高层建筑泵送混凝土的施工探讨

摘要：高层建筑混凝土的施工，除应按有关规范、规程的要求，确保施工质量外，重点是如何选择混凝土的垂直运输方法。本文主要探讨泵送混凝土的施工。

关键词：高层建筑 泵送 混凝土 施工

前言：目前，我国高层建筑施工中，常用塔式起重机、快速提升斗和混凝土泵等设备。采用塔式起重机加吊斗的方法，使用比较普遍;快速提升斗加塔架，附着于建筑物结构上，使用高度150m左右，吊斗容量1m;，行速约60m/min，这种方法简单方便，但需解决水平运输和浇筑问题;泵送混凝土是温凝土在泵的压力推动下，沿管道输送混凝土，一次完成水平、垂直运输。同时配以布料设备进行浇筑混凝土，具有效率高，费用低等特点。

1.泵送混凝土的施工

1.1材料及配合比

1.1.1 水泥品种及用量。水泥宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥用量要根据结构设计强度确定。《钢筋混凝土工程施工及验收规范》(GB50204—92)规定，最小水泥用量宜为300kg/m³。

1.1.2 集料。集料的粒径和级配对泵送混凝土影响较大，一般碎石的最大粒径与输送管内径之比，宜小于或等于1:3，卵石则宜小于或等于1:2.5。集料的级配应符合要求，使用时可根据砂石的供应情况测定级配曲线。粒径在0.315mm以下的细集料所占比重一般不应少于15%，在20%左右为宜。

1.1.3 砂率。泵送混凝土应比普通混凝土适当提高砂率，以适应管道输送的要求。在以不影响混凝土强度，又能保证可泵性的条件下，一般砂率宜为40%~50%。

1.1.4 外掺剂

①细掺料：泵送混凝土以及高性能混凝土均应掺一些细掺料，以改善混凝土的流态、和易性及砂石间的粘聚力。当前用得最多的细掺料有水淬高炉矿渣、粉煤灰、沸石岩粉、硅粉尘(又称硅灰)，它们都有一定的活性，可提高早期或后期的强度。

粉煤灰中含有大量球形玻璃体，具有较高活性，不仅对混凝土强度，尤其是后期强度有利，并且能改善工作性，已在泵送混凝土中大量掺用。采用矿渣水泥时，可掺加水泥用量的20%高井Ⅱ级磨细粉煤灰，以置换10%的水泥。泵送高度超过100m时，可适当多掺，具体用量需通过试验确定。

②外加剂：泵送混凝土常温下施工，一般掺加减水剂——木质磺酸钙，掺量宜为水泥用量的0.25%~0.3%(粉剂)，可提高坍落度50~60mm，同时可减少10%拌合水，节约10%左右的水泥。

冬季施工可采用早强型、早强抗冻型外加剂，对混凝土有流化、早强、抗离析、防泌水等作用，可提高混凝土坍落度。

③坍落度：泵送混凝土坍落度宜为80~180mm，坍落度大小要根据具体情况而定，如管道转弯较多、建筑高度较高时，坍落度宜适当加大。泵送出口的流态混凝土，石子不应露出，更不能散开。若喷出一半就散开，说明和易性不好;若喷到地面时砂浆飞溅严重，说明坍落度太大。

1.2 混凝土的泵送

混凝土泵按构造原理可分为挤压式和柱塞式两种。挤压式混凝土泵的特点是构造简单，造价低，易损件少，但压力较低，水平运距最大200m，垂直运距不超过50m，常用国产HBJ30型挤压式混凝土泵。柱塞式混凝土系的压力一般可达5MPa，水平运距达600m，垂直运距为150m，高压泵的压力可达19MPa，垂直运距达250m。混凝土缸筒的使用寿命可达50000m³。它的优点是工作压力大，排量大，输送距离长。常用HB-60型(固定型)和楚天-IHI85B型混凝土泵。

1.2.1 管道的选用敷设

混凝土输送管是由无缝钢管制成。壁厚有3~4mm薄壁管和6~8mm厚壁管两种。管径常用100，125，150三种，管长有0.5，1.0，2.0，3.0等4种。除钢管外，还有软管，以利混凝土浇筑和布料。薄壁管供70×105Pa以下的中压用;厚壁管供70×105Pa以上高压使用。

管道的敷设应按有关设计方案进行，一般应注意以下几点：

①选择最短的直线距离;

②泵机出口离垂直管距离，不宜小于泵送高度的1/3~l/4，用水平管敷设;

③泵机出口配管口径，一般宜从175—150—125逐步过渡，过渡长度分别不宜小于500mm和1500mm

④逆流阀宜装在离泵机出口5m左右的水平管道上;

⑤弯管与垂直管应与建筑结构每3m紧固连接，不得有颤动或晃动，否则影响泵送效果。

1.2.2 混凝土布料杆

混凝土布粒杆是输送和摊铺混凝土，并浇灌入模的一种专用设备，按构造分以下三种：

(1)泵车附装布料杆：这种布料杆由二节或三节式臂架、支座、转盘及回转机构组成。布料杆借助液压泵系统，能自由回转、曲伸，在允许的幅度范围内可将混凝土输送到任一点的模板内。目前我国常用的布料杆车水平运送距离为18~25m，垂直输送20~28m，可用于高层建筑深基础施工。

(2)移置式布料杆：这种布料杆适于高层建筑工程施工，这是一种置于楼层上的简易布料杆，它由两节臂架输送管、转动支座、平衡臂、平衡重、底架及支腿组成。它具有构造简单，人力操纵，使用方便和造价低等优点。可用塔吊移至不同的施工部位。

(3)固定式布料杆：它包括布料系统和支承结构两个大部分，支承结构可以用型钢焊接结构塔架，或用无缝钢支柱塔架。用顶升装置可以自行顶升接高。整个布料杆可装设在建筑物内部电梯井处，随施工进度逐层向上爬升，形成内爬式布料杆。也可以安装于建筑物的外围，并与建筑拉结，形成附着式自升布料杆。

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