超高层混凝土泵送施工技术

兰V釜ol4耋2茎No：2竺笙Fe3b!薹20i111A鐾rchitec釜tureTe薹chnolo主gy：!!!：．．．。l’-’超高层混凝土泵送施工技术熊启发，郎占鹏．李瑞平(中建保华建筑有限贵任公司，100023，北京)．摘要：江苏省江阴市空中华两村工程通过选用合适的泵送设备，合理地布设超高压输送泵管，实施有效的技术保证措施，有效地实现了超高层混凝土的泵送，取得了良好的效果。同时，针对空中华西村工程的特殊性，改装了原有设备。实现了劲性钢筋混凝土柱混凝土快捷有效的浇筑。关键词：超高层建筑；混凝土泵送；泵管布设；高性能混凝土；劲性钢筋混凝土柱中图分类号：TU755．5文献标识码：B文章编号：1000．4726(2011)02—0141—03PUMPINGCONSTRUCTIoNOFCONCRETEINSUPERHIGH-RISEBUILDINGXlONGQi-fa。LANGZhan-peng，LIRui-ping(C‰c-paulY．ConstructionCompanyLimited．100023，Beijins，China)Abstract：ElaboratedairborneHuaxiVillageprojectinJiangyinCity，JiangsuProvince．Throughselectedtheappropriatepumpequipment,thereasonablearrangementultrahighpressuretransportationpumppipeandimplementtheeffectivetechnology鼬如gu利measures．IthasrealizedeffectiveandgoodresultinSuperHish—riseBuildingconcretepump．Meanwhile，inviewoftheairbomeHuaxiVillageproject’sparticularity，there—equippingori矛nalequipment，realizesthesteel-pipecolumnconcretequicklyeffectiveconstruction．Key word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 s：superhigh-risebuilding；concretepump；pumppipearrangement；highperformanceconcrete；steel·—pipecolumnconcrete空中华西村工程位于江苏省江阴市华两村是一座集酒店、公寓及附属公共配套设施于一体的超高层综合体，建筑面积为21万m2，建筑高328．0m，地下2层，地上主体72层，建筑结构形式为劲性钢筋混凝土框架一简体结构。l工程特点和难点分析该工程地上部分由4个独立的塔楼组成，其中1。2，3号塔分为核心筒和筒外楼板，筒外楼板是由劲性钢筋混凝土柱和钢梁组成的框架结构。O号塔无筒外楼板。简体和劲性钢筋混凝土柱采用C40一C60高强混凝土，筒外楼板混凝土强度等级为C30。按照施工部署，各塔的简体先施工，筒外楼板及9根劲性钢筋混凝土柱混凝土后浇筑。筒体混凝土强度等级为C40一C60，属于高强混凝土，水泥用量多，混凝土粘度大，泵送阻力大，对泵送要求较高。同时．简体结构有劲性钢筋混凝土柱、异型暗柱、弧形剪力墙柱等，再加上钢筋直径大、用量多，梁柱节点区钢筋密集。混凝土浇筑作业较困难。工程建筑总高度达328m。混凝土需泵送高度达320m，属于超高层泵送施工。大大增加了施工难度。收稿日期：2010-11-29作者简介：熊启发(1982一)，男。湖北黄冈人．助理工程9币。质量控制诊断师．项目总工程I)$,e_mail：xqf313cdl@yahoo．咖．cm通过上述难点分析可知。若要达到超高层结构的混凝土泵送要求并保证混凝土的泵送质量，须做好相应的技术保障措施。2原材料选择及混凝土配合比2．1混凝土原材料水泥：P·Ⅱ52．5级硅酸盐水泥(筒体)和P·042．5级普通硅酸盐水泥。粉煤灰：I级优质粉煤灰。砂、石：优质江砂，细度模数不大于2．8，粒径5—25mm的连续粒级颗粒级配碎石。外加剂：PCA聚羧酸高性能减水剂。减水率达26％。2．2配合比设计合适的配合比不仅是混凝土泵送能够顺利进行的条件之一。也能有效降低成本。因此，本工程的混凝土配合比由南京建筑科学研究院设计，随着混凝土强度等级的变化，对配合比进行适当调整，水泥用量变化范围为440～300ks／m3。3混凝土泵送3．1混凝土输送泵的选择与计算工程高度为328m，泵送混凝土高度按330m高度时所需的压力计算。混凝土泵送所需压力胞含三部分：混凝土在管道内流动的沿程阻力造成的压力损失Pl、混凝土经过弯 万方数据 ·142·建筑技术第42卷第2期管及锥管的局部压力损失B以及混凝土在垂真高度方向因重力产生的压力P3。(1)水平管压力损失：’Pl；4P-．f-詈【七一“：1+詈)V2012·z式中厶p，——单位长度的沿程压力损失；lm管道总长度，混凝土到0号塔垂直高度约330m+水平管道最长90m+弯管水平长折合8m+顶部布管折合长度80m。总长约508m：后广一粘着系数，】|}1=(7．50--0．10S)x102(Pa)，S为坍落度，本工程S要求为22～24cm，在最不利情况下取S=25cm，因此，七l=(7．50-0．10S)xlOZ=500(Pa)；卜混凝土输送管直径，取125mm；I|}广速度系数，k：=(5．50-0．10S)xloWa(m·8)】，因此k：=(550-0．10S)x10z=300[Pa／(m·s)】；旦——混凝土泵分配阀切换时间与活塞推压tl混凝土时间之比，取0．2—0．3：y广混凝土在管道内的流速，当排量达28m3／h时，流速约0．635m／s；a厂径向压力与轴向压力之比，约取0．95。因此，尸l=11．566MPa。(2)弯管压力损失：P产3x0．1+3xO．05+2x0．2=0．85(MPa)。弯管：900，R=1000，3个；45。，R=1000，34"。每个900弯管压力损失0．1MPa；每个45。弯管压力损失0．05MPa；按照最大、最长的一根水平管计算，弯管共计5个。SY)配阀(截止阀)压力损失0．2MPa。每根管设置2台截止阀，其中一台设置在泵的出口约8m处，另外一台在竖管最下端布置。(3)竖管中混凝土自重压力损失：Pr．弓ogH=2．5x10x330=8．25(MPa)式中矿一混凝土密度，取2500kg／m3；譬一重力加速度取，10m／s2；H．一泵送高度，取330m。因此，脚l+跏尸乒11．566+0．85+8．25=20．666(MPa)。以上计算值为正常情况下将高强混凝土C60输送到330m高度的最大出口压力值，由于在5l层以上采用C40混凝土，混凝土输送过程实际压力比计算值小，所以，混凝土输送泵出口压力要小于以上计算值，故取值不大于20．666MPa。根据计算结果。结合施工工期需要，决定选用两台三一重工生产的拖泵，其型号分别为HBT90CH2122D和HB四0CH2135D．理论混凝土输送压力分别为22MPa和35MPa。2122D型拖泵理论垂直输送距离为480m．2135D型拖泵理论垂直输送距离超过800In，完全满足施工要求。3．2输送管道的布置在泵管布置时，尽量减少弯管和软管，弯管尽量采用大弯管。最大限度地降低泵送管道阻力。垂直管路随着高度的增加．被输送的混凝土产生回流的趋势越来越明显，为此须铺设一定长度的水平管道，以保证有足够的阻力减弱混凝土的回流。根据以往的施工经验，水平管的布置长度应达到竖直管的1／3～l／4，依据现场实际情况，在1号塔楼处放置混凝土输送泵，泵出口管路采用近似L形连接方式．并设置混凝土墩使之固定。然后接2路4支高压输送泵管。水平管最大长度达90nl。最多弯头的一路泵管中仅有6个弯头就可泵送到顶。3．3高压输送管道的固定混凝土输送期间。水平输送管能瞬间产生27～30t的纵向拉力，合理牢固地固定泵管，可有效地减少因管路抖动导致的泵送系统压力损失，提高泵送效率。在距离3nl的直管两端500mm处各设置U形卡具固定，900弯管直径为l000咖的弯头使用至少3个U形卡具固定。其他弯头使用2—3个U形卡具固定。3．4输送泵管的技术保证措施超高压输送泵管采用9mm厚45Mn2淬火管，特质超高压管夹，管道连接采用公母扣锥面定心连接形式，O形密封圈密封。普通高压泵管，当壁厚小于3．5姗时，应更换新管道。弯头部位安全使用寿命约为5000m3。高压泵管的卡扣为三一重工特别设计制造的超高压管夹，材料为70岫厚的45号调质钢板(并非铸造)，端面O形圈密封，承压40MPa以上，易拆卸，并克服了全法兰连接结构螺栓易松动的缺点。混凝土泵送时出现意外故障(地泵故障或者水平管堵管爆管)时，关闭竖向管下端的液压截止阀，可阻止竖向管内的混凝土回流：另外，在混凝土泵送完毕后，需将地泵前端的液压截止阀关闭，临时封闭管道，以便将输送管道同混凝土回收装置连接。因此，每路管配两台液压截止阀，一台位于地泵出口8nl处，另一台位于垂直管路下部。随着楼层的增高。每浇筑完一次混凝土，泵管内滞留的混凝土就会越来越多。每100in泵管内的混凝土约有1．23m3。采用三一重工地泵的水洗功能来实现泵送多高、水洗多高，每次混凝土浇筑要完成时，用1．5—2m3砂浆(水泥同砂比例为l：1)将泵管内的混凝土顶上作业面浇筑，实现泵管的清洗。 万方数据 2011年2月熊启发，等：超高层混凝土泵送施工技术·143·3．5劲性钢筋混凝土柱混凝土的浇筑l，2，3号塔楼外框架各有9根劲性钢筋混凝土柱，柱顶标高最高为271．040m，最低为252．400m。劲性钢筋混凝土柱的混凝土强度等级同塔楼核心筒。根据正常的施工部署．核心筒施工要领先于筒外钢结构(钢粱与劲性钢筋混凝士柱)安装4层，钢结构安装领先筒外楼板混凝土浇筑4层。浇筑劲性钢筋混凝土柱时，由于筒外混凝七楼板低于钢结构安装。在操作层除了钢梁无其余操作面，工人没有施工操作区，也无法直接用泵管浇筑劲性钢筋混凝土柱，困难很大。起初，采用自制的2m，料罐并利用塔式起重机浇筑，2层一段的1根劲性钢筋混凝土柱方量约为10m3，5罐需2h．浇筑完一个塔楼的9根柱混凝土需18h．效率低。且要占用大量塔式起重机垂直运输时间，影响施工进度。同时，在高空利用料罐向柱中放料时。由于料罐受风力、塔式起重机钢丝绳摆动等因素的影响，工人操作起来非常危险。因此。每次浇筑时，不仅耗时长．而且安全隐患突出，所以须采取更好的浇筑 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。才能保证劲性钢筋混凝土柱的顺利浇筑。经多方研究论证。决定对三一重工的附墙式液压爬升布料机进行改装．主要是取消附墙爬升装置，增加钢平台(图1)。图l布料机示意此HGY21布料杆采用四节臂折叠，灵活方便，旋转和折叠全液压驱动。液压布料机放置在钢梁上(图2)，钢平台用螺栓紧固于H钢梁上，为可移动式，浇筑完一个筒的柱混凝土后用塔式起重机移至另一个筒。浇筑柱混凝土时。从核心筒内布置的高压混凝土输送管接水平管至液压布料机．液压布料机操作平台和核心简门洞间现场加工钢平台进行连接。由于本工程H型钢梁布置是变化的。布料机钢平台与钢梁的连接螺栓做成可移动式。可随钢梁间距进行调节，钢梁间距有2881。3200。2700。5100nlm及扇形5种。液压布料机整机重量为7．6t。经验算，钢梁整体稳定性能够满足要求。·利用该布料机浇筑劲性钢筋混凝土柱混凝土。浇筑同样方量的混凝土只需4．5h。为原来时间的1／4，所需工人仅为原来的l／3。同时，除了运用吊运布料机外，图2劲性钢筋混凝土柱混凝土浇筑示意不再占用塔式起重机。极大地减轻了垂直运输的压力。4混凝土泵送堵管原因分析及预防处理措施在实际施工过程中，由于各种生产条件的变化。泵送过程中往往出现堵管现象。一旦堵管。泵送就会中断，造成混凝七浪费。而且清管、清理垃圾等工作非常麻烦，因此施工过程中应尽量避免堵管的发生。在实际操作过程中，经过对每一次堵管情况 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 经验和教训。发现堵管的原因主要反映在操作方法、输送管道和混凝土质量三个方面(表1)。表l堵管原因分析及预防处理措施类别常见原因预防和处理措施袋送速度选择不当首次泵送时虚低速．正常后可适当提高操作余料控制不当余料不得低于料罐搅拌轴．防止吸人空气方法管道未清理干净每次泵送完毕用水或砂浆将泵管清洗干净停机时间过长停机期『【1】每隔5—10min开泵一次，防止堵管输送管道连接不合理编制合理的管道布羁方案管接头密封不严采用高强密封圈．紧围好接头管卡管道管道湿润不够泵送前用适量水或砂浆将管道润湿坍落度控制入泵混凝t坍落度在18-23cm混凝上砂率及骨料级配选用河砂和卵石．控制砂率和骨料级配质量水坭用最严格按照配合比搅拌。控制水泥用置外加剂合理选择外加剂品种和用量环境气温夏乖加冰水搅拌混凝土。在管道上盖湿草袋；变化冬季用温水搅拌混凝土。在泵管外裹2层草绳施工人员须加强培训。在施工中把堵管的概率降到最低，保证泵送的顺利进行。参考文献【1】JGJ／T10-1995．混凝土泵送施工技术规程fSl．[2】杜明．童亚妮，王振字．泵送混凝土堵管的原因分析及预防措施啪．才智．2009．19：28—29． 万方数据