超高层混凝土泵送技术研究

超高层混凝土泵送技术研究

磨滨

华润混凝土（柳州）有限公司 广西壮族自治区柳州市 545011

摘要：某绿地中心的建筑工程为超高层标准，应用的混凝土材料为C60强度，泵送作业高度为206m，但是浇筑施工难度高、质量要求高、钢筋密度高，所以容易存在质量的问题。本次工程结合超高层混凝土泵送技术的应用情况，以实际工程为案例展开分析，总结泵送施工方式，以提升超高层建筑的质量。

关键词：超高层；泵送；高压泵；混凝土

l工程概况

某超高层建筑项目是当地的地标性建筑，总建筑面积超35万平米，地上包含5个工程结构，地下5层为基础结构，整体建筑群的底部是连接的，形成整体结构。其中一座建筑的建设高度为260m，包含地上55层、地下5层建筑，设计为外框内简的钢混结构形式。该结构内，核心筒的内墙结构尺寸为400mm，外墙为600-1200mm。

2泵送特点及难点

该超高层的建筑项目最大泵送高度为260m，必须将大量的混凝土材料输送到200m以上的位置上，在传输环节不会影响混凝土材料的质量，和易性满足工程的要求。因为混凝土强度为C60，水泥材料的加入比例较大，粘性较高，所以造成泵送环节存在过大的阻力，不易泵送传输。综合分析，该建筑项目的截面尺寸较大，达1700mm×1700mm，钢板-混凝土组合形成剪力墙的结构，其组合形成的厚度为1200mm。其中41-43层的结构布置有桁架转换层，内部结构分布着比较密集的钢筋材料，所以浇筑施工难度较大。该剪力墙的结构组成比较复杂，施工难度也非常高；由于本次工程选择使用的混凝土材料比较高，所以水化热反应较为强烈，容易形成裂缝的问题，危害结构总体性与安全性。

3混凝土研发

以该项目的混凝土施工为基础，了解泵送混凝土特点。核心筒型钢劲性剪力墙结构厚度为1200mm，尤其是钢板-混凝土组合剪力墙结构，开裂的问题较为常见。结合该项目的要求，在施工前制作超厚高性能混凝土试验墙，在内部安装应变仪，浇筑28d内变形状况做出全面监测，以得到变形数据信息。同时，我公司与清华大学共同研发出高性能、高流态的环形材料。应用钢板-混凝土组合剪力墙结构进行施工，经过试验墙的各方面性能进行分析，发现其混凝土强度高、流动性大、可泵性好，能够有效结合该项目可泵困难、浇筑难度高、容易发生裂缝的问题，以提升混凝土结构的总体性能。

3.1混凝土原材料的选用

钢板一混凝土结构制作的剪力墙结构形式容易发生开裂，经过试验对比分析，选择合适原材料以保证性能合格。①水泥：大体积混凝土工程中，水化热比较大，导致温度升高比较高，还容易出现裂缝的问题。所以需要选择使用低碱、低低水化热水泥。②细骨料：选择材料合格的骨料，强度高、碱性低，细度模数为2.6-2.8之间。③粗骨料：根据设计要求，选择碱性低、活性高的材料制作。④矿物掺加料：选择应用粉煤灰材料，使用S95级高炉矿渣粉。⑤外加剂：选择应用3中外加剂，保证材料的性能符合要求，达到塌落度、强度等方面的要求。

3.2混凝土配合比设计

在实验室进行材料的试验和分析，然后确定最佳砂率参数；通过应用全级配曲线实现配合比的设计和研究，最终确定合适的配合比，以达到使用的要求。按照以往的试验和标准，C60混凝土水灰比相对较低，密实度较高，所以抗氯离子渗透性良好、抗冻融效果高，收缩值也会较高。为了能够避免C60混凝土自收缩与干燥收缩的问题，一般会在C60混凝土内加入SRA—AF型外加剂。再加入外加剂材料之后，自收缩与干燥性都会降低，能够实现有效的裂缝控制。

3.3混凝土配合比调整

3.3.1泵送高度调整

因为该建筑为超高层的建筑结构，泵送高度持续增加，混凝土可泵性的要求也比较高，所以在现场施工中，高度超过100m时，每增加50m高度就要进行一次配合比试验与调整，保证可泵性合格。

3.3.2季节性调整

C60混凝土试验墙施工在4月进行，配合比参数经过专家的论证和分析。但是不同季节的情况下，配合比应该进行必要调整。高温环境下，混凝土中心温度变化比较大，一般会达到60-70℃，容易发生温度裂缝的问题。搅拌站结合气温条件的改变，选择使用加入缓凝剂材料，可以有效延长凝结的时间，降低释放热量的速度，保证内部温度应力合格，确保裂缝有效的控制。在夏季之后，环境温度升高明显，按照内外温度的变化，做好混凝土配合比参数的调整，可以适当增加掺加料的比例。在确保混凝土强度合格后，还要做好温度升高控制降低裂缝发生率。在进入冬季之后，环境温度下降较快，混凝土温度升高速度慢，应该减少掺加剂的量，需要适当的增大水泥的比例，保证结构强度性能合格。

4混凝土泵送施工

4.1施工组织

要想使得超高层混凝土泵送施工顺利开展，确保连续泵送尤为重要。该超高层建筑项目的墙体和顶板混凝土同时浇筑施工，所以现场交通运输的组织工作极为重要。因为高性能混凝土浇筑环节容易发生质量缺陷，所以搅拌站和现场都有指挥管理人员，每日做好现场交通指挥管理工作，保证浇筑及时进行，一旦出现运输异常的问题，要立即处理，确保浇筑作业顺利完成。

4.2泵送管理

严格落实泵送管理工作，组织人员进行现场监督和管理，如果发生堵管、爆管等情况，要立即采取措施处理。在现场施工中，做好混凝土塌落度、扩展度的控制，做好管道内壁的润滑处理。在混凝土泵送工作结束后，保证管道没有任何异物的情况下，才能继续泵送施工。混凝土的泵送环节应该结合实际供应状态确定，保证泵送的速度符合要求，料斗内有足够的混凝土材料，如果缺料，应立即补充。

4.3季节性施工

季节条件容易给材料的性能产生影响，尤其是配合比参数，夏日环境温度较高的情况下，混凝土塌落度会快速的损失。因此，夏季需要选择在夜晚或者凌晨等温度较低的时候浇筑施工。冬季环境温度低，做好入泵温度和入模温度的控制，并且采取措施进行泵管保温处理。

4.4高压泵管余料回收

超高层泵管混凝土余料回收是重要的工作，长度较长的管线在浇筑时，管道内会存留较多的混凝土材料。该项目的混凝土泵送高度较高，应该采取泵管余料回收方式。不足100m的管道使用气洗方法回收，超过100m的应用水洗和气洗联合方式回收。回收结束后，余料和现场钢筋材料制作成为绿色路面，现场布置有堆料场地，提高资源利用率，达到绿色、环保的要求。

5结束语

本文以实际的超高层建筑为案例进行分析，深入了解混凝土高压泵送技术特点，研发出高性能高流态的混凝土材料，满足超高层建筑的施工要求。同时，本文还总结出现场施工作业方式，做好泵送施工的管控，解决处理存在的工程质量问题，消除不利因素的影响。经过试验结果分析，该方法的施工效果良好，总体利用价值较高，未来必然会在建筑领域广泛应用。

参考文献：

[1]李润章. 超高层混凝土泵送技术研究[J]. 工程技术研究, 2020, 5(20):3.

[2]张文凯. 超高层混凝土泵送施工技术研究进展分析[J]. 冶金丛刊, 2019, 004(001):234-235.

[3]徐皓. 关于超高层混凝土泵送技术研究[J]. 居舍, 2020(07):30-30.