最新资料高层建筑结构泵送混凝土工法.docx

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最新资料高层建筑结构泵送混凝土工法

高层建筑结构泵送混凝土工法

（YJGF-17-91）

上海市第四建筑工程公司

高层建筑结构泵送混凝土技术由上海市第四建筑工程公司在上海宾馆（1981年）首次应用，以后在雁荡大厦、电信大楼等许多工程上应用，均取得了较好效果，1987年9月上海市建工局组织有关单位以“商品混凝土成套技术的开发和应用”科研课题的一部分通过鉴定，并获得上海市科技成果三等奖。

高层建筑泵送混凝土施工技术，是从混凝土集中预拌（商品混凝土）的配制生产、运输到泵送、布料的全过程而形成的成套技术，因此对混凝土原材料的选择、配合比的设计、外掺剂的全理使用、混凝土的可泵性（流动性与稳定性）均有着特殊的要求，根据不同的工程性质及特点、工程量的大小，泵送高度等要求而对泵类的选择、布管工艺、布料、浇筑入模直至养护等亦有着严格的技术要求，这项技术带来了缩短工期、节约材料，保证混凝土质量、减少施工用地、降低劳动强度等一系列优点，从而得到了普遍推广。

目前泵送混凝土量已占上海建工系统预拌混凝土量的80%以上，泵送技术已日臻完善，现场施工人员乐于应用，高层建筑结构泵送混凝土施工技术的应用，标志着我国高层施工技术进入了成熟阶段。

一、特点

高层建筑结构泵送混凝土施工技术，改变了传统的施工方法，是高层建筑混凝土施工实现工业化的重要一环，并且解决了高层建筑施工场地狭窄的困难，并可提高机械化施工程度、减轻劳动强度，保证了混凝土连续进行，施工速度快、效率高，由于泵送混凝土的质量能得到严格控制，因此容易保证结构质量，采用泵送混凝土施工技术能使施工现场文明，减少环境污染。

二、适用范围

本工法适用于各种结构体系的现浇钢筋混凝土高层建筑结构，适用采用各种模板工艺的混凝土施工，也适用于高耸构筑物的混凝土施工。

根据上海目前单台泵送高度在高层建筑中已达168m（上海商城），杨浦大桥塔楼已达175m，预计可达200m以上，如采用中继泵接泵技术还可更高一些，一台泵一般适合浇灌量，根据实际泵送速度在高层建筑中以15~20m3/h为宜。

三、工艺原理

将配制拌合具有良好可泵性、符合国家A类或B类强度等级坍落度标准的泵送混凝土，以混凝土泵作为输送工具，在泵的压力推动下，沿泵管进行一定距离的水平和垂直运输至浇筑部位，采取自由布料或间接布料的方式进行浇灌入模而形成一个连贯的成套工艺。

四、工艺流程

五、材料

（1）高层建筑结构泵送混凝土，一般应满足混凝土泵送时的流动性与稳定性要求，即可泵性要求。

（2）混凝土中掺入粉煤灰可提高混凝土可泵性，其技术标准和试验方法应符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB1596-88）及行业标准执行。

（3）应用外掺剂可增加混凝土坍落度和延长初凝时间，其技术标准均应按有关现行的国家标准《混凝土外加剂应用技术规范》（GBJ119-88）及行业标准执行。

（4）高层建筑结构泵送混凝土的配合比应按要求确定：

1）混凝土配合比必须符合规定的强度等级及和易性、耐久性的要求。

2）应根据材料规格、泵送距离、输送管管径、浇灌方法、浇筑部位、气候条件等确定。

3）混凝土配合比应根据计算，试配和试泵送后确定。

4）高层泵送混凝土的配合比还应使混凝土具有运输过程中的质量稳定性，除符合一般混凝土要求外，尚应符合：

a.最少水泥用量,宜为300kg/m3。

b.砂率宜为40~45%。

c.粗骨料粒径一般应为输送管径的1/3。

泵送高度超过50m，碎石最大粒径宜为25mm。

d.采用双掺技术（外掺剂与粉煤灰），外掺剂的应用一般应与水泥做相关性试验。

e.泵送混凝土的水灰比不宜小于0.45，不得大于0.7。

f.坍落度值见表1。

g.有条件时建议做压力泌水试验。

h.泵送混凝土用砂质量标准及检验方法应满足（JGJ52-79）和砂率为40~45%的要求。

现场搅拌的混凝土也应符合上述要求。

六、机具设备

1.混凝土泵的选用和布置

（1）混凝土泵的选用，必须根据工程特点，最大泵送距离以及最大输出量来确定泵的类型，但也要根据计算后实际的需要和可能进行选用。

（2）混凝土泵的实际最大输出量应按照标准条件下（混凝土坍落度为210mm，每立方米水泥用量为300kg）的混凝土输出量适当折减系数如表2估算。

（3）泵送混凝土的平均输出量，可根据混凝土示厂标定的最大输出量（连续泵送时）结合配管和作业效率Et来确定。

平均输出量Qm=Qmax·α·Et（m3/h）

式中Qmax——最大输出量（m3/h）；

α——折减系数；

Et——作业效率，0.5~0.7（根据向泵车供量间断时间，拆装输送管、布料停歇时间取值）。

在施工设计时也可根据工程量及施工进度要求所需要的每小时压送量，用上式推算所需混凝土泵的最大输出量，根据计算结果可选用混凝土泵或台数。

（4）混凝土泵的现场位置，应离浇灌地点较近，混凝土运入方便，便于配管，接近供排水设施，场地密实，道路畅通，固定车身，防止滑动。

（5）每台泵的受料斗旁宜有足够停放二台运输车场地，使能快速交替供料。

（6）当混凝土泵送能力不能满足泵送距离和高度时可采用中继泵接连输送的方式解决。

2.配管的选择与布置

（1）输送管的选择取决于要求的混凝土输出量和输送距离、骨料的最大粒径与混凝土泵的型号等，在满足使用要求前提下，选用小直径的输送管，其优点是重量轻、搬运、装拆方便，混凝土不易产生离析，泵送前润滑管道的材料省。

（2）输送管道应根据混凝土的浇筑方案设置，并应尽量缩短线长度，少用弯管和软管，布置水平管或向下的垂直管时，宜采用混凝土浇灌方向与泵送方向相反。

布置向上垂直管时宜采用混凝土浇筑方向与泵送方向相同。

（3）向上泵送时为避免水平管中混凝土阻力不能与垂直管中混凝土压力相平衡而导致摩擦阻力增大，使混凝土泵的震动不直接传递给垂直管，因此混凝土泵的位置距垂直管应有一段水平距离，其水平管的长度与垂直管高度的比值，一般不宜小于1﹕4。

（4）垂直输送管的布置应根据建筑物结构平面特点，充分利用柱、墙、楼板及垂直运输机械、设备孔洞等作为垂直布管的支撑和附着点，逐层上升到预应保持整根垂直管在同一铅直线上，同时应考试装拆方便，故障排除容易，附着牢固安全可靠。

（5）楼面水平输送管布置时，宜将输送管铺设于架空马道上，如端部接软管布料时能使浇捣覆盖面大，并可降低劳动强度亦可避免装拆管道时踩蹋钢筋。

（6）当使用中继泵送施工时，接泵层楼面应布置进出料往返水平管段，其长度与浇至顶层高度之比，亦应满足上述（3）项之要求。

（7）配管设计时，混凝土的配管长度应将各种类型的输送管换算成相当长度的水平管后的总和计算。

对每台泵所配输送管的水平换算长度必须小于最大压送距离。

输送管的水平换算长度可按下式计算：

L=（I1+I2+……）+k（h1+h2+……）

+f·m1+b·n1+t·n2）

式中I1——水平配管长度（m）；

b1——竖直配管长度（m）；

m1——软管根数；

n1——弯管个数；

n2——锥形管的长度（m）；

k、t——分别为每米竖直向上配管、锥形管的换算系数；

f、b——分别为每个软管、弯管的换算系数。

各种输送管的水平换算系数表表3

（8）泵送混凝土管道水平、垂直的固定支架如图6。

马道及楼面输送管支架如图7。

七、施工工艺

1.混凝土的压送

（1）压送前应用适量的水湿润泵的料斗、泵室、管道等与混凝土接触部分。

经检查管路无异常后，可采用水泥或砂浆进行润滑压送。

润滑砂浆用量根据输送管长度确定，一般小于150m用0.5m3，1：

2水泥砂浆，管路大于150m时灰砂比为1：

1。

（2）开始泵送时，泵机应处于低速运转状态，转速为500~550r/min并应注意观察泵的压力和各部分工作情况，其输送压力一般不大于泵的主油缸最大工作压力的1/3，待顺序压送后，才可以提高到正常运转速度。

（3）压送应连续进行，当混凝土供应不足或运转不正常的情况发生时，可放慢压送速度，保持连续泵送，但慢速泵送时间，不得超过从搅拌到浇灌完毕的允许延续时间。

（4）当遇到混凝土压送困难，泵的压力升高，管路产生振动时，不得强行压送，应对管路进行检查，并放慢压送速度或使泵反转，防止堵塞。

（5）当输送管被堵塞时，可用木槌敲击管路，找出堵塞的管段，待混凝土卸压后，拆卸被堵塞管段，取出堵塞物，并检查其余管路无堵塞后，方可接管。

重新压送时，应将管内空气排尽后，才能将拆卸过的管段接头夹箍拧紧。

（6）压送过程中，应注意料斗内混凝土保持不低于料斗上口200mm，如遇吸入空气，立即反泵，将混凝土吸入料斗，除气后，再进行压送。

（7）压送中断时间超过30min或遇见压送发生困难时，混凝土泵应做间隔推动，每4~5min进行四个行程的正反转，防止混凝土离析或堵塞。

（8）为防止堵管，喂料斗上应设专人将大石块及杂物及时捡出。

（9）混凝土泵的操作及使用应严格遵照混凝土泵“使用说明”的要求进行。

3.高层泵送混凝土的浇筑

（1）浇灌混凝土前，模板内的杂物和积水等必须清除干净。

（2）浇灌柱或墙的混凝土前，宜在其底部先铺一层50~100mm厚不低于混凝土强度等级的砂浆。

（3）浇灌与柱或墙连成整体的梁和板时，应在柱或墙浇筑完毕后停歇30min，再继续浇灌，并注意在接缝处加强振实。

在混凝土顶面如有积水时，应待排出后，方可继续浇灌。

（4）分层浇灌混凝土或采用推移式浇灌混凝土时，必须在下层的混凝土初凝前继续浇灌上层混凝土。

当下层混凝土开始凝固，再浇灌上层混凝土时，接缝处应按施工缝处理。

（5）每层混凝土的浇灌厚度宜控制在400mm以内。

（6）浇灌混凝土时自由卸落高度不应大于3000mm。

垂直模板浇灌混凝土时，不要在一处连续卸落，应在2~3m范围内水平移动。

（7）混凝土的振捣工具一般应采用高频插入振动器。

混凝土的振捣时间，宜为15~30s，振捣至砂浆上浮石下沉，且不再出现气泡为止。

振动棒插入混凝土的间距以400mm为宜。

（8）掺粉煤灰泵送混凝土经捣实和表面吸水，在初凝前，混凝土表面压光不少于2次，以防止表面出现裂纹。

（9）冬期分层浇灌混凝土时，在浇筑上一层混凝土前，已浇捣的混凝土温度应不低于2℃。

（10）泵送混凝土浇捣，应尽可能与真空吸水工艺相结合。

4.混凝土的养护

（1）混凝土浇灌完毕后12h内覆盖草袋和浇水养护。

覆盖草袋或草帘时应轻放，不得拖拉。

（2）在浇水养护的时间内，混凝土应保持湿润状态，开始浇水时，不得直接冲到混凝土表面。

（3）混凝土养护时间，硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥拌制的混凝土不得少于7昼夜。

（4）当混凝土强度大于12Mpa时才允许上人进行下道工艺。

（5）冬期施工应首先采用蓄热法或综合蓄热法养护。

综合蓄热法，即除用保温覆盖外，还采用混凝土内掺早强外加剂、混凝土外部早期短时加热，使用早强水泥等措施。

（6）冬期测量混凝土浇灌温度，每昼夜不少于四次。

5.工艺要求

（1）泵送混凝土对模板要求：

由于泵送施工使用的混凝土坍落度大，浇筑速度快，一次入模量大，且流动性大，特别是长柱和墙板等一次浇灌高度也大，故对模板的侧压力剧增，因此应考虑模板支撑的增强措施，防止模板变形。

对于柱梁的固定支撑方式应与常规作业有所区别，为此，必须采取预防措施，如柱模的二次校正是保证垂直度的一项重要措施，对于板墙对销螺栓必须通过混凝土侧压力计算，采取加密和截面加大，减少围檩间距或增大围檩截面等措施。

模板拼接缝隙要求严密，模板孔洞应预先补平，柱、墙模下口与楼板接触处，应抹一层砂浆找平，防止漏浆。

（2）对钢筋与埋件的要求：

泵送混凝土分层分段浇筑时，经常需要拆、装管路，牵动软管布料和排除故障等，操作人员常碰动钢筋及埋管，兼之启动泵车时，管