超高層建筑泵送混凝土施工技術(shù)研究

宋慧鵬 張宴賓 張 釗

中建八局第二建設(shè)有限公司

1 引言

伴隨著建筑業(yè)的發(fā)展，建筑工程項目建設(shè)數(shù)量不斷增多與用地資源不斷減少之間的矛盾問題日益加劇，這樣的背景下，超高層建筑得到了迅速發(fā)展。但是，超高層建筑工程建設(shè)過程中，由于建筑高度較高，因此施工難度也比較大，尤其是泵送混凝土，不僅難度比較大，風險因素也比較多，若是任何一個環(huán)節(jié)存在問題，則無法確保混凝土的質(zhì)量，影響混凝土澆筑效果。鑒于此，超高層建筑施工中，應(yīng)注意控制泵送混凝土施工技術(shù)。

2 泵送混凝土施工工藝的原理

泵送混凝土是一種施工工藝，其主要目的是將混凝土運送到施工澆筑部位。泵送混凝土的前提是，混凝土應(yīng)具備流動性、黏滯性的特征，可在外力作用下流動。泵送混凝土的過程是，借助混凝土泵、泵車所提供的泵動力，使泵料斗中的混凝土在泵送壓力的作用下沿著管道向施工澆筑部位流動。在管道中進行流動的過程中，混凝土中的水泥砂漿處于管內(nèi)的外側(cè)而非中心，這就使得管內(nèi)壁出現(xiàn)了一層水泥砂漿，其屈服剪應(yīng)力相對較小，不僅可以確保混凝土在管道中的流動性，還能起到潤滑劑的效果，減小管壁、混凝土之間的摩擦，提高混凝土的輸送速度。

3 泵送混凝土施工技術(shù)

3.1 保障混凝土符合泵送要求

為確保泵送混凝土的順利進行，應(yīng)對混凝土進行嚴格控制，合理確定混凝土的配合比，并加強對混凝土拌制環(huán)節(jié)的管控，確保混凝土有著良好的流動性、黏滯性，然后運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，再進行泵送。

3.1.1 對混凝土配合比進行科學確定

超高層建筑的高度較高，為避免混凝土在運輸過程中發(fā)生離析、凝固等問題，應(yīng)對混凝土配合比進行合理確定，對減水劑、粉煤灰的摻加量以及骨料級配進行科學控制，確保混凝土可以達到泵送的要求。骨料級配階段應(yīng)對砂率、骨料細度模數(shù)進行合理控制。泵送混凝土中，可選擇復(fù)合型減水劑、粉煤灰作為摻合料，以實現(xiàn)混凝土和易性的提高。嚴格遵循施工標準的要求，對其摻加量進行嚴格控制，為泵送奠定良好的基礎(chǔ)。對混凝土進行制備的時候，應(yīng)結(jié)合工程實際情況，對水泥用量進行合理選擇，以確保混凝土有著良好的黏滯性。

3.1.2 加強對混凝土拌制環(huán)節(jié)的管控

為確保泵送混凝土的順利開展，混凝土拌制環(huán)節(jié)，應(yīng)對混凝土質(zhì)量進行嚴格控制，確保材料配置的精確度，將配置偏差控制在1%以下。根據(jù)工程標準的要求，對水泥、粉煤灰的比例進行嚴格控制，并均勻攪拌，適量添加一定比例的外加劑，選擇高質(zhì)量的攪拌機械設(shè)備進行混凝土攪拌作業(yè)，并對攪拌時間進行合理控制，從而確保混凝土的質(zhì)量可以滿足泵送混凝土的實際要求。

3.1.3 加強對混凝土運輸環(huán)節(jié)的管控

在混凝土拌制完成之后，應(yīng)將從混凝土拌料場其運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。在混凝土運輸過程中，很容易受到各種因素的影響而出現(xiàn)各種問題，影響混凝土的性能，無法保障混凝土質(zhì)量。面對這樣的情況，應(yīng)加強對混凝土運輸環(huán)節(jié)的管控，采用專用的混凝土攪拌車將混凝土運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，并要確保混凝土的連續(xù)供應(yīng)，為泵送混凝土、混凝土澆筑的順利開展、連續(xù)性開展奠定良好的基礎(chǔ)。為混凝土運輸?shù)母咝浴⒒炷凉?yīng)的連續(xù)性，應(yīng)結(jié)合實際，對混凝土澆筑量進行嚴格控制，對運輸距離進行合理控制，并對混凝土坍落度進行科學確定，對泵車數(shù)量、排量進行合理調(diào)整，從而確保泵送混凝土的順利開展、高效開展。

3.2 對泵送管道進行科學設(shè)置

為確保泵送混凝土的順利開展，不僅要對混凝土泵進行合理選擇，確保其具有良好的泵送能力，還要對管道進行質(zhì)量進行嚴格把控。應(yīng)根據(jù)建筑實情，對混凝土水平長度進行合理控制，以便于配管更換工作，為泵送混凝土的順利開展奠定良好基礎(chǔ)。應(yīng)結(jié)合軟管數(shù)量、水平配管長度等因素，對配管換算長度進行準確計算。應(yīng)結(jié)合工程實際情況，對泵送壓力進行合理控制，根據(jù)計算得到的最大水平泵送距離，對管道水平換算長度進行嚴格控制。此外，應(yīng)結(jié)合工程實際情況，對混凝土泵的最大輸出距離、最大輸出量進行合理確定。泵送混凝土的過程中，對管道有著一定的要求，若用彎管來泵送混凝土，則泵送阻力較大，因此，在對管道進行布置的時候，應(yīng)盡量少布置彎管。泵送高度增加后，管道的垂直部分大幅度增加，容易出現(xiàn)混凝土回流的現(xiàn)象，所以，應(yīng)適當在垂直管道中添加一些水平管道，以減少回流現(xiàn)象的出現(xiàn)。同時，可以將節(jié)水閥安裝在水平管道中，以實現(xiàn)背壓沖擊力的降低，確保泵送混凝土的質(zhì)量。

3.3 對泵送流程進行嚴格把控

泵送混凝土前，應(yīng)對泵送設(shè)備、管道的質(zhì)量進行嚴格檢查，確保混凝土泵等相關(guān)設(shè)備的使用性能正常，確保管道通暢。應(yīng)對管道進行科學養(yǎng)護、定期清洗，從而確保泵送混凝土的順利開展。泵送作業(yè)開始后，應(yīng)合理添加混凝土、水泥砂漿、水，并對泵送壓力進行科學控制，確保泵送作業(yè)的流暢性。應(yīng)確保混凝土泵送的連續(xù)性，泵送作業(yè)完成后，應(yīng)及時對管道進行清洗，在泵機料頭內(nèi)部注水，確保清洗效果。

實際開展泵送混凝土作業(yè)的過程中，混凝土泵送前，應(yīng)使用砂漿開展?jié)櫥瑝核妥鳂I(yè)，同時設(shè)置支撐模板，以預(yù)防變形現(xiàn)象的出現(xiàn)。混凝土泵送過程中，應(yīng)對泵車轉(zhuǎn)動速度進行合理控制，結(jié)合泵壓力，使泵車轉(zhuǎn)動速度逐步地提高。同時，應(yīng)連續(xù)落實泵送作業(yè)，處于慢速狀態(tài)的時候，應(yīng)確保泵送時間不超過90min。泵送混凝土的過程中，需使用長輸送管，但需要注意的是，若是輸送管長度大于3m，則要先用水泥漿、水等進行潤滑，從而使泵活塞大行程運轉(zhuǎn)，確保泵送中的中斷時間不超過60min，從而預(yù)防混凝土堵塞、離析等現(xiàn)象的發(fā)生。

與此同時，泵送混凝土過程中，可以采取節(jié)水潤管的方法。泵送作業(yè)開始后，對混凝土稀稠度進行合理調(diào)整，并要將泵送水量控制在150kg以上。應(yīng)對泵機液壓值進行科學調(diào)整，從而實現(xiàn)對輸送效率的科學把控。但若是泵送速度較大，便會導(dǎo)致管道壓力上升，容易發(fā)生管道堵塞的問題，損壞管道。面對這樣的情況，應(yīng)對輸送泵的壓力值進行合理調(diào)控，將液壓系統(tǒng)壓力控制在20MPa 以下。泵送作業(yè)過程中，需要對混凝土進行連貫性地輸送，若是中斷供應(yīng)，則要確保機攪拌軸低于料斗內(nèi)的混凝土，以防止大量空氣進入混凝土而導(dǎo)致的混凝土質(zhì)量受到影響。使用泵機的時候，應(yīng)定時操作正反泵，以避免混凝土出現(xiàn)初凝的現(xiàn)象。泵送作業(yè)完成后，應(yīng)先泵送砂漿，再泵送清水，布料機出口輸送清水后，便可以將作業(yè)停止。泵送作業(yè)停止后，應(yīng)打開截止閥，將管道中的水排出，完成放水工作后再關(guān)閉節(jié)水閥，從而實現(xiàn)對泵送管道的有效清洗。

3.4 對澆筑作業(yè)進行靈活把控

泵送混凝土過程中，對于超高層建筑來說，通常是先安裝核心筒，再對筒外樓板鋼結(jié)構(gòu)進行安裝。對鋼筋混凝土柱進行澆筑的時候，由于外混凝土樓板相對較少，因此澆筑難度較大。這樣的情況下，若是采用塔式起重機來進行混凝土澆筑，則整體施工效率不高，運輸時間也會比較長。由于受到各方面因素的影響，料罐放料的時候，施工危險性相對較高。混凝土澆筑的時候，應(yīng)制定科學、可行的混凝土澆筑方案，確保混凝土澆筑作業(yè)的順利完成。可采用液壓爬升布料機，并結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)平臺，這種裝置具有靈活性較好的優(yōu)勢，澆筑作業(yè)完成后，可以在其他澆筑部位移動塔式起重機。

3.5 高度重視混凝土質(zhì)量試驗

泵送混凝土過程中，應(yīng)高度重視質(zhì)量檢驗工作，并以試驗結(jié)果為根據(jù)，對混凝土配合比進行合理調(diào)整。在對混凝土質(zhì)量進行檢驗的過程中，應(yīng)開展坍落度試驗，以減少離析現(xiàn)象的發(fā)生。泵送混凝土的過程中，應(yīng)對混凝土坍落度進行合理控制，確保其符合標準要求。若是混凝土無可泵性，即混凝土出現(xiàn)了泌水離析的現(xiàn)象，因此不能進行泵送、澆筑，則要對混凝土配合比進行調(diào)整、對配管與泵送工藝進行重新調(diào)試，以解決這一問題。根據(jù)施工現(xiàn)場的實情，制定完善的管理制度，對混凝土質(zhì)量、施工設(shè)備、施工材料、泵送工藝等進行科學管理，從而確保泵送混凝土的順利開展、有效完成。

4 泵送混凝土中的常見問題及預(yù)防對策分析

對于超高層建筑來說，在泵送混凝土的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的問題，從而會給施工質(zhì)量、施工進度造成嚴重的影響。其中，管道堵塞是一種常見的問題。泵送混凝土的過程中，很多因素會導(dǎo)致管道堵塞問題的出現(xiàn)。如，管道接頭密封不合格、連接不夠規(guī)范等，均可能導(dǎo)致管道在泵送混凝土的過程中發(fā)生堵塞的現(xiàn)象；若是管道內(nèi)部的混凝土殘留過多，或者是長時間未開機，則管道也可能發(fā)生堵塞的問題；混凝土本身存在質(zhì)量缺陷、混凝土泵送速度不當，均有可能導(dǎo)致管道堵塞現(xiàn)象的出現(xiàn)。除此之外，施工環(huán)境也是導(dǎo)致管道堵塞的一個主要因素。泵送混凝土的過程中，管道堵塞問題一旦出現(xiàn)，便會導(dǎo)致施工周期被延長，還會導(dǎo)致混凝土材料出現(xiàn)一定的浪費，從而使超高層建筑的施工成本大幅度上升，不利于節(jié)能、環(huán)保。為避免這樣的后果出現(xiàn)，管道堵塞現(xiàn)象出現(xiàn)之后，應(yīng)找出導(dǎo)致管道堵塞的原因，并采取有針對性的措施予以處理。同時，也要采取有效地預(yù)防措施，避免管道堵塞問題的再次發(fā)生。

針對泵送混凝土過程中的管道堵塞問題，可采取如下措施予以預(yù)防：第一，應(yīng)對泵送管道進行合理布置，使用具有良好承重性能、耐壓性能的密封圈，并要對管道接頭部位進行緊固處理。第二，泵送混凝土之前，先把砂漿或水注入管道中，以確保管道內(nèi)有著良好的是濕潤性，確保混凝土泵送的流暢性。第三，泵送機投入使用之后，應(yīng)將其泵送速度適當放慢，接下來再逐步提高，泵送作業(yè)完成后，應(yīng)及時清理管道，避免管道內(nèi)部滯留混凝土，為下次泵送工作的順利開展奠定良好基礎(chǔ)。第四，泵機不可長時間停機，每隔一段時間便要開機，否則便要在開機前進行預(yù)熱，以防止管道堵塞問題的發(fā)生。

5 結(jié)語

綜上，泵送混凝土是超高層建筑施工中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，實際開展泵送作業(yè)的過程中，應(yīng)保障混凝土符合泵送要求、對泵送管道進行科學設(shè)置、對泵送流程進行嚴格把控、對澆筑作業(yè)進行靈活把控、高度重視混凝土質(zhì)量試驗，從而保障混凝土工程的施工質(zhì)量。