仅是一个高度的增加，而且是一个系统的工程技术。

2 超高层混凝土泵送施工技术特点

从世界范围内的超高层建筑建设状况来进行分析，其中三大超高层建筑比较出名，高约810m的迪拜塔、高约508m的台北101大楼、高约528m的北京中国尊。这些超高层建筑的建设成功，见证着我国建筑行业的不断发展进步，其中混凝土泵送施工技术将会直接影响到建筑本身的特点以及质量。总的来说，超高层混凝土混凝土泵送技术主要具备以下五点特点：第一，整体混凝土泵送施工技术相对简单、快速、非常方便，并且在操作难度上相对较低，不会对混凝土质量产生过多的影响，只需要在施工场地内上合理地设置泵送机位置，并铺设泵送管道，就能够保证泵送施工占地面积相对较少。混凝土泵送施工技术能够在商品混凝土、大体积混凝土、地下工程、高层建筑等一些高层，或者是混凝土需求量相对较大的建筑结构施工过程中应用较为广泛的，凸显出其优势。第二机械化和自动化程度相对较高，能够在高效率、高自动化的模式下完成所有的施工工序，节省了大量的人力、物力和施工建设成本，对于整体建筑工期的缩短和控制有着非常好的帮助，只需要少量操作人员控制，就能够完成所有的泵送任务。第三能够保证混凝土输送和浇筑两者之间的平衡，也就是在同步时间内用一步到位的方式完成混凝土的输送和浇筑任务。它不仅仅能够有效地减轻垂直运动所需要承担的压力还能够有效地控制和简化混凝土的输送环节，从整体上来降低工程的施工难度和复杂程度。第四泵送混凝土的坍落度相对较大，使用混凝土泵送的混凝土一般为缓凝型流态混凝土，它对于模板工程的标准和要求相对来说也比较高。第五想要更好地满足泵送混凝土施工工艺要求，需要严格控制混凝土质量和性能。

3 混凝土泵送关键问题

3.1 高强混凝土施工性能控制

该建筑混凝土泵送高度达到400m，且混凝土强度等级较高，因而需要在诸多混凝土控制参数中寻找合理的参数指标去控制混凝土的可泵性，这也是施工面临的难点问题；此外高强高性能混凝土需要处理好高强度与高流动性、保塑性差等问题，处理好这些问题是相关参数指标控制的难点。

3.2 选择泵送设备、优化泵管布置

超高层建筑混凝土泵送过程中，混凝土沿程压力损失较大，因而需要泵送设备提供充足的泵送压力，混凝土较大的自重对于泵送机具换向系统和频率都有着较高的要求，需要保证泵送管道在较高压力状态下的密封性，这也成为该工程中泵送机具选型的关键；此外按照绿色施工的要求，需要在进行设备选型和泵管布置中注意降低能耗。

3.3 凸点顶模状态下泵管及布料问题

该建筑核心筒施工中采用凸点顶模进行施工，凸点顶模和传统的顶模高度及结构形式都不一样，需要处理好泵管和凸点顶模之间的连接问题、凸点顶模上有效布料的问题。

4 超高层建筑泵送混凝土技术分析

泵送高度大于200m的混凝土泵送技术即为超高层泵送混凝土施工技术，对200m以上的超高层混凝土泵总装置来说，由于受高空气压影响，泵送压力较大，当混凝土粘度大、强度较高时，泵送施工就会遇到很多阻碍，从而给超高层泵送施工带来困难。在超高层建筑施工中，超高泵送混凝土技术已经成为其中一项重要的技术措施，并且在未来建筑行业中，它已经成为一种重要发展趋势，必将得到很多国家的重视。对高强混凝土的超高泵送技术进行研究和分析，在对高层建筑施工效率和施工质量进行强化与提升的过程中，发挥着巨大的经济效益和实用价值。

4.1 布置管道原则

在泵送高度的1/4以上，控制出泵口处水平管的长度，弯管的折算长度也被包含于其中；第二在距离泵10m左右的位置，设置截止阀；第三泵送机和第一道水平弯管之间的距离要大于3m；第四在首次穿越楼层处，竖向管道要设置一个截止阀；第五在远离较大人流量的区域布置超高压管道，并且在区域两侧设置安全防护措施；第六将水平缓冲设置泵送高度的120米～160米处。

4.2 固定泵管

第一通过预埋件，在混凝土墩上固定水平管；第二每间隔4～5米竖向管需要设置一个固定在墙体上的管夹；第三通过法兰连接高压管。

4.3 压力计算和泵送高度

下文以某工程为例对超高层泵送压力和泵送高度进行分析，本工程向330m的高度进行泵送，应用三一混凝土地泵，在22MPa控制最大出口泵压。第一在用换算水平长度法进行计算的过程中，在150m左右控制混凝土泵送所需要的最大水平输送长度，330m的最大垂直间距，按照72m计算弯管水平换算长度，按照20m计算分析软管水平换算长度，在技术规范的基础上，换算水平管总长度为1562m，这样就会有：1562米＜L=2200m=22/0.01，从而满足相关要求；第二在利用压力损失法计算过程中，要仔细、认真核算压力损失计算结果和换算水平管长度。

4.4 有效泵送评价方法分析

为了保证超高层的混凝土泵送效率和质量，要对泵送方法进行分析，可以对混凝土塌落度和泌水情况进行分析。

4.4.1分析试验坍落度

传统的评价方法尽管存在一些弊端，但是在对混凝土流动性进行分析时，相关标准明确，操作简单、方便，是对混凝土可泵性进行评价中一种非常有效的方法之一。为了保证混凝土满足超高层泵送要求，混凝土塌落度要控制在合理范围内，在混凝土配置过程中，可以添加适量的泵送剂和减水剂，增加塌落度，并保证混凝土的保水性和粘聚性。

4.4.2分析压力泌水

泵送混凝土主要是通过管道压力推动混凝土拌合物，进而将混凝土运送到指定位置，泵送压力很多是以水为压力进行传递，在传递时，会因为管道弯曲、半径等因素影响，出现脱水以及压力较大的情况，并且水分通过骨料之间的缝隙渗透出去，增强骨料的粘结能力，造成堵塞情况。因此在泵送前，要通过试验，有效测定出拌合水在压力下的内阻力和拌合料的保水性等，更好地进行泵送施工。

5 结束语

综上所述，随着建筑行业的不断发展，城市化进程不断加快，城市压力增大，为了提高城市土地利用面积，满足人们住房要求，高层、超高层建筑涌现，增加了施工难度。混凝土是建筑工程中必不可少的建材，但是在高层、超高层建筑施工中，由于建筑高度较大，混凝土很难从地面运送到浇筑地，需要借助泵送机。在超高层混凝土泵送施工中，要合理选择混凝土泵送机，并加强混凝土材料管理，使混凝土性能满足泵送要求，另外还要加强现场管理，保障超高层泵送混凝土效率和质量。

参考文献：

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[2]毛善雷.基于超高层混凝土泵送与施工技术应用[J].建设科技，2017（18）：126.

[3]刘江.基于超高层混凝土泵送与施工技术应用研究[J].科技与企业，2016（03）：124-125.