泵送混凝土施工技术及应用Word格式.docx

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t2/t1—分配发切换时间与活塞推压混凝土时

间之比,取0.2

V—混凝土在输送管内平均流速（m/s）

α—混凝土径向压力与轴向压力之比,α=0.9

根据计算:

△PH=0.01MPa/m（水平）

初步计算:

垂直高度450（m）×

4×

0.01=18MPa

水平管道150m×

0.01=1.5MPa

考虑混凝土较恶劣的情况下，混凝土泵的出口压力至少要大于

P＞18+1.5=19.5MPa

又:

根据输送方量要求

P在大于20MPa时,输送量必须大于45m3/h.

根据初步计算结果和混凝土泵泵送性能数据:

我们选择HBT90.40.572RS超高压混凝土泵。

其出口压力Pmax=40MPa＞20MPa

在20MPa时输送量Qh=76m3/h＞45m3/h.

泵送能力足够,满足要求.

3混凝土超高层泵送设备的选择

3.1设备选择依据

根据理论计算，我们选用中联重科HBT90.40.572RS混凝土输送泵，其理论出口压力可达40MPa，同比国内超高层建筑施工泵送设备压力最高（上海环球、广州新电视塔均选用“三一”重工HBT90CH.35混凝土输送泵，泵送出口力为35MPa），配备四台高压液压泵站，从理论上保证了泵送施工的可行性。

同时还配备了GPS全程跟踪系统，GPS与办公系统连接随时可以了解输送泵的运转情况，防患于未然，出现问题可以随时解决。

混凝土泵送到作业面后分两个高度（提模平台面、外框钢结构面）各布置两台HGY-19型液压遥控布较机。

最终，根据高度要求，泵送到437.45米高度的混凝土出口压力大约需要大于20MPa。

根据输送量要求，必须采用两台混凝土泵同时施工泵送，每台混凝土泵输送量不少于40方。

选用中联重科HBT90.40.572RS超高压混凝土泵,可以满足该项目混凝土泵送施工的要求。

具体配置如下：

（1）泵送设备

HBT90.40.572RS三台,其中使用2台,1台备用

（2）布料机

HG19Y（液压式）2台

（3）单孔管道截止阀4套,配高压液压泵站3台

（4）两套管道及管道附件。

3.2中联超高压泵HBT90.40.572RS特点及配置

3.2.1特点

a）动力强劲，输出功率大（2×

286kW）

b）泵送压力高。

c）输送量能满足施工要求。

d）采用双发动机、双泵、双回路液压系统。

e）分配油路采用双恒压泵供油，双作用摆动缸推动。

摆动力大。

新型分配缓冲专利技术。

f）高吸料性、高强度料斗。

g）原装进口的液压件、电气元件性能优越，为设备的可靠性提供了保证。

h）拥有数据管理及远程信息监视系统.同时,具备“非常状况处理”功能。

i）为了减少液压系统的压力损失，提高实际泵送能力。

本机采用阀块式高低压切换。

3.2.2设备相关数据

（a）设备的基本技术参数

（b）泵送性能参数

3.3布料机特点及配置

3.3.1“中联”HG19Y布料机特点

a、全液压驱动，360°

全回转。

b、电气系统主要元件选用日本欧姆龙Omron和法国施耐德

Schneider等世界知名品牌。

c、三节卷折式臂架，运用计算机有限元分析、动力学仿真、

模态分析等最先进的设计手段对臂架机构进行优化设计；

d、有线遥控、无线遥控两种操作方式。

e、装运时，可将整机分解为几个大部件，其重量及几何尺

寸大致如下（总重约6t）：

3.3.2优点

1）固定式：

整体吊装、立柱与基础采用4个销轴快装。

2）塔身以上部分弯管为φ125×

R500B-90°

，立柱弯管为φ125×

1000B-9°

降低混凝土泵送阻力。

3.3.3HG19Y布料机主要技术参数

4混凝土配合比设计

4.1原材料

原材料的质量、含水率对超高强度超高性能混凝土的性能影响很大，从根本上控制混凝土的性能就要从原材料抓起。

派专人到混凝土搅拌站进行监管，超高强度超高性能混凝土的原材料要另外堆放，不能与其它原材料混合。

为保证施工时的原材料与检测时的原材料含水率相同，施工现场在搅拌站搭设了原材料挡雨蓬。

4.2超高性能混凝土配制

主要解决超高性能混凝土强度等级与其可泵性的关系，并在此基础上形成企业标准。

项目联合业主、监理、设计、搅拌站及国内混凝土行业知名专家，成立了西塔项目超高强超高性能混凝土超高泵送研究与应用攻关小组，对超高性能混凝土的强度要求、可泵性要求、稳定性要求进行系列的实验和研究。

现场施工时对浇筑的混凝土做到每车必检：

主要检测其坍落度、扩展度、混凝土的进场温度、出站时间、进场时间、泵送时间、泵送后的坍落度、扩展度、入模温度，对以上指标不符合要求的坚决予以退场。

此外，施工单位还对混凝土的其它指标进行定期抽查：

L型流动仪检测（检测混凝土的流动度）、在全国知名混凝土专家的建议下独家采用筛网检测（检测混凝土的离析系数）、U型流动仪的检测（检测混凝土通过钢筋的流动度）、压力泌水检测（检测混凝土泵送加压后的性能，混凝土的保水性是否满足要求）。

通过以上的名种检测方法得出现场的经验数据，找出混凝土的各种性能与可泵性的关系，然后对混凝土的配合比进行进一步的优化。

进行C70~C100混凝土基准配合比试验，在确保强度的前提下对配合比优化，尽量满足可泵性要求。

西塔工程C60以上混凝土方量达到70000多m3，如此大批量超高性能混凝土的应用在国内尚属首次，为确保西塔这一世纪工程的质量，我们还进行了超高性能混凝土耐久性、自收缩、防火等性能研究。

到目前为止，西塔主塔楼施工高度已经达到200m，攻关小组已经成功对C70~C90的混凝土配合比进行优化，解决了混凝土超高性能与可泵性的矛盾，现场应用情况良好，强度等级均匀，塌落度及扩展度泵送后损失很小，完全可以满足现场施工需要。

在此基础上，项目编制了《C70~C90高强高性能混凝土配置、施工及验收标准》，并通过了专家论证，目前该标准已经用于本工程，对混凝土从原材料到进场泵送进行全过程控制。

目前，项目超高性能混凝土研究工作仍在紧张进行，主要是针对随着建筑物高度增加，对混凝土配比的调整和C100混凝土的研制、其耐久性、自收缩等性能和超高泵送的研究。

5混凝土泵及泵管的选型与检查

本工程选用φ125mm，壁厚12mm的耐高压泵管，泵管设计计算按照五万立方米寿命考虑，保证泵管一次布设能完成主塔楼所有混凝土泵送工作，攻关小组结合现场实际情况布置现场泵送系统，对泵机的选位，水平泵管的长度及平面布置，竖向弯头设置，单元泵管固定节点及其他各种特殊节点进行详细设计，保证泵送系统合理可靠，避免因非硬件问题带来堵管、暴管等泵送事故。

根据前一阶段记录泵送系统性能参数及现场超高性能混凝土泵送前后性能参数变化统计，施工现场人员进行了理论推算，根据推算结果，以目前混凝土性能参数，现阶段泵送系统配置完全可以C80混凝土泵送至410m高度。

此次针对珠江新城西塔项目超高性能混凝土（C80~C100）超高层泵送施工，提供目前泵送压力最高、理论泵送高度最大（垂直750米）的混凝土泵，相关专家期待着与施工方共同合作，把超高性能混凝土泵送到新的高度。

6混凝土输送管的设计和布置方案

6.1管道的平面布置

本工程用2台HBT90.40.572RS型混凝土泵，另放置1台同型号混凝土泵作为备用泵，布置2套泵管。

根据西塔项目施工平面图和现场情况，考虑混凝土运输车的运输通道、候车区，2台混凝土泵及1台备用泵建议摆放在西塔的东面的珠江大道，具体见下图。

6.2管道的垂直布置

①1～8层垂直布置图

74～104层高为3375mm,布置建议相同。

②9～46层垂直布置图

47～68层垂直布置

③69～73层垂直布置建议图；

74～104层高为3375mm,布置建议相同。

6.3泵机的水平固定

6.4混凝土输送管的设计

超高压泵送中,混凝土输送管是一个非常重要的因素。

考虑到本工程施工用的都是C60以上的高强度混凝土,粘度非常大,较低的混凝土流动速度有利于泵送。

为了能够确保本工程的顺利施工,经过计算技术人员采用45Mn2钢,调质后内表面高频淬火,硬度可达HRC45～55,寿命比普通管可提高3～5倍。

弯管采用耐磨铸钢。

6.4.1直管

管道均采用合金钢耐磨管。

a）从泵出料口到高度350米楼层之间采用12㎜厚高强度耐磨的125AG混凝土输送管（见下图）。

b）高度350米以上采用10㎜厚高强度耐磨125AG混凝土输送管（见下图）。

c）平面浇注和布料机采用125B耐磨混凝土输送管（见下图）。

6.4.2弯管

采用耐磨铸钢，半径为1m、厚度不小于12mm的弯管（见下图）。

平面浇注和布料机采用125B耐磨铸造弯管（见下图）。

6.5管道密封

超高压和高压耐磨管道密封,我们采用密封性能可靠的O形圈端面密封形式。

可耐100MPa的高压。

普通耐磨管道的密封采用外箍式。

装拆方便。

6.6管道的固定

a）水平管道固定b）楼面上管道固定

c）楼面上的管道固定

d）垂直管道的固定

6.7泵管支撑珩架的布置

6.8截止阀的布置及选用

每台套泵送管路需用2个截止阀，共四个管路截止阀。

①泵出口10米左右处安放一个，主要有两个作用：

用于停机时泵机故障的处理；

当运行一段时间后，眼睛板、切割环等磨损后便于保养和维修；

管路清洗拆卸。

②水平至垂直上升处安放一个：

减少停机时垂直混凝土回流压力的冲击。

7相关措施

7.1混凝土输送泵的安全使用措施

1）每班班前须检查泵体各部位、油路系统、电气系统，一切正常后再开动泵机。

2）停止输送后应对泵体、管道进行清洗，以备下次再用。

3）管道接头和垂直段的附墙装置必须牢固可靠，螺栓应拧紧。

应经常检查螺栓松紧情况，以防止松脱造成事故。

4）向溜槽内铲送砼的人员，应有牢固不滑的站板，防止混凝土浆液溅起后滑。

5）输送泵应搭防砸、防雨、防晒的防护棚。

6）泵送设备的停车制动和锁紧制动应同时使用，轮胎应楔紧，水源应正常和水箱储满清水，料斗内应无杂物，各润滑点应润滑正常。

泵送设备的各部螺栓应紧固，管道接头应紧固密封，防护装置应齐全可靠。

各部位操作开关，调整手柄，手轮，控制杆，旋塞等应在正确位置。

压力系统应正常无泄露。

7）装备好清洗管的清洗用品，作业前，必须先按规定配制的水泥浆润滑管道。

无关人员必须离开管道。

应随时监视各种仪表和指示灯，发现不正常时，技师调整或处理。

入出输送管堵塞时，应进行逆向运转返料斗，必要时拆管排除堵塞，泵送工作应连续作业，必须暂停时应隔6-10分钟，泵送一次，若停止较长时间后，泵送时，应逆向运转一至二个行程，然后顺向泵送。

泵送时料斗内应保持一定数量的混凝土，不得吸空。

8）应保持水箱内储水，发现水质浑浊并有较多砂粒时及时检查处理。

泵送系统受压力时，不得开启任何输送管道和液压管道。

液压系统的安全阀不得任意调整。

蓄能只能冲入氨气。

9）作业后，必须将料斗内和管道内混凝土全部输出，然后对泵机、料斗、管道进行清洗。

用压缩空气冲压管道时，管道出口端前方10米内不得站人，并应用金属网篮等收集冲出的泡沫橡胶及砂石粒。

7.2质量保证措施

1）原材料的质量控制

控制粗细骨料的级配、粒径、粒形、强度、含泥量、杂质等指标，特别是骨料中的泥块含量，含泥量大不仅影响混凝土的强度，还使混凝土的自身收缩增大，容易产生裂缝。

还要控制粗骨料的空隙率，粗骨料的空隙率小不仅可以节约水泥，减少混凝土的自身收缩及混凝土的水化热，还可以提高混凝土的流动性，减少混凝土拌合物的泌水。

对进场的原材料严格按规范规定的检验批次进行检验和验收，不合格材料严禁进场。

2）混凝土拌合物生产控制

混凝土搅拌站要严格按照配合比进行生产，生产前对搅拌站的计量设备进行校核，确保原材料的计量准确。

高强高流动性混凝土要求有足够的搅拌时间，搅拌时间要求控制在3分钟，确保拌合物搅拌均匀，气温变化及砂石含水率变化时应对施工配合比及时调整，确保入泵混凝土坍落度的稳定，严格控制单方混凝土的用水量，炎热天气时采取相应措施降低混凝土的入模温度，搅拌站及现场应加强对混凝土的抽检力度，不合格混凝土严禁使用。

搅拌车在装车前应排除罐体内的洗车水，在运输过程中要保持旋转状态，卸料前高速旋转1分钟，保证混凝土拌和均匀。

并保持泵送的连续性。

3）混凝土现场验收

确保入模混凝土的坍落度一致。

严禁在现场对混凝土拌合物加水。

严格执行混凝土进场交货检验制度，由搅拌站人员向现场检验人员逐车交验，交验的内容有：

目测混凝土有无泌水离析现象，试验员对每车的坍落度进行取样试验，对于坍落度不符合要求的混凝土严禁使用。

混凝土每车必检，检查必须有记录和检查人员签字。

4）浇筑振捣

混凝土分层浇筑，每层需充分振捣，保证混凝土的密实度，采用大振捣半径的振捣棒振捣，混凝土浇筑全过程采用摄像监控辅助控制，确保施工过程处于有效的监控之中。

5）现场试件制作

严格按照《混凝土结构工程质量验收规范》对每根非节点钢管柱和节点钢管柱浇筑的混凝土制作试件，并做好施工纪录及试件强度试验报告。

6）混凝土浇筑

混凝土浇筑过程中，前台与后台保持有效沟通，混凝土浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。

混凝土应连续浇筑，并应在底层混凝土初凝之前将上一层混凝土浇筑完毕。

7）现场交通协调

现场要合理安排调度混凝土运输车辆及混凝土浇筑的人员，防止混凝土运输车在现场等待时间过长，影响混凝土的质量。

7.3安全环保措施

1）混凝土浇筑前，应对振动器进行试运转，振动器操作人员应穿绝缘靴、

戴绝缘手套；

振动器不能挂在钢筋上，湿手不能接触电源开关。

2）混凝土运输、浇注部位应有安全防护栏杆，操作平台。

用电应按三级配

电、二级保护进行设置；

各类配电箱、开关箱的内部设置必须符合有关规定，开

关电器应标明用途。

所有配电箱应外观完整、牢固、防雨、箱内无杂物；

箱体应

涂有安全色标、统一编号；

箱壳、机电设备接地应良好；

停止使用时切断电源，

箱门上锁。

3）施工用电的设备、电缆线、导线、漏电保护器等应有产品质量合格证；

漏电保护器要经常检查，动作灵敏，发现问题立即调换，闸刀熔丝要匹配。

4）电动工具应符合有关规定，电源线不得任意接长和调换，工具的外绝缘

完好无损，维护和保管由专人负责。

5）现场施工负责人应为机械作业提供道路、水电、机棚或停机场地等必备

的条件，并消除对机械作业有妨碍或不安全的因素。

夜间作业应设置充足的照明。

6）操作人员在作业过程中，应集中精力正确操作，注意机械工况，不得擅

自离开工作岗位或将机械交给其他无证人员操作。

严禁无关人员进入作业区或操

作室内。

7）实行多班作业的机械，应执行交接班制度，认真填好交接班记录；

接班

员经检查确认无误后，方可进行工作。

8）机械不得带病运转。

运转中发现不正常时，应先停机检查，排除故障后

方可使用。

9）使用机械与安全生产发生矛盾时，必须首先服从安全要求。

10）应在施工前，做好施工道路规划，充分利用永久性的施工道路。

路面及

其余场地地面宜硬化。

11）混凝土运送罐车每次出场应清理下料抖，防止混凝土遗洒。

12）现场搅拌机前台及运输车辆清洗处应设置沉淀池。

废水应排入沉淀池内，

经二次沉淀后，方可排入市政污水管线或回收用于洒水降尘。

未经处理的泥浆水，

严禁直接排入城市排水设施。

13）现场使用照明灯具宜用定向可拆除灯罩型，使用时应防止光污染。

8结语

针对广州地区的超高层相关情况,对混凝土配合比设计、原材料选择等进行优化,混凝土泵送浇筑过程中采用了新工艺,有效地解决混凝土超高泵送施工技术难题，并通过在此工程中的成功应用，验证了该施工技术可行有效。

为今后类似工程的施工提供了有利借鉴。

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