高层建筑高性能泵送混凝土施工技术分析

高层建筑高性能泵送混凝土施工技术分析

王孙迪

罗定市第四建筑工程公司527200

摘要：泵送混凝土已应用100年以上，高性能混凝土的提出仅有30余年，但已广为人所知，因为它是绿色混凝土，有利于生态保护和可持续发展。本文对应用于高层建筑领域的高性能泵送混凝土的配制、运输、泵管布置、施工工艺等进行了分析。

关键词：高层建筑；高性能混凝土；泵送混凝土；施工技术

高层建筑主要采用现浇钢筋混凝土结构，由于垂直运输量大，为了保证施工工效和浇筑质量，普遍采用泵送混凝土技术。而随着高性能混凝土（HighPerformanceConcrete，HPC）的提出和应用，高性能泵送混凝土就成为高层建筑施工中的重要选项。应用高性能混凝土有利于提高混凝土质量、建筑品质以及节约资源和能源，有利于环境保护和促进社会经济可持续发展，但同时需要认识到高性能混凝土是一个系统工程，除了原材料生产、混凝土制备环节以外，施工环节对混凝土性能、质量有重要影响[1]，因此本文对高性能泵送混凝土在高层建筑施工中的技术要求和注意事项进行了分析。

1高性能泵送混凝土配制要求

1.1原材料要求

高性能混凝土所采用的原材料品种与普通混凝土并没有明显差别，但对原材料质量有特定要求。按照《高性能混凝土应用技术规程》（CECS207：2006）规定，高性能混凝土除不得采用立窑水泥外，硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥等品种都可以使用。为了更易获得“高性能”，应满足标准稠度用水量低、水化热低、硬化强度高的要求[2]。骨料应选择级配良好的砂石骨料。我国骨料生产水平较低，砂含泥量大，碎石针片状颗粒含量高、压碎值大、空隙率高，这些问题影响高性能混凝土的质量，所以必须严格按标准要求进行检验和验收。矿物掺合料最常用的有粉煤灰、磨细矿渣粉、硅灰、天然沸石粉等，选用这些材料尽量选优质的，如粉煤灰应选用Ⅰ级灰。外加剂主要发挥减水、缓凝、增粘等作用，是高性能混凝土获得“高性能”的重要保障，除了选用高效外加剂以外，更重要的是要与混凝土体系相容。混凝土用水一般选用饮用水，不得使用海水或其他可能影响混凝土质量的水。

1.2配合比设计

高性能混凝土要满足“高耐久性、高工作性、高体积稳定性”以及结构强度要求，配合比设计是关键环节。主要考虑以下几个方面：一是控制用水量，可通过高效减水剂、超塑化剂来降低水胶比；二是掺入活性微集料，控制水泥用量，降低水化热；三是选择适宜的胶结浆体量，按CECS207胶凝材料总量应在450～600kg/m3之间；四是砂率要适当，一般在37%～44%之间。配合比经过试验确定后，还要考虑到坍落度和强度的变化，需要及时调整配合比，通过调整用水量、胶凝材料用量、砂率来满足质量要求。

2高性能泵送混凝土泵送设施配置

2.1输送泵的选择

一般根据浇筑高度（混凝土自重压力损失）、管道沿程损失、管道局部压力损失计算泵所需总压，同时还要留有一定的富裕量，如超高泵送应富裕25%的压力[3]。输送泵有泵车和固定泵两种形式，泵车适于空旷场地，固定泵可用于场地受限的狭窄场合。

2.2泵管布置

布置泵管时，根据《混凝土泵送技术规程》（JGJ/T10-2011），水平管道的折算长度不宜小于垂直管道长度的1/5，实际可取垂直管道长度的1/5～1/4。垂直管道配管时应按楼层模数配管，以确保泵管与楼层在同一高度。泵送高度较大时，为减水停泵时混凝土回流，应在一定高度设置转弯。

泵车管道布置相对灵活，要求全管路尽量短、顺，少折弯；若必须使用弯管，管道的曲率半径应尽量大一些，以减少阻力损失。采用固定泵时，垂直管道应可靠地固定，并采用钢支撑承受管道重量。

3高性能泵送混凝土制备与运输

3.1混凝土制备

高性能混凝土应采用卧轴式或逆流式搅拌机，并采用电子计量系统进行计量。水泥、矿物掺合料及拌合用水、外加剂计量偏差不超过±1%，砂石骨料计量偏差不超过±2%。为避免坍落度损失，部分减水剂应在搅拌后期加入。夏季高温时段应控制原材料温度，如采用防晒遮盖或对骨料淋水降温等措施。

3.2混凝土运输

施工前应设计好运输路线和备用路线，避开交通高峰时段。高性能混凝土宜采用混凝土罐车运输，在夏季高温时段应采取隔热措施。

4高性能泵送混凝土施工工艺与注意事项

4.1泵送操作

根据施工要求合理配置泵机人员，并对其进行技能培训和技术交底。高层建筑施工通讯畅通非常重要，应配置对讲机进行沟通。当输送泵出口压力达到要求以后，启泵输送混凝土。开始时先泵清水，再泵1：1～1：2水泥砂浆，然后泵混凝土。如果临时中断泵送混凝土，应立即倒泵，以维持混凝土的可泵性，并且夏季每次倒泵不少于5min。当主泵出现故障时，应立即换备用泵施工。泵送结束后应立即清洗管路、布料器和输送泵。中途需要接驳泵管时，应先对接驳泵管进行清洗，接驳后再依次泵水、水泥砂浆，以润滑管道。施工结束，拆下的管道应按规格分类堆放。

4.2混凝土浇筑

入模前，对高性能混凝土的关键指标进行检测，如混凝土温度、坍落度、泌水率、含气量、匀质性等。混凝土入模温度不得低于5℃，也不应高于30℃。混凝土浇筑顺序应由远及近，同一区域应先浇筑竖向结构，后浇筑水平结构。混凝土卸落高度超过2m时，应设置串筒或溜槽。混凝土厚度超过50cm时应分层浇筑，每层浇筑厚度不超过50cm，并且应在下一层初凝前浇筑上一层。振捣应采用高频振捣器，插入振捣器可采用“行列式”移动布点，移动间距应控制在30cm以内。分层浇筑时，振动棒应插入下一层5～10cm，以避免施工冷缝现象出现。振捣时间控制在25～30s之间，避免漏振和过振。根据混凝土表面泛浆、不冒气泡判断混凝土密实情况。采用二次振捣有利于消除表面裂缝和沉缩现象，时机应控制在混凝土初凝前完成，然后压抹表面收平。

4.3混凝土养护

高性能混凝土具有早期强度增长快的特点，所以必须重视早期养护，浇筑后立即进行保湿养护，采用带模养护及表面覆盖塑料膜养护。二次振捣、压抹表面时可卷起薄膜，操作完及时覆盖薄膜。终凝后立即喷水养护，也可在混凝土表面饱水状态下喷养护液密封养护。养护期间控制混凝土温度，如混凝土内外温差不得超过25℃，内部最高温度不得超过75℃。连续养护时间不得少于14d。

4.4注意事项

混凝土生产、运输应备有应急预案，以便根据实际情况变化进行调整。每次浇筑前，应提前5h在泵管内装满水，关闭止逆阀，并安排人员逐层检查泵管是否漏水，施工期间也要检查泵管是否漏水或漏浆。开泵浇筑一段时间后泵压应基本维持稳定，若出现压力异常波动，必须立即查找原因并加以消除。发生堵管时，应立即倒泵疏通，并用榔锤敲击堵管部位；如果无效，应泄压后拆管清除堵塞的混凝土。

5结语

随着人们环境意识的不断提高，在建筑施工中重视环境效益成为必然趋势。高性能泵送混凝土以其良好的性能优势和节能环保意义而在高层建筑施工中得到很好的应用，但是高性能混凝土更是一种理念，要求从生产到施工的所有环节都保证质量，这样才能最终达到高性能混凝土的质量标准。

参考文献：

[1]阎培渝.高性能混凝土的现状与发展[J].混凝土世界，2014（12）：42-47.

[2]刘泽锋.高性能混凝土的特性分析及施工质量控制[J].山西建筑，2015，41（21）：106-107.

[3]阮超，倪修全，杜华东.高性能混凝土超高泵送施工技术研究[J].混凝土与水泥制品，2015（3）：80-82.