超高层建筑混凝土泵送施工工艺

2021-04-10谭俊

工程技术研究 2021年17期

谭俊

山河建设集团有限公司，湖北武汉 430080

1 超高层建筑混凝土泵送施工工艺概述

超高层建筑混凝土泵送施工工艺在实际应用的过程中是通过泵送设备将混凝土材料运输到需要浇筑的区域，应用泵送设备前要保证材料有一定的流动性、黏滞性，能够在外力的影响下流动。在泵送期间还需利用混凝土泵设备、泵车设备等提供相应的泵动力，确保材料斗之内的混凝土，能够在泵送压力的作用下，沿着管道的区域向浇筑位置流动，能起到良好的润滑作用，减少管壁部分、混凝土材料相互之间的摩擦力，进一步加快材料的输送速度。

2 材料准备

在应用混凝土泵送施工工艺时，首要前提是保证材料的流动性，如果材料存在质量问题，将会影响整体的泵送效果。因此，在使用此类工艺之前应保证所使用的材料的质量、标准、性能等符合相关要求。

（1）优化选择原材料。施工企业应结合泵送施工工艺的特点与情况，针对性地进行原材料选择与优化，保证材料能够与泵送工艺要求相符。对于所应用的水泥材料，应保证具备较高程度的稳定性，水化热的水平要低，凝结的时间符合标准，并确保泵送处理的过程中符合规范。对于所使用的矿物掺合料而言，主要涉及粉煤灰材料、矿渣粉材料、石灰石粉材料等，应确保其登记在二级以上，这样不仅能够改善相应的材料黏聚性能，还能增强可泵性，同时需尽可能减少水泥材料的使用量，减少因水化热放热而带来的损失。所使用的石灰石粉材料，需要将筛余方面的细度控制在15%以下，借助微颗粒的填充效应改善材料的抗离析性能，避免出现泌水的现象。对于所应用的矿渣粉材料，其等级不可低于S95，还要保证其活性符合标准，能够起到改善微观结构的作用，增强浆液部分、集料界面部分的黏结力，避免出现离析或其他问题。所应用的骨料也必须符合标准要求，并具备一定的稳定性，能够有效避免发生离析的问题，尽可能减小石子的粒径，在保证骨料粒型的情况下，减小摩擦阻力，最好选择6mm左右的粗骨料及13mm左右的整形碎石。

（2）合理设置配合比。设定相关材料配合比的过程中，应重点关注如何增强混凝土可泵性。要想增强混凝土的可泵性，就要确保新拌和混凝土在泵设备的压力下，能够沿着输送管道顺利地流动，不会出现离析现象。此外，在保证水胶比固定的情况下，还要增加胶凝材料的使用量，并提高砂率，增强水泥砂浆应用量的合理性，在改善流动性的同时，预防泵送摩擦阻力过高的问题。具体工作中应该重点使用粒径较小的粗骨料材料，降低沉降问题的发生率，并应用抗离析性能较高、低泵损性能的外加剂材料，以保证不会出现离析的问题。在设置材料配合比的过程中，应采用实验的方式明确不同材料配合比情况下结构7d、28d强度情况，尽可能选用强度较为良好的配合比设计方案。

（3）强化拌和物性能控制。结合以往的工作经验可知，超高层建筑工程领域中，使用泵送混凝土施工工艺，其拌和物性能应该与标准相符，首先，在出机性能方面，坍落度应该控制在250mm以上，扩展度控制在650mm以上；其次，在工作性能方面，倒置坍落度筒的排空时间应维持在8s以内。

3 施工控制

3.1 严格控制泵送压力

泵送工艺技术应用的过程中，应保证压力维持在合理范围之内，首先，应考虑到材料在管道之内流动过程由于受到阻力的影响会出现压力损失，科学设定压力数据值；其次，应考虑材料经过管道弯曲位置出现的局部压力损失现象，重点控制压力指标；最后，准确分析材料的高度方向重力特点与情况，计算泵送阻力的数据值，结合实际情况严格设定泵送压力，以免影响工艺的应用效果。

3.2 合理布置和安装泵管

（2）科学布置泵管。对于泵管而言，应尽可能缩短距离、减少弯管的部分，将最短线路作为标准配置泵送管道，减少弯管材料或软管材料的使用量，避免应用弯度很高的弯头部分，在管道的末端区域活动软管的弯曲程度不能超出180°，也不可出现扭曲现象。水平、竖直管道的长度比应控制在1∶4～1∶3。在科学设置水平长度的情况下，预防因为垂直方向重力的作用而出现的泵机设备问题。如果现场区域存在一定限制，水平管道的长度不能符合要求，就要适当增加弯头的使用量，用来处理竖向管道内因材料自重所导致的泵机设备反压问题。在管道布置期间还需要注意泵口区域并非布设管道的基准点位置，而要将基准点设置在水平管道、垂直管道的转点区域，保证基准点的具体位置、高度符合要求。对于水平管道的情况而言，需要遵循基准点等高的基本原则，也就是基准点之间的高度维持在相同水平面，这主要因为相关的水平管和泵口之间越靠近，管道中的压力就会越大，很容易发生水平管振动的现象，最终引发密封圈损坏、爆管的后果。此外，还应该遵循先布置管道、后进行固定的基本性原则，为确保同一平面之内的所有管道的水平面处于相同的标准范围，避免因长度不合理而在后续进行接管时对工程周期造成不利影响。

（2）制订合理的泵管安装方案。对于泵送管道而言，应该合理使用高压泵管材料，在每次执行浇筑工作之前都需要全面检查管壁的厚度情况，预防在泵送期间出现爆管风险隐患问题；还要在煤层楼板的预留孔位置做好竖直管道的固定工作，如果将管道设置在脚手架上，就必须保证脚手架符合稳定性、固定性的要求。在此期间应确保合理使用水泥墩开展水平、竖直管道互相连接的弯管部分的支撑工作，确保达到良好的固定目的，提升整体结构的牢固性。如果层高超过3m，就要运用U码固定设备对管道进行处理，以免发生牢固性问题。使用水泥墩开展水平管道的支撑工作，要确保其高度与泵机设备出料口高度一致，墩间距离控制在4.5m左右，还要在墩结构上面预埋固定螺栓。

4 优化措施

（1）完善作业模式。在使用泵送工艺技术作业之前，应使料斗部分、箱体部分、泵管部分处于湿润状态，并通过砂浆材料达到管道的润滑目的，根据管道长度确定砂浆的使用量，通常情况下，每80m就要应用1m3的砂浆，如果管道存在很多弯头，就要增加材料的使用量。完成润滑工作以后，再进行材料的泵送，保证材料连续供应，以免箱体内进入空气，若不能连续供应混凝土，则要去除箱体空气后再进行泵送处理。在开始泵送的过程中，动态化监测泵送质量，完成泵送后还需检查管道中有无残留的材料，没有残留材料才能停止操作，以免出现管道堵塞的现象。此外，还要在料斗设备中应设置滤网，以免粒径较大的石块进入泵机设备中。

（2）做好洗泵工作。完成泵送施工之后必须合理进行洗泵工作，保证清洁度符合相关要求，避免对后续施工造成不利影响。在洗泵的环节中，可以采用海绵球进行清洗，注意要根据实际情况选用水洗或气洗的方式，保证清洗的合理性。