超高层混凝土泵送施工技术

超高层混凝土泵送施工技术

商品砼采用泵送施工已广泛用于建筑工程中，但对于超高层泵送，因泵送压力过高，所用砼强度高、粘度大，泵送尤其困难，给泵送施工带来一系列的技术难题。随着泵送砼的普及推广和发展，不断研究超高层泵送技术，对于提高超高层建筑施工质量及施工效率具有相当经济意义。

1、工程概况

天津诚基中心B区为商住一体的综合性建筑，地上二层，地上为50层主楼裙房5层，主楼50层，砼设计强度为C30～60，砼向下输送为10m，向上最大输送高度为162m，此工程每层砼用量约1500m3，每天用量约为300 m3。

本工程泵送混凝土最高达162m，若采用塔吊施工显然不能满足工程需要，采用接力泵送技术，投入大，施工组织难，操作协调不易，因此决定采用一次泵送技术完成主楼超高层混凝土施工方案，并在原材料选择、配合比设计、泵送设备的选型等几个方面进行优化综合考虑。

2混凝土泵的选型

2.1 为保证一次泵送162m高度成功，经考察对比采用大力神HBT80〃16〃110S高压砼输送泵，该型号混凝土理论泵送距离350/1500m。为保证施工的连续性，现场选用了两台HBT80〃16〃110S高压砼泵，同时布置了两套同样管道，保证可同时泵送。

2.2 HBT80〃16〃110S高压砼泵主要技术参数：

最大理论输送量为81m3/h，最大泵送混凝土压力16MPa，开式液压系统的最大压力32Mpa，最大理论输送距离350/1500m。

2.3 泵送能力的验算

砼泵的泵送距离是由砼在输送管道中的运动阻力所决定，而砼的运动阻力随砼的标号、级配、坍落度、布管及环境的变化而变化，其随机性很大，不确定性因素多，所以上很难用公式准确计算。目前国内外对砼的泵送距离通常采用图表法和经验公式计算法粗略确定。该工程泵送的验算采用经验公式法。

根据设备的使用说明书，本工程只需验算配管的换算长度能否满足其理论距

离。L=l+fm+bn

1+tn

2

1) 配管水平换算长度

L= l+fm+bn

1+tn

2

=(30+30+30)+20*1+(12*4+6*2+2*2)+16*3=222

2) 砼在水平管流动产生的压力损失△P

H

：（坍落度18cm，流速0.56m/s）

ΔP

H =2/r

0*

(K

1

+K

2

(1+t

2

/t

1

)V

)α

K

1

=(3.0-0.01S).102=(3.0-0.01*18).102=282Pa K2=(4.0-0.01S).102=(4.0-0.01*18).102=382Pa

则：ΔP

H =2/r

0*

(K

1

+K

2

(1+t

2

/t

1

)V

)α

=16130Pa/m

3)根据泵的相关说明文件，泵出口最大压力P

出max

=14.5MPa 4）最大垂直运输距离

L max =P

max

/ΔP

H

=14.5/16130=899

5)总压力损失

水平管90米,垂直管按180米, 90°弯管4个、45°弯管2个、15°弯管2个,软管一只,其余按常规配置；

P=90/6*0.1+180/5*0.1+4*0.1+2*0.05+1*0.8+0.2+1*0.08+2.8

=9.48;

由以上计算,混凝土整体配管的换算长度222米不超过最大泵送距离,混凝土的换处压力损失小于泵的最大出口压力,故能满足要求。

3 输送管布置

在泵管布置中,尽量减少弯管和软管,弯管尽量采用大弯管,最大限度的降低泵送管道阻力。根据现场的实际情况，在基础和主体施工阶段采用了不同的布置方式。

基础阶段，管道布置中设置了砼下落阻滞，避免砼一次性下落高度过大产生

离析。在主体阶段的布管中，随着高度的增加，混凝土的回流的趋势，为此在泵的垂直管路间铺设了一定长度的水平管道，以保证的足够的阻力阻止混凝土的回流，其水平管的长度一般为高度的1/3左右，在施工布置中设置了30米。

主体阶段主要布管方式为：泵出口布置了30m水平管、90°弯管2个、45°弯管1个、15°弯管2个；在高63m的20楼层，布置了30m水平管、90°弯管2个、45°弯管1个、然后一直往上，施工层按需要布置水平管长度，最大不超过30m，最终与布料机连接。直管两端都用刚性支撑固定牢靠。

4、原材料的选择及混凝土配合比

配合比设计的原则是既满足强度、耐久性要求，又要经济合理、具有良好的可泵性，因此除通常须考虑的因素外必须处理好如下几个方面。

1)水泥用量

适用于超高层泵送砼的水泥用量必须同时考虑强度与可泵性，水泥用量少强度达不到要求，过大则砼的粘性大、泵送阻力增大则增加泵送难度，而且降低吸入效率。本工程中水泥采用天津振兴水泥厂52.5R、42.5R普通硅酸盐水泥，用量为280--340kg/m3，在施工中取得了很好的效果。

2)粗细骨料

常规的泵送作业要求最大骨料粒径与管径之比不大于1∶3；在超高层泵送中因管道内压力大易出现离析，此比例宜小于1∶5，而其中尖锐扁平的石子要少，以免增加水泥用量。本工程中粗骨料采用当地较好的蓟县碎石，最大粒径为25mm;细骨料选用迁安河砂，细度模数为2.5。

3)坍落度

普通的泵送作业中砼的坍落度在160mm左右最利于泵送，坍落度偏高易离析、低则流动性差。在本工程施工中严格控制了混凝土出机和入泵坍落度，出厂坍落度为210mm ，到场坍落度控制在(180±30)mm，并对不同泵送高度和不同气温条件进行适当调整。

4)粉煤灰及外加剂

粉煤灰和外加剂复合使用可显著减少用水量，改善砼拌和物的和易性，保证