超高層混凝土泵送技術分析

樊俊燕 徐鵬飛

江蘇雙龍集團有限公司 江蘇 南京 211100

相較于一般建筑，超高層建筑的高度一般超過300m，此時為了滿足混凝土輸送需求，必須要依靠泵送施工工藝。但是泵送高度比較大，泵送的混凝土黏度較大，使得實際的施工中容易出現(xiàn)各種技術難題，稍有不注意就可能會造成泵送管道堵塞等問題，影響施工的質量。因此，如何才能確保超高層混凝土泵送施工的質量值得深入探討。

1 超高層混凝土泵送設備選擇

泵送設備是超高層混凝土施工得以順利開展的重要保障，在泵送施工前需要結合建筑工程實際情況，綜合考慮混凝土類型、泵送高度以及經濟成本因素等，確保所選泵送混凝土的設備可以符合混凝土泵送施工的基本規(guī)定和要求，尤其是要注意控制所用泵送設備的施工成本。比如，在接力泵選擇期間，需要確保建筑樓層結構的穩(wěn)定性，如果將接料平臺擱置于建筑樓層的外緣部位處，就需要選用梁體設備，所耗費的施工成本就會違背泵送設備選用的成本控制原則，且在正式開展施工后也不利于高效地開展混凝土泵送施工。

對于超高層混凝土施工，主要涉及的泵送設備包括輸送泵和泵管。其一，在選擇輸送泵的時候，需要綜合考慮泵送高度、泵送速度、摩擦系數(shù)、混凝土黏性系數(shù)等因素來確定混凝土泵送的壓力，之后需要結合《混凝土泵送施工技術規(guī)程》中關于泵送混凝土泵送高度等計算混凝土的泵送壓力，確保整機功率和出口壓力這兩個關鍵參數(shù)的準確性，這樣可以保證輸送泵選擇的合理，有助于提升其工作的可靠性。比如，高度為492m的上海環(huán)球金融中心在選擇輸送泵的時候，主要應用了雙動力功率合流技術的SANY HBT90C托式地泵，可以滿足輸送的可靠性和連續(xù)性，具有很強的推廣和應用價值。其二，在選擇泵管期間，由于需要長期承受比較大的內部壓力，相應的更換周期也比較長，所以要注意所選泵管厚度可以滿足超高壓耐磨特性；在管路底部泵管以及泵車接口部位處，所選的泵管內部要適當?shù)剡x擇一些帶有螺旋紋特征的泵管，這樣可以使高壓作用下的混凝土泵送時可以沿著徑向移動可以旋行前進，有助于更好地避免混凝土堵塞泵管。對于泵管之間的連接，由于受到比較大的泵送壓力，需選擇法蘭夾密封圈進行連接，增強連接部位處的密封性和剛度。與此同時，還要結合輸送量的規(guī)定以及泵車的類型等，確保所選泵管管徑的合理性[1]。

2 超高層混凝土泵送管道安裝

2.1 泵管安裝原則

在混凝土輸送管道安裝期間，需要遵從一些基本的原則，具體主要包括：

其一，基準點原則。在泵送管道設置期間，不應該在泵口部位處設置布管的基準點，應該將其設置在垂直管道和水平管道之間的轉點位置處。在布置泵送管道施工期間，需要先對基準點所在位置以及具體高度進行確定，然后采用完全剛度固定的方式固定基準點泵管。

其二，等高原則。在基準點位置和高度等進行確定后，需要按照等高原則來布置水平泵送管道，即需要確保基準點高度可以控制在同一個水平面上，避免因為水平泵送管道而誘發(fā)爆管和密封圈破壞問題，這主要是由于泵口距離水平管道比較近，相應的管內壓力比較大。

其三，1/4原則。泵送管道水平布置，長度不適宜比泵送垂直高度的1/4小，這主要是超高層混凝土泵送主要采用脈沖式，中間會存在一段時間的空擋間隙，水平長度會對垂直高度的壓力設備運行產生一定減緩作用。

其四，先布管后固定原則。在布置泵送管道期間，需要從基準點出發(fā)進行布置，之后逐步向兩端方向進行延伸。為了保障同一平面的泵送管道可以始終處于同一個水平面上，盡可能地避免長度不合理而導致的接管不良問題，否則勢必會對施工工期產生影響，所以必須要嚴密地遵從先布置泵送管道后固定泵送管道的原則進行泵送管道安置。

其五，最少彎頭最短距離原則。實踐研究表明，混凝土泵送的距離越長，那么相應的泵送壓力也就越大，對泵送設備具有較高要求，且可能會使拌和物性能出現(xiàn)比較大的損失，所以實際的泵送中要盡可能地降低泵送管道布置的距離，同時對于彎頭部位處的壓力，由于其值要比水平管道壓力值更大，要盡可能地減少彎頭的數(shù)量，尤其是要減少彎頭小于90°的數(shù)量。

2.2 泵管安裝要點

如果沒有科學地固定泵送管道，那么在超高度混凝土泵送期間容易發(fā)生爆管問題，且會對混凝土的泵送效果產生極大影響。首先，在轉彎段部位處混凝土泵送期間，泵送管道的管壁和拌和物之間具有比較大的摩擦力，且較于直管段的混凝土泵送，在泵送停止后所形成的倒流沖擊力會給彎管產生更大的沖擊，所以需要高度重視彎管部位處的輸送管道布置。其次，水平方向泵送管道布置，如果位于地面部位處，那么采用永久性固定方式，在設置混凝土支墩的時候，要將其間隔控制在6m左右，采用加設地錨的方式來固定彎管部位的泵送管道。再次，要使用水平架設的架子來臨時固定澆筑面部位處所涉及的泵送管道，并采用雙向嵌固的方式，用鋼絲繩對彎管部位的泵送管道進行固定。針對豎直方向的泵送管道，適宜在樓內樓板中設施預留洞，借助木楔子將穿樓板的泵送管道和樓板之間的縫隙進行填塞[2]。

3 超高層混凝土泵送防堵塞技術

混凝土堵塞泵管是超高層混凝土泵送施工中最為常見的施工病害，其會對泵送施工質量和效率產生直接影響，所以施工期間要高度重視堵管問題的防范，具體對策主要包括：其一，從施工人員入手，嚴格要求施工單位按照規(guī)定泵送混凝土施工要求開展施工，如施工前進行施工技術交底，避免施工人員操作失誤而造成混凝土堵管問題。其次，從混凝土泵送設備選擇及安置入手，結合泵送高度、混凝土類型等實際情況，確保所選泵送設備符合泵送施工要求，尤其是要指派專門人員密切巡查地泵料斗改變管徑部位處的情況。在布設泵送管道期間，同樣盡可能地減少S型泵管的使用以及拐點數(shù)量，盡量減少混凝土堵塞問題的出現(xiàn)。最后，要結合超高層混凝土現(xiàn)場情況，做好混凝土的供應協(xié)調管控，避免混凝土長期供應不到位所造成的堵管問題。

4 結束語

混凝土泵送技術是超高層混凝土施工的重難點，其質量會

直接影響最終的施工質量，尤其是容易出現(xiàn)堵管問題。在實際的混凝土泵送施工中，需要綜合泵送高度等實際情況，精選泵送管道，并要做好相應的安裝工作，確保混凝土泵送施工有序開展，防范泵送期間堵塞管道問題的發(fā)生。