超高层混凝土泵送技术分析

樊俊燕 徐鹏飞

江苏双龙集团有限公司 江苏 南京 211100

相较于一般建筑，超高层建筑的高度一般超过300m，此时为了满足混凝土输送需求，必须要依靠泵送施工工艺。但是泵送高度比较大，泵送的混凝土黏度较大，使得实际的施工中容易出现各种技术难题，稍有不注意就可能会造成泵送管道堵塞等问题，影响施工的质量。因此，如何才能确保超高层混凝土泵送施工的质量值得深入探讨。

1 超高层混凝土泵送设备选择

泵送设备是超高层混凝土施工得以顺利开展的重要保障，在泵送施工前需要结合建筑工程实际情况，综合考虑混凝土类型、泵送高度以及经济成本因素等，确保所选泵送混凝土的设备可以符合混凝土泵送施工的基本规定和要求，尤其是要注意控制所用泵送设备的施工成本。比如，在接力泵选择期间，需要确保建筑楼层结构的稳定性，如果将接料平台搁置于建筑楼层的外缘部位处，就需要选用梁体设备，所耗费的施工成本就会违背泵送设备选用的成本控制原则，且在正式开展施工后也不利于高效地开展混凝土泵送施工。

对于超高层混凝土施工，主要涉及的泵送设备包括输送泵和泵管。其一，在选择输送泵的时候，需要综合考虑泵送高度、泵送速度、摩擦系数、混凝土黏性系数等因素来确定混凝土泵送的压力，之后需要结合《混凝土泵送施工技术规程》中关于泵送混凝土泵送高度等计算混凝土的泵送压力，确保整机功率和出口压力这两个关键参数的准确性，这样可以保证输送泵选择的合理，有助于提升其工作的可靠性。比如，高度为492m的上海环球金融中心在选择输送泵的时候，主要应用了双动力功率合流技术的SANY HBT90C托式地泵，可以满足输送的可靠性和连续性，具有很强的推广和应用价值。其二，在选择泵管期间，由于需要长期承受比较大的内部压力，相应的更换周期也比较长，所以要注意所选泵管厚度可以满足超高压耐磨特性；在管路底部泵管以及泵车接口部位处，所选的泵管内部要适当地选择一些带有螺旋纹特征的泵管，这样可以使高压作用下的混凝土泵送时可以沿着径向移动可以旋行前进，有助于更好地避免混凝土堵塞泵管。对于泵管之间的连接，由于受到比较大的泵送压力，需选择法兰夹密封圈进行连接，增强连接部位处的密封性和刚度。与此同时，还要结合输送量的规定以及泵车的类型等，确保所选泵管管径的合理性[1]。

2 超高层混凝土泵送管道安装

2.1 泵管安装原则

在混凝土输送管道安装期间，需要遵从一些基本的原则，具体主要包括：

其一，基准点原则。在泵送管道设置期间，不应该在泵口部位处设置布管的基准点，应该将其设置在垂直管道和水平管道之间的转点位置处。在布置泵送管道施工期间，需要先对基准点所在位置以及具体高度进行确定，然后采用完全刚度固定的方式固定基准点泵管。

其二，等高原则。在基准点位置和高度等进行确定后，需要按照等高原则来布置水平泵送管道，即需要确保基准点高度可以控制在同一个水平面上，避免因为水平泵送管道而诱发爆管和密封圈破坏问题，这主要是由于泵口距离水平管道比较近，相应的管内压力比较大。

其三，1/4原则。泵送管道水平布置，长度不适宜比泵送垂直高度的1/4小，这主要是超高层混凝土泵送主要采用脉冲式，中间会存在一段时间的空挡间隙，水平长度会对垂直高度的压力设备运行产生一定减缓作用。

其四，先布管后固定原则。在布置泵送管道期间，需要从基准点出发进行布置，之后逐步向两端方向进行延伸。为了保障同一平面的泵送管道可以始终处于同一个水平面上，尽可能地避免长度不合理而导致的接管不良问题，否则势必会对施工工期产生影响，所以必须要严密地遵从先布置泵送管道后固定泵送管道的原则进行泵送管道安置。

其五，最少弯头最短距离原则。实践研究表明，混凝土泵送的距离越长，那么相应的泵送压力也就越大，对泵送设备具有较高要求，且可能会使拌和物性能出现比较大的损失，所以实际的泵送中要尽可能地降低泵送管道布置的距离，同时对于弯头部位处的压力，由于其值要比水平管道压力值更大，要尽可能地减少弯头的数量，尤其是要减少弯头小于90°的数量。

2.2 泵管安装要点

如果没有科学地固定泵送管道，那么在超高度混凝土泵送期间容易发生爆管问题，且会对混凝土的泵送效果产生极大影响。首先，在转弯段部位处混凝土泵送期间，泵送管道的管壁和拌和物之间具有比较大的摩擦力，且较于直管段的混凝土泵送，在泵送停止后所形成的倒流冲击力会给弯管产生更大的冲击，所以需要高度重视弯管部位处的输送管道布置。其次，水平方向泵送管道布置，如果位于地面部位处，那么采用永久性固定方式，在设置混凝土支墩的时候，要将其间隔控制在6m左右，采用加设地锚的方式来固定弯管部位的泵送管道。再次，要使用水平架设的架子来临时固定浇筑面部位处所涉及的泵送管道，并采用双向嵌固的方式，用钢丝绳对弯管部位的泵送管道进行固定。针对竖直方向的泵送管道，适宜在楼内楼板中设施预留洞，借助木楔子将穿楼板的泵送管道和楼板之间的缝隙进行填塞[2]。

3 超高层混凝土泵送防堵塞技术

混凝土堵塞泵管是超高层混凝土泵送施工中最为常见的施工病害，其会对泵送施工质量和效率产生直接影响，所以施工期间要高度重视堵管问题的防范，具体对策主要包括：其一，从施工人员入手，严格要求施工单位按照规定泵送混凝土施工要求开展施工，如施工前进行施工技术交底，避免施工人员操作失误而造成混凝土堵管问题。其次，从混凝土泵送设备选择及安置入手，结合泵送高度、混凝土类型等实际情况，确保所选泵送设备符合泵送施工要求，尤其是要指派专门人员密切巡查地泵料斗改变管径部位处的情况。在布设泵送管道期间，同样尽可能地减少S型泵管的使用以及拐点数量，尽量减少混凝土堵塞问题的出现。最后，要结合超高层混凝土现场情况，做好混凝土的供应协调管控，避免混凝土长期供应不到位所造成的堵管问题。

4 结束语

混凝土泵送技术是超高层混凝土施工的重难点，其质量会

直接影响最终的施工质量，尤其是容易出现堵管问题。在实际的混凝土泵送施工中，需要综合泵送高度等实际情况，精选泵送管道，并要做好相应的安装工作，确保混凝土泵送施工有序开展，防范泵送期间堵塞管道问题的发生。