超高层建筑混凝土泵送施工工艺分析

超高层建筑混凝土泵送施工工艺分析

张绍祥

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摘要：随着我国建筑施工技术水平的不断提升，超高层建筑施工项目越来越多，建设高度也屡次刷新。混凝土作为超高层建筑的重要材料，对保证工程质量具有重要作用。超高层建筑混凝土泵送施工存在周期长，工期紧，层数多，高度高，工序多，浇筑难等难点，为达到泵送要求，从混凝土配合比设计、运输环节管控、泵机泵管布设、泵送流程控制等方面着手，完善混凝土泵送施工技术。本文对现下超高层建筑混凝土泵送施工工艺的流程与泵送施工时应注意的事项进行了总结，提出了合理化建议。

关键词：超高层建筑；混凝土；泵送

引言

超高层建筑对混凝土成型后的强度要求比较高，要求浇筑前的混凝土黏度大，这会相应增加泵送难度。对此，需结合施工要求，不断改进超高层建筑混凝土泵送施工技术，确保混凝土材料性能的同时，关注泵机和管道的布设质量，并严格把控泵送流程，从而降低施工难度，保证混凝土施工质量，提升超高层建筑工程项目建设水平。本文根据实践工作经验，对超高层建筑混凝土泵送施工的难点进行分析，结合施工难点，以混凝土泵送施工技术为切入点，提出应对措施，并指出施工质量控制要点，旨在为超高层建筑混凝土泵送施工顺利开展提供技术支撑。

1混凝土泵送技术研究

所谓泵送混凝土，就是指应用泵将混凝土输送到需要建筑施工的部位。需要注意的是，如何泵送技术的混凝土也需要具备如下几方面的特征：一是具有足够的机动性；二是具有足够的粘性；三是具有足够抵抗外力的能力。在混凝土泵所产生的泵压力之下，使混凝土得以有效的运输。由于水泥砂浆是在钢管的外侧而非管道的中央，所以在钢管内壁上也会形成一层混凝土砂浆。其弹性限制相对较小，可以有效提升混凝土的润滑度，从而使其顺畅的流动，使其传输速度有所保障。

2超高层建筑混凝土泵送施工难点

2.1周期长，工期紧

超高层建筑施工周期比较长，通常在2~4年左右，往往经历雨季和冬季，混凝土施工难度较大。为确保施工质量，需要对混凝土施工技术进行改进，并合理安排工序，缩短工期，对混凝土泵送施工提出较高要求。

2.2层数多，高度高

超高层建筑层数多，高处作业多，垂直运输量大，但是施工场地相对较窄，为解决此问题，多进行立体交叉作业，为保证混凝土顺利泵送，应关注地面和高空安全防护问题，如防雷、防水、防触电等。

2.3工序多，浇筑难

超高层建筑工程量大，工序繁琐，多为组合结构，并且多采用高强混凝土（C50、C60），水泥用量大，混凝土黏度大，增加泵送难度。同时，因建筑高度超过100m，需要解决好材料、设备、人员运输以及用水用电、通讯等问题，混凝土浇筑相对困难，施工难度增加。

3超高层建筑混凝土泵送施工工艺

3.1科学配比混凝土

（1）确定混凝土强度等级和用途。混凝土的强度等级和用途决定了需要使用的原材料种类和配比比例。（2）选择适当的水泥品种。水泥是混凝土的主要胶凝材料，不同品种的水泥具有不同的强度、硬化时间和适用性等特点。（3）选择适当的骨料种类和粒径。骨料是混凝土的主要骨架材料，不同种类和粒径的骨料对混凝土的强度、耐久性和抗裂性等特性有重要影响。（4）选择适当的掺合材料。掺合材料可以改善混凝土的性能，如增强混凝土的强度、减少收缩、提高耐久性等。常用的掺合材料包括矿渣粉、粉煤灰、硅灰等。（5）按照混凝土设计比例进行混合。根据混凝土设计比例，将水泥、骨料、掺合材料和水混合，形成混凝土。在实际施工过程中，需要由专业的技术人员根据天气、环境、原材料质量等实际情况调整混凝土配比，以确保混凝土的质量和强度符合设计要求。（6）进行混凝土试块制作和试验。按照标准要求制作混凝土试块，进行28d强度试验，以检验混凝土的强度是否符合设计要求，确保混凝土的质量稳定。

3.2布置超高层泵送管道

（1）合理规划管道。在超高层建筑中，应根据建筑结构、工程需求和施工现场的实际情况，合理规划管道走向，尽量减少管道长度，降低压力损失。同时，尽量避免管道过多弯曲和交叉，以及管道堵塞等问题，减少阻力。避免与人员出入通道发生冲突。在管道建设时，为了减少占地，要贴近墙面进行布置，水平弯与泵的距离要超过10m，其长度控制在高度的1/4左右。（2）稳定支撑与固定。管道布置时，需要考虑管道支撑的稳定性，确保管道在承受泵送压力时不会发生位移或破裂。可以使用可调节支架，依据不同楼层的结构特点进行适当调整，避免在模板表面布置施工。在安装过程中，要重视固定操作，保证管道稳定，并采取安全防护措施。（3）使用柔性接头。在管道的关键部位，如弯头、梁柱交接处等，可使用柔性接头，以增强管道的适应性和抗震性，缓解泵送过程中产生的应力，降低管道破裂风险。（4）设置缓冲器，采取隔振措施。在泵送管道的入口端设置缓冲器，以减小泵送压力的波动和对管道的冲击。采用橡胶垫等隔振措施，减小泵送过程中的振动传递，降低对建筑结构的影响。（5）预留管道维修空间。在布置管道时，要预留足够的维修空间，以便在管道发生故障时及时检修。同时，设置检修口和阀门，方便定期清理管道内部的混凝土残留物。管道要与其他设备设施保持一定距离，工作人员要根据施工的具体情况作出判断，若浇筑面积相对较广，则需要将立管布置在中间位置，便于后续施工。（6）管道保温隔热。在寒冷季节或高温季节，需要对泵送管道进行保温隔热，以防止混凝土在输送过程中出现凝固或流动性差的情况。

3.3选择合适的泵送设备

（1）泵管。在选择泵管时，要充分考虑高强度混凝土的自身特性，可以选择口径125mm的合金钢管，该钢管具备较强的耐磨性，能有效保证混凝土输送质量和效率。另外，水平及垂直管道需选择不同壁厚的泵管，布料机及楼面等部分管道采用普通壁厚的管道即可。（2）输送泵。根据混凝土的强度类型，结合以下几方面选择合适的输送泵。一是扬程需求。根据建筑物的高度和水平距离计算所需的最大泵送高度。同时，考虑管道的摩擦损失及其他压力损失，以确保泵具有足够的扬程满足实际需求。二是流量需求。根据工程进度、混凝土需求量及施工时间要求，计算所需的混凝土泵送流量。选择合适的泵型，以确保满足流量需求，从而提高施工效率。三是泵送距离需求。考虑泵送混凝土的水平和垂直距离，选择具有足够输送距离的泵型。超高层建筑需要选用长输送距离的泵送设备。四是混凝土性能。根据混凝土的浆体性能，如流动性、粘度、抗泡性等，选择适当的泵型。

3.4及时清洗泵送管道和泵送设备

泵送结束后，应立即清洗泵送管道和泵送设备。先用洗泵球清除泵送管道内的混凝土，确保管道内没有混凝土残留。然后将清水倒入泵车的搅拌罐，开启泵车将清水从搅拌罐泵送到管道内，让清水顺着管道流动，冲刷管道内的混凝土残留，避免混凝土残留在管道内部造成管道堵塞或管道生锈。

结束语

综上所述，为降低超高层建筑混凝土施工难度，需对混凝土泵送施工技术的应用加以关注，发挥施工技术优势，为混凝土施工提供更多保障，提升混凝土施工质量。作为施工技术人员，应结合混凝土泵送施工难点，准确把握好施工技术要点，做好各项细节处理，并且掌握施工质量控制措施，做到熟练应用以便及时解决施工问题，提升超高层建筑施工效益和建设质量。

参考文献

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