超高泵送混凝土技术

一、超高泵送混凝土技术

1、概述：

超高泵送混凝土技术一般是指泵送高度超过300米的现代混凝土泵送技术，此技术可适用于泵送高度大于300米的各种超高层建筑。

2、技术要点：

（1）原材料品质

配制超高泵送混凝土，其原材料较一般泵送混凝土有很大的区别。作为最基本的胶结材料----水泥，除了用量以外，还应充分考虑水泥的流变性，即水泥与高性能减水剂的相容性问题，两者相容性好才可获得低用水量、大流动性、且坍落度经进损失小的效果。对于细集料其品质除了应符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JGJ52外，对于不同强度等级的混凝土应选用不同细度模数的中砂。而掺合料作为高性能高泵送混凝土重要组成材料更需要从活性、颗粒组成、减水效果、水化热、泵送性能等方面加以平衡选择。作为外加剂，单一万分的外加剂已不能很好地发挥其作用，而单纯以减水为目的的外加剂也不能达到超高泵送混凝土的作用目的，外加剂的多组分复合，以及针对具体工程配制特定要求的外加剂已成为外加剂生产厂加强现场服务的重要方面。

（2）混凝土配制

超高泵送混凝土的配制同时要研究新拌混凝土的整体性、流动性、与泵送性的相关系。要研究混凝土泵送性的直接衡量指标。由于

高层建筑部分配筋稠密，环境不容许振捣，即混凝土必须具有自密实能力，即能达到泵送、密实的目的，又不沉降分层，而硬化后的混凝土具有理想的力学性能，包括抗压强度、弹性模量、收缩徐变等耐久性能。通常混凝土扩展度大于60cm，倒锥法混凝土下落时间<20s。

首先要确定适宜的水泥用量。适用于超高层泵送混凝土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，过大则混凝土的黏性大，泵送阻力增大则增加泵送难度，而且降低吸入效率。

其次，要选择适宜的粗骨料。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左右，而在超高层泵送中因为管道压力大易出现离析，此比例宜小于1：5，同时要保证其中尖锐扁平的石子少，以免增加水泥用理。同时必须控制混凝土的坍落度，在超高层泵送中为减小泵送阻力，坍落度宜控制在180-200mm，为防止混凝土离析可适当掺入沸石粉以减少泌水。

最后，由于粉煤灰和外加剂复合使用可显著减少用量，改善混凝土拌合物的和易性，因此，还需要确定其用量。但由于外加剂品种较多，对粉煤灰的适应性也各不相同，其最佳用量通过试验来确定。

（3）混凝土泵送。

泵送前应先用湿润泵的料斗、泵室、输送管道与混凝土接触部分，检查管路无异常后方可用水泥砂浆润滑泵送。开始泵送进泵机应处于低速运转状态，注意观察泵的压力和各部分工作情况，待顺利泵送后方可提高到正常运输速度。

当混凝土泵送困难、泵压力突然升高时，会导致管路产生振动，

这时可用槌击管路、找出堵塞的管段，采用正反泵点动处理或拆卸清理，经检查确认无堵塞后继续泵送，以免损坏泵机。

为保证混凝土的均质性，搅拌车在向泵机喂料前可反向高速成转动20-30s，泵送过程应迅速边疆进行并不停地搅拌，避免因混凝土在泵送过程中滞留过长而造成凝结堵管现象。

（4）泵送设备和管道设计。

1）泵送设备。泵送混凝土离不开混凝土输送泵，因此高压力、大排量、耐磨损、适应性强的泵送设备也是必不可少的。设备最大泵送能力应有一定的储备，以保证输送顺利、避免堵管。设备的配置应以可靠性为首要原则，超高层混凝土输送合理的布置管道至关重要，一旦因设备故障而中止泵送2h以上时，混凝土在输送管内会出现泌水、离析、，将使整个管道系统内混凝土报废面严重影响施工质量。

2）管道设计。在进行超高压泵送时，管道内压力最大达到22Mpa，纵向将产生27t的拉力，必须采用耐高压管道系统。此外，常规的连接与密封方式也不能满足要求，需要采取下述解决方案：

①采用壁厚为9.5mm以上的超高压管道，保障管道的抗爆能力。

②管道间的连接用螺杆强度级别保证，纵向拉力由螺杆承受，使接头处得到可靠保障。

③带骨架的超高混凝土密封圈能防止混凝土在22Mpa的高压下从管夹间隙中挤出，确保密封长久可靠。

④输送管管径越小则输送阻力越大，但过大的输送管抗爆能力差，而且混凝土在管道内流速慢、停留时间长，影响混凝土的性能，

最好选用直径为125mm左右的输送管。

此外，合理布管也是管道设计关键之一。布管时应少用弯管和软管，尽可能缩短管线长度。

二、监理要点：

（1）审查施工方案。

重点放在混凝土配制和泵送设备和泵送管道设计上。混凝土必须经过现场试配，调整外加剂的掺量和品种，使混凝土的各项性能指标满足设计要求的坍落度、扩展度和倒锥法混凝土下落时间的要求。泵送管道的设计主要注意弯管和锥形管的数量应尽量减少。

（2）原材料的检查。

施工前，要对施工单位提交的水泥、砂、石和外加剂的合格证以及化验单进行认真审查，同时应对进场的原材料进行目测检查。（3）在施工过程的监控。

在施工过程中，监理工程师主要是监督施工单位严格按照配合比进行配制混凝土，并注意施工过程中的安全。

山东大宇建设项目管理咨询有限公司

监理部王友才

2010-10-28