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超高层建筑混凝土泵送施工要点与质量控制
发布时间:2021-09-15

  摘    要: 建筑工程技术水平持续提升,出现了大量新技术、新工艺,改善建筑工程质量与安全。针对超高层建筑而言,必须合理应用混凝土泵送技术,超高层建筑混凝土泵送技术,多是泵送高度大于200m,属于现代泵送技术。混凝土强度等级高,粘度大,会增加泵送阻力,提升泵送压力,因此需要深入分析和研究高强度混凝土超泵送技术,以此加强建筑施工质量,提升工程施工效率。超高层建筑施工中,泵送混凝土施工技术较为常用,本文主要研究和阐述超高层建筑施工问题,重点分析泵送混凝土施工技术,以此维护建筑施工质量与安全,仅供参考。

  关键词 :     超高层建筑;混凝土泵送,施工技术;

  1、 混凝土性能研究

  1.1、 可泵性评价

  混凝土可泵性,多是新拌混凝土在泵压条件下,管道输送流动难度,稳定度等,多为内聚性、流动性。其中,流动性是在重力、外加屈服力作用下,拌合物产生明显流变特性,当流变性越高时,则越可以促进混凝土泵送。内聚性主要为拌合物抵抗分层离析能力,在压力、振动状态下,混凝土拌合物不会出现浆体、骨料分层问题,且可泵性良好,可以确保混凝土泵送环节的流动性,降低阻力,不会出现泌水、离析问题,也不会堵塞管道。注重混凝土可泵性评价,对内聚性、流动性影响因素予以衡量。含气量、倒置时间、坍落扩展度、V形漏斗时间指标,对混凝土流动性指标影响比较大。内聚性影响因素,包含压力泌水率、塑性粘度等[1]。
 

超高层建筑混凝土泵送施工要点与质量控制
 

  1.2、 原材料要求

  按照大量试验、工程总结可知,制备低粘度、高强度、高流态混凝土时,原材料必须满足表1要求。

  表2 原材料性能要求
表2 原材料性能要求

  混凝土配合比应当满足以下要求:第一,水泥使用量:超高层混凝土泵送水泥使用量少,混凝土强度不满足要求。当水泥使用量较大时中,则混凝土粘度比较大,会加大泵送难度。所以,水泥使用量必须深入分析可泵性、强度指标。普通硅酸盐水泥保水性能良好,泌水度小,因此便于泵送。第二,粗骨料:粗骨料最大粒径、泵管管径比为1:4-1:5。针片状石子含量小于10%,泵送混凝土时,避免堵塞甭管。粗骨料应用连续级配方式。第三,坍落度:为了避免超高层混凝土泵送阻力,应当将混凝土坍落度控制在180mm-200mm。第四,粉煤灰与外加剂:为了确保超高层混凝土泵送可泵性、流动性,延长混凝土凝固时间,降低水化热,避免出现离析问题。需要将掺合料、外加剂添加到混凝土内部,优化改善混凝土和易性,确保泵送操作顺利性[2]。

  2、 超高层建筑混凝土泵送施工技术的具体应用

  2.1、 泵机设备选型与位置布设

  为了保证一次性泵送成功,必须深入分析工程实况,合理选择泵机规格与型号。在超高层建筑施工中,泵机运输距离应当大于150m,出口压力理论值达到35MPa,泵送排量为每小时90m,水平泵送距离为6075m,垂直泵送高度为1125m。为了维持施工建设连续性,普通泵机应当高于28MPa,超高压泵机应当高于35MPa。

  为了确保超高层混凝土泵送施工质量,必须科学设置泵机位置。在设置泵机时,关注到以下要点:在设置泵机位置时,应当全面分析搅拌车运行问题,缩短换车时间。建设隔音降噪棚,优化配置排风系统,同时做好阻隔处理,以免影响周边环境,同时防止雨水进入料斗,对施工技术应用效果造成影响。泵机出口端,注重安装液压截止阀,避免垂直管内混凝土回流,同时能够为泵机检修、维护、保养提供便利。在布设输送管道时,应当沿着地面、墙面开展,同时做好固定处理。同时,每个输送管道垂直部门,都应当设置缓冲弯,维护施工建设稳定性。

  2.2、 管道布设

  在布设管道时,必须满足混凝土浇筑施工要求,可以遵循以下要点:泵送高度较高时,如果应用竖向甭管内混凝土,将会冲击首层水平转竖向弯管,在此种情况下,会加大泵机反压力,同时引发设备故障问题,对超高层建筑泵送混凝土施工影响较大。在管道适宜位置,合理设置缓冲弯管道,降低设备故障发生率,确保超高层混凝土泵送施工质量。

  在布设管道时,应当按照施工现场实际情况,决定是否增加备用管道,确保超高层建筑泵送混凝土施工稳定性。在增设备用管道时,必须合理控制管道长度。通常情况下,地面水平管道铺设长度,约为塔楼高度1/5~1/4。在布设管道时,极易受到施工现场因素干扰,可以应用90°弯管,对水平长度进行折算,控制弯管数量,无特殊要求时,设置3-4个弯管。

  完成管道布设之后,必须固定处理管道,确保超高层建筑泵送效果,以此加强安全性。第一,固定水平管道,通过先连接、后固定方式,可以将管道支撑到管道上,维护管道固定效果。第二,在固定管道时,注重管道起始点测量,同时固定起始点。使混凝土浇筑、混凝土材料运输呈现平衡状态。

  2.3 、安装液压截止阀

  将液压截止阀安装在管道上,通常位于泵机管道出口位置,发挥出控制效果,维护超高层混凝土泵送施工效果。安装液压截止阀时,需要在泵出口端水平管、1楼竖起管位置,安装液压截止阀,防止混凝土回流,还可以为后期检修养护提供帮助。

  2.4、 重点部位混凝土浇筑

  第一,剪力墙混凝土浇筑:首层高度为8.6m,剪力墙厚度为1350mm,模板一次性支设到位,对拉螺杆横纵向间距为450mm,模板厚度为18mm,主楞为钢管(48mm)。由于建筑首层高度高,混凝土从顶部开始浇筑,落差大于标准要求。混凝土浇筑施工时,应当增设窜筒,长度为3m。剪力墙角部约束边缘角柱钢筋密集,同时设置钢板,内侧无法插入窜筒。核心筒角柱部位设置浇筑孔,浇筑孔与地面距离3.5m,浇筑孔长度为500mm,高度为300mm。混凝土浇筑到标准高度时,需要临时封堵浇筑孔[3]。

  第二,箱型柱混凝土浇筑法:钢结构设计需求,首层8.5m为单个柱节,2层12.55m为一个柱节,标准层以10m为一个柱节,混凝土采用一次性浇筑方法。箱型柱内无钢筋,且混凝土离析程度小。为了确保箱型柱内混凝土浇筑效果,在规划设计期间,将浇筑孔直径扩大至150mm,同时在角部设置透气孔。箱型柱混凝土浇筑时,需要将定型漏斗放置在柱头部位,混凝土通过漏斗侧壁滑落,避免飞溅所致混凝土离析。

  3、 混凝土泵送施工质量控制

  3.1、 前期准备

  第一,泵送之前,应当全面检查泵管质量,保证甭管连接卡箍牢固、泵管无空洞、开裂现象。第二,泵送之前,应当使用水泥砂浆润管,利用排污管排放至沉淀池内部,并且使用专用容器存储,不能浇筑到混凝土结构上。

  3.2、 控制配合比

  混凝土浇筑之前,商混混凝土站按照楼层高度、运输距离、混凝土强度、温度等因素,对混凝土配合比进行调整,以此满足施工建设要求。

  3.3、 控制坍落度

  混凝土生产技术人员、建立旁站人员、施工人员,都必须定期检查混凝土坍落度,同时将坍落度控制在200mm。当不满足标准要求时,则不能进入到施工现场,同时通知混凝土供货商调整原材料配合比。

  3.4、 设置水平缓冲层

  混凝土泵冲程之后,会受到向上压力。冲程结束,高位混凝土产生向下压力。楼层持续提升,相应加剧压力变化,容易损坏甭管。所以,超高层泵送应当设置缓冲层,由缓冲层吸收压力,确保泵管内保持向上压力[4]。

  3.5、 泵送管堵管处理

  导致泵送管堵塞的原因比较多,具体如下:第一,泵送速度不合理:混凝土泵送时,必须科学选择泵送速度,不能过度追求速度。在初始泵送时,由于管道阻力比较大,应当选用低速泵送方式。管道阻力降低后,加大泵送速度。第二,混凝土坍落度小:如果混凝土坍落度比较小,不能泵送操作时,需要从泵车底放出混凝土,不能强制性泵送。第三,停机时间长:混凝土材料供应不到位时,需要在料斗内预留混凝土,每相隔8min开泵1次,避免堵塞管道。第四,局部漏浆所致:甭管连接位置漏浆,对混凝土性能质量影响较大,不仅会降低管道坍落度,出现压力损失,还会引发管道堵塞问题。当管道接头部位出现漏浆问题时,必须及时更换和加固部件。第五,气温变化原因:夏季气候温度高,管道受到阳光暴晒后,内部温度迅速上升,从而导致混凝土脱水,损失坍落度,从而出现管道堵塞问题。因此在施工时,需要将降温物品覆盖在管道上。在冬季寒冷天气下,需要做好保温防护。

  针对泵送管堵管问题,可以应用以下处理措施:混凝土泵车泵送油压最高值,不能超过预设压力。随着冲程的交替,泵送冲程压力峰值持续上升,并且会达到预设压力值,自动停止泵送循环,此时主油路溢流阀出现溢流声音,说明管道内部堵塞。部分混凝土泵配置自动反泵回路,当频繁反泵时,则需要手动反泵。手动反泵操作时,只需按压泵车反泵按钮,确保两缸各进行反泵循环,将管道混凝土吸收到料斗内,消除管道堵塞问题。在操作过程中,反泵行程为3-4个,此时可以排除堵管问题。多次反泵操作后,无法恢复正常,则表明管道内部“堵死”。混凝土向下泵送时,因受到混凝土自重影响,当落差比较大时,反泵不能将混凝土回抽到料斗内,所以要严格控制反泵功能使用,避免砂浆大量流失,导致管道堵塞[5]。

  4、 结束语

  综上所述,对于超高层建筑施工来说,需要应用到混凝土泵送技术。为了维护浇筑与施工平衡度,使施工建设复杂度降低,必须充分发挥出混凝土泵送施工技术,以此维护建筑施工质量与安全。在混凝土泵送施工时,掌握施工技术内容、注意事项,规避潜在施工问题,同时应用现代机械设备,确保混凝土泵送正常化,借助机械管道,将混凝土运输到指定位置,全面提升混凝土泵送施工质量,维护超高层建筑建设效益,实现建筑行业的长久稳定发展目标。

  参考文献

  [1]郭兆杰超高层钢管柱混凝:土泵送浇筑施工技术应用研究[J].房地产世界,2021(04):75-77.
  [2]曹立英,吕飞、超高泵送混凝土施工技术在超高层建筑I程中的应用[J]中小企业管理与科技(下旬刊).2020,(03):152-153.
  [3]毛旭,王巧南,张立国张雪松,林成栋城市中心超高层建筑底板大体积混凝土溜管浇筑施I技术[J].混凝土.2019,(10): 100-106.
  [4]潘春龙,张万实浦东陈思明,王超沈阳宝能环球金融中心超高层建筑钢管混凝土巨柱施工技术[J].施工技术2018,47(23):29-32.
  [5]康晋宇,裴鸿斌,肖大伟李张凯超高层建筑混凝士泵送系统堵管因素分析及处理方法[J].施工技术,2017(23).

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