浅析超高层混凝土泵送技术的施工要点探讨

浅析超高层混凝土泵送技术的施工要点探讨

张晨静

身份证号：13022419950119****

摘要：本文对超高层混凝土泵送技术的施工要点进行了探讨。阐述了泵送技术原理，包括泵送原理和设备组成。重点分析了施工要点，如原材料选择、设备选型等。还讨论了技术的难点及解决方案，并通过实例分析验证。最后总结研究成果，展望未来发展。

关键词：超高层建筑、混凝土泵送技术、施工要点

引言

超高层建筑的迅速发展对混凝土泵送技术提出了更高要求。泵送技术能高效输送混凝土，但在施工中面临诸多挑战。为确保超高层建筑的质量和进度，深入研究混凝土泵送技术的施工要点至关重要。

1、超高层混凝土泵送技术的施工要点

1.1混凝土原材料的选择与控制

1.1.1骨料：选择颗粒级配良好、质地坚硬、含泥量低的骨料，优先使用卵石，以降低泵送阻力和防止堵塞。同时，骨料的最大粒径不应超过泵送管道直径的四分之一，以保证混凝土顺畅通过管道。

1.1.2水泥：采用泵送性能优异的硅酸盐水泥或专为泵送混凝土设计的水泥，以确保混凝土具有良好流动性和早期强度发展。

1.1.3掺合料：适当添加粉煤灰、矿渣粉等活性掺合料，以改善混凝土的工作性和泵送性能，减少收缩和徐变，增强混凝土的耐久性。

1.1.4外加剂：使用高效的泵送剂、减水剂等，以减少混凝土的用水量，提高坍落度保持性，降低泵送阻力，保证混凝土在泵送过程中的流动性。

1.2泵送设备的选型与配置

1.2.1混凝土搅拌站：应具备足够的生产能力，以满足连续、大批量供应混凝土的需求。

1.2.2混凝土泵：根据施工高度、混凝土的输送量和输送距离选择功率足够、压力充足的混凝土泵机，如车载泵、拖泵、臂架泵等，并确保泵送设备性能良好，配备备用设备以防突发故障。

1.2.3泵送管道：选用耐磨、抗压、抗弯性能好的管材，合理配置管道长度和管径，减少弯头和接头的数量，以降低泵送阻力和减少能量损失。

1.3泵送管道的布置与安装

1.3.1管道布置：应根据施工现场具体情况和施工方案，设计合理的管道布置线路，尽量减少拐弯和垂直提升段，避免管道悬空，以减少泵送阻力和管道震动。

1.3.2管道连接：确保所有管道连接处密封严密，无渗漏现象，接头应使用快速接头或法兰连接，并进行适当的加固固定，防止因震动或压力过大导致连接处破裂。

1.3.3清洗与润滑：在泵送前，应使用水或专用润滑剂彻底清洗和润滑管道，确保混凝土在管道内的流畅性。

1.4混凝土的泵送工艺与操作要点

1.4.1混凝土拌合：严格按照配合比进行拌合，保证混凝土的和易性和流动性，确保泵送顺利进行。

1.4.2泵送过程控制：控制泵送速度和输送压力，防止混凝土在管道内因速度过快或压力过大而离析或产生过高的温度。

1.4.3连续泵送：尽量做到连续、均匀泵送，避免长时间中断，防止混凝土在管道内初凝造成堵塞。

1.4.4收尾处理：泵送结束后，要及时清理管道内的剩余混凝土，避免残留物影响下次泵送。1.5施工中的质量控制措施

1.5.1全程监控：对混凝土的制备、运输、泵送全过程进行严格的质量监控，确保混凝土的性能符合设计要求。

1.5.2现场检测：对泵送到施工现场的混凝土进行坍落度、扩展度等性能检测，不符合要求的混凝土不得使用。

1.5.3技术交底与培训：对施工人员进行泵送混凝土施工技术交底和培训，确保操作规范，避免因操作不当导致的质量问题。

1.5.4结构验收：对泵送混凝土浇筑完成的结构进行定期检测和验收，确保结构质量和安全。

2、超高层混凝土泵送技术的难点及解决方案

2.1泵送高度带来的挑战的解决方案：超高层混凝土泵送过程中，随着泵送高度的增加，管道内的压力也随之增大，可能导致混凝土离析、堵管等问题。为此，应选用高压大排量的混凝土泵，并采用合理的泵送压力和速度，同时搭配高强度、耐磨、抗压的输送管道。此外，可根据实际情况采用多级接力泵送或超高压泵送技术，以及采用高性能混凝土以减少因泵送高度带来的不利影响。

2.1.1合理调配混凝土：选用适合泵送的混凝土配合比，确保混凝土具有良好的流动性、黏聚性和保水性，可以减少混凝土在泵送过程中的离析和泌水现象。添加高性能的泵送剂和减水剂，增强混凝土的泵送性能。

2.1.2分段泵送与接力输送：对于极高楼层的混凝土泵送，可以采用分段泵送的方式，即在建筑物的中间楼层设立中转站，通过两台或多台混凝土泵接力泵送，每台泵负责一部分泵送高度，以此降低单次泵送的高度压力，减少混凝土离析和堵管风险。

2.1.3管道内壁润滑：在泵送前对管道内壁进行润滑处理，可以降低混凝土在管道内的摩擦阻力，提高泵送效率，同时也能减少堵管的可能性。

2.1.4实时监控与调整：通过现代化的监控设备实时监测混凝土泵送压力、流量及混凝土的状态变化，一旦发现异常立即调整泵送参数或采取相应措施，如暂停泵送清理管道等。

2.1.5施工组织与协调：确保混凝土从搅拌到泵送再到浇筑的整个过程连续、有序，避免混凝土在管道内停留时间过长导致初凝，同时优化浇筑工艺，确保混凝土在到达目的地时仍具有良好的工作性能。

2.2对混凝土性能要求的提高的解决方案：超高层建筑对混凝土的流动性、泵送性、保塑性以及早期和后期强度都有较高要求。为此，需要研发和使用具有优异泵送性能的混凝土配合比，通过添加高效减水剂、泵送剂、增稠剂等外加剂，提高混凝土的流动性和抗离析性，同时保证混凝土在泵送过程中的工作性能和最终的力学性能。

2.2.1优化配合比设计：根据超高层建筑的具体要求，精心设计混凝土的配合比，选择合适的水泥、骨料和掺和料，确保混凝土在泵送过程中的工作性能以及后期的力学性能满足要求。例如，选择具有较好泵送性能和低收缩的水泥，适当增大粗骨料的比例，减少细骨料的含量，以降低混凝土的泵送阻力。

2.2.2使用高性能混凝土：开发和应用具有高强度、高韧性、低收缩、高耐久性的高性能混凝土，例如超高性能混凝土或自密实混凝土，这些混凝土类型具有优异的泵送性能和长期稳定性。

2.2.3智能混凝土：结合现代科技，研发新型智能混凝土，如自修复混凝土、智能调温混凝土等，以适应超高层建筑在施工及服役期间的复杂环境和性能需求。

2.2.4严格的质量控制：对混凝土生产和泵送过程进行全面的质量控制，确保外加剂的添加准确、混凝土搅拌均匀，以及泵送过程中的温度、湿度等环境条件符合要求，避免混凝土性能因工艺控制不当而受到影响。

2.3对设备及管道的稳定性保障的解决方案：确保混凝土泵和输送管道的稳定性是泵送成功的关键。首先，选用性能稳定、耐用、维护便捷的混凝土泵设备，并定期进行保养和检修。其次，合理设计和布置管道系统，减少弯头数量，避免过长的垂直段和过度的弯折，同时采用优质的管材和可靠的连接方式，确保管道系统的密封性和抗压性。

2.3.1管道固定与支撑：在泵送过程中，确保输送管道有足够的固定和支撑，尤其是高层建筑中，需要设置稳固的支架和悬挂装置，以防止管道因混凝土泵送压力和重力作用产生过大的晃动或变形。

2.3.2管道清洗与润滑：每次泵送作业前后都要对管道进行彻底清洗，清除残留的混凝土浆料和碎屑，以防止堵塞。同时，可以使用专用的管道润滑剂，减少混凝土在管道内的摩阻力，降低堵管风险。

2.3.3管道压力监控：在管道系统中设置压力传感器和报警装置，实时监测管道内部的压力变化，一旦发现压力异常，立即停止泵送并查找原因，防止因压力过高导致管道爆裂或因压力过低导致混凝土离析。

2.3.4备用设备与配件：准备充足的备用混凝土泵及相关配件，一旦设备出现故障，可以迅速替换，减少因设备故障导致的施工中断。

2.3.5技术人员培训：对操作混凝土泵和管理管道系统的工作人员进行专业培训，确保他们熟悉设备性能、掌握正确的操作方法和应急处理技能，以确保泵送工作的顺利进行。

2.4施工环境的影响及应对的解决方案：超高层混凝土泵送过程中，施工环境的温度、湿度、风速等都会影响混凝土的性能和泵送效率。在炎热天气中，需采取冷却措施以防止混凝土过快失水，而在寒冷天气中，要做好混凝土和输送管道的保温工作，避免混凝土在泵送过程中冻结。此外，风速过大会对泵送管线造成摆动，此时需采取稳固支架和抗风措施，确保泵送安全。同时，还要密切关注天气预报，合理安排施工时段，避开恶劣天气条件。

结束语

展望未来，我们将继续致力于混凝土材料科学、泵送设备技术、施工工艺等方面的深化研究与突破，以期在保障工程质量的同时，推动超高层建筑施工技术向着更加高效、安全、环保的方向迈进。唯有如此，方能在世界建筑舞台上展现我国在超高层混凝土泵送领域的领先实力，为构建高品质城市空间和提升人民生活品质做出更大贡献。

参考文献：

[1]唐开军.超高层泵送混凝土技术在超高层建筑工程中的应用研究.建筑科学，2021，

37（05）：166

[2]段昌莉.吴晨.李晖等.加气混凝土条板在超高层建筑中的应用研究.新型建筑材料，2021，48(7):48-51.