超高层混凝土泵送施工技术

北京住宅开发建设集团总公司   曹占启

         航华科贸中心01楼为超高层建筑，平面形状为1/4圆扇形，现浇钢筋砼外框内筒结构，外框架柱每层 17根，其中方柱6根、圆柱6根、异型柱5根。核心简为扇形剪力墙。地上35层，总高度 146ｍ，建筑面积68674.49ｍ。5-35层为标准层，层高3.9ｍ。每层砼量约888ｍ³其中柱子116ｍ³，核心筒剪力墙294ｍ³、梁板469ｍ³、楼梯9ｍ³。本工程结构施工的特点是：每层砼量大，梁板不允许留施工缝，工期紧，现场狭窄。为解决这些问题，根据施工组织设计规定采用预拌砼、罐车运输、垂直泵送、布料机布料等一整套以机械为主的操作方法。

１材料及配合比

     泵送砼除满足设计规定的强度等级外，还要求砼拌和物有较好的可泵性、摩阻力小、不离析、不阻塞和粘滞性良好等性能。C60砼配合比由北京住总技术开发中心和清华大学土木系研究和试验确定，其它强度等级砼配合比由预拌站试配确定。砂、石、水泥和外加剂、掺合料等材料均按规定选用，配合比如表１.

表１泵送砼配合比

２泵送砼机械

    2.1机械选择

     01楼砼浇筑高度135ｍ，标准层进度计划要求6天一层，不仅要求泵送砼的质量好，而且必须保证工效高、速度快。经过对输送泵性能的比较，选用3台德国产大象牌P2100 砼泵，其最大砼泵送量为90ｍ³/h，柴油机功率为22kw，泵送高度200m，并采用 ZBZI自升折臂式砼布料机进行水平布料。

    2.2输送管路的布置

       1)砼泵的现场布置 

     根据现场情况选定了检泵的最佳停放位置，即停放在建筑物东北侧。根据泵送高度确定泵与建筑物的水平距离，同时满足砼运输车辆的供料方便及砼泵的清洗和排水条件。

      2）配管  

    采用管径 125mm、长度2m的直管，管段之间采用装拆迅速的双盖扣式防震密封接头。由于弯管的曲率半径越小，管内阻力越大，故采用曲率半径1m的弯管。长度为ｌｍ的锥形管与砼泵出口采用过渡连接，输送管末端选用5m长软管。将锥形管、弯管、直管、软管、向上的垂直管接流动阻力相等的原则换算成水平管长度，换算后的水平输送距离不能大于砼泵的最大水平输送距离。根据工程经验将JGJ/TIO-95《混凝土泵送施工技术规程》中的输送管水平换算长度做了适当的加大，换算长度如表2。经计算，在水平距离40M、垂直泵送高度150M、有8个弯管的情况下，其计算水平输送距离为871m，小于所选用砼泵的最大水平输送距离1000m。

表2 各种输送管水平换算长度

      3)管道固定 

     为了尽量不使砼泵的振动传递给垂直管，弯管处予以适当加固，在管道的振动方向加设支托，将距泵最近的弯管紧紧固定，以减少振动。弯管的固定见图1。泵送时为减少因管道振动造成的压力损失，在每层垂直管道设附墙卡1个，管固定如图2所示。

 3 砼泵送和布料

    3.1 泵送砼模板的要求

     泵送砼坍落度较大、浇筑速度快，新浇筑的砼侧压力较大。施工中墙体采用大钢模板，柱子采用  定型钢模板。为防止漏浆，模板要求拼缝严密、安装牢固，模板与楼板接触处先抹一层砂浆找平，加强支撑，防止变形。

    3.2 泵送砼的要求

     泵送砼浇筑速度快、改坍落度大，振捣时产生的侧压力大。要求钢筋绑扎牢固，墙、柱竖向钢筋在砼浇筑之前进行测量定位，用定做的钢筋固定卡子固定，保证砼钢筋位置准确。预应力梁钢绞线加密定型支架，保证预应力筋的矢高和位置。

    3.3 砼泵送

     1）每车砼出料前高速搅拌１分钟，以保证砼的均匀性。

    2）正式泵送之前，泵送水泥浆或水泥砂浆湿润泵体和输送管线。

    3）泵送过程中尽量避免中断，因此必须配足罐车，保证砼连续供应。

    4）泵送过程中经常检查破坍落度，坍落度过小而无法泵送时适当加人同类型的减水剂搅拌，再
进行泵送。

    5）夏季高温季节泵送时，输送管采取覆盖遮阳并向泵管上喷洒冷水降温。

    6）冬季进行泵送时，对砼泵采取挡风措施，用矿棉保温瓦将输送管包裹进行保温。

    7）泵送结束后按要求进行管道清洗。

    3.4 砼布料

     本工程采用臂长 21m的 ZB21自升折臂式砼布料机和臂长12m的液压移动式布料机各1。ZB21布料机位置选择在消防电梯井道处，在电梯井口结构梁上预埋O型钢环，底座横梁固定在预留环内，插好定位销用木楔背紧。楼板砼布料顺序是先远后近，一般先从东南角开始逐向西北方面推进，按顺序有节奏地进行布料。

４技术经济效益

     本工程采用砼泵送技术，不但提高了施工的机械化水平和生产效率，提高砼工程的质量，而且大大缩短了结构工程施工的工期，同时解决了施工中不允许贸楼层施工缝这一难题，顺利地完成了砼浇筑任务，其优越性非常显著。经市质量监督总站核定，该楼结构质量为优良，并创造了北京地区百米以上超高层全现浇钢筋砼结构且每层面积达1700m²的大型公建5.25天一层的施工记录，比计划工期提前17天实现结构封顶，获得业主80万元的提前工期奖励。