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    超高泵送混凝土施工技術在超高層建筑工程的應用

    所屬分類:建筑論文 閱讀次 時間:2019-09-11 11:47

    本文摘要:摘要:超高層建筑泵送混凝土技術專業性強、難度大、過程復雜,施工過程中對泵送混凝土的各項技術指標的要求越來越嚴格。結合超高泵送混凝土施工技術在中交匯通橫琴廣場工程3號塔樓中的應用,文章就超高泵送混凝土配合比設計、設備的選型、泵管的布置及泵送施

      摘要:超高層建筑泵送混凝土技術專業性強、難度大、過程復雜,施工過程中對泵送混凝土的各項技術指標的要求越來越嚴格。結合超高泵送混凝土施工技術在中交匯通橫琴廣場工程3號塔樓中的應用,文章就超高泵送混凝土配合比設計、設備的選型、泵管的布置及泵送施工工藝等方面,探討超高泵送混凝土的施工技術措施,有效地解決了混凝土超高泵送過程中的難題。

      關鍵詞:中交匯通橫琴廣場工程,泵送設備,超高泵送混凝土,配合比設計

    路基工程

      0引言

      泵送混凝土越來越多地運用到各項工程中,而當輸送高度達到一定程度時,對輸送泵、輸送管線、混凝土的工作性能的要求就會越來越嚴格。為防止在泵送過程中發生離析、堵管等現象,保證混凝土的質量,不僅需要加強對原材料、混凝土配合比、混凝土狀態的控制,還要確定合適的泵送設備、布設合理的輸送管道、制定合理的施工措施。

      1工程概述

      中交匯通橫琴廣場工程3號塔樓,建筑面積124622m2,地下部分4層,地上部分62層,結構高度299.4m,建筑高度309.4m。結構形式為鋼管混凝土框架+核心筒+伸臂桁架結構,核心筒豎向結構(標高0~44.05m)及2道伸臂桁架層(第1道標高93.55~110.05m、第2道標高191.05~207.55m)的混凝土強度等級均為C60自密實混凝土,標高44.05~212.05m除伸臂桁架層以外均為C60混凝土,標高212.05-252.55m為C50混凝土,標高252.55-299.4m為C40混凝土。

      2混凝土原材料的選擇及配合比設計

      2.1混凝土原材料的選擇

      1)細骨料為中砂。2)粗骨料選用粒徑5~20mm、5~25mm的連續級配碎石,屬于花崗巖。3)膠凝材料選用普通硅酸鹽水泥42.5R,Ⅱ級粉煤灰,S75級礦粉。外加劑選用SP-1聚羧酸緩凝型高效減水劑。

      2.2配合比設計

      超高泵送混凝土配合比設計必須滿足:和易性良好、流動性好、黏度較小、無離析泌水現象,易于泵送且滿足28d強度和耐久性要求;自密實混凝土還需滿足規范對自密實性能的要求[2]。通過一系列實驗,最終確定了7組砂率合理、水膠比最佳、符合施工泵送要求的配合比。

      2.3混凝土的性能試驗及分析

      1)物理力學性能試驗分析

      配制成型150mm的立方體試塊,每組配比制作4組試塊進行標準養護,分別在7d和28d進行強度試驗,見表5,符合規范要求[4]。2)拌合物的工作性能分析經試拌驗證,拌合物流動性良好,保水性和黏聚性均滿足要求[5];且在1.5h后坍落擴展度的損失較小,滿足實際運距的要求,可得每組配合比試塊在7d標準養護后強度即可滿足設計要求。

      3泵送設備及管路選型

      3.1混凝土管道布置

      1)高壓泵定位本工程選用2臺型號為HBT9035CH-5S混凝土高壓泵進行混凝土的超高泵送工作,在塔樓核心筒電梯井筒內布置2臺型號為HGY21布料機負責布料。高壓泵的擺放位置綜合考慮了方便攪拌車喂料、機操手操作且不阻礙施工現場交通等因素,并且確保水平管路長度不小于垂直管路長度的1/5。

      2)水平管道布置

      垂直向上配管時,隨著高度的增加,混凝土勢能增加,存在回流的趨勢,因此在混凝土泵和垂直配管之間敷設一定長度的水平管道。水平泵管配管時,長度不宜小于垂直泵管的1/5。本工程綜合考慮現場場地,確定水平泵管長度為70m,泵送布置3套泵管,為減少泵管投入,優化與2號泵機所接的2套水平泵管走向,實現了泵管共用。每套水平泵管,在距離泵機出料口6m左右處設置1個液壓截止閥。

      3)垂直管道布置

      根據水平泵管布設規劃,垂直管道共布置3套,其中,核心筒西側1套,東側2套。在樓板上預留250mm×250mm的方形洞口,便于泵管從樓層穿過。

      4)泵送管道的固定

      水平泵管固定采用管道夾加鋼筋混凝土支墩的固定方式。泵管安裝后保持同一水平。支墩布置間距為3~4m,保證每根泵管下均有1個支墩固定,每個支墩采用2個管道夾固定。垂直泵管固定在混凝土墻體上,每隔4~5m設置1個固定點,泵管穿過樓板預留孔后采用木楔楔緊。

      3.2泵送設備選型

      1)泵管壓力計算

      泵送設備的選型受泵送高度、泵送方量、混凝土配合比等因素的影響。因此,需要從工程實踐角度對泵送混凝土所需高壓泵的出口壓力進行計算。核心筒豎向結構澆筑布料選用HGY21布料機,布料機高度2.7m,混凝土泵送垂直高度為302.1m。2)設備及泵管選用綜合考慮,選用型號為HBT9035CH-5S的高壓泵(出口壓力35MPa),泵管選用準143×9mm厚(125規格)高強度耐磨混凝土輸送管。在核心筒電梯井筒內布置2臺HGY21布料機,隨爬模平臺同步爬升。

      4操作要點

      1)泵送前準備泵機操作人員要對泵機進行全面檢查,尤其對易損件做細致檢查,發現問題及時更換,按設備保養制度定期對設備進行保養,確保設備在零故障下運行。

      2)泵送開始本工程采用節水潤管法工藝,順序為:泵少量水→加純水泥稀漿→泵送砂漿→泵送混凝土。需要注意的是,泵送水量應不少于150kg,需要9個行程完成,料斗加入純水泥稀漿時先用砂漿墊底至眼鏡板吸料口下沿,純水泥稀漿水灰比為0.45,加入量約0.15m3。另外,在泵送管道未被混凝土打通前,需要控制泵送頻率不宜高于10次/min。

      3)泵送過程泵送過程中,通過調節泵機液壓系統的壓力來調節泵送速度,如果泵送速度過快、壓力過大,極易對泵機活塞及末端B型管造成損壞。因此,掌握好泵送壓力十分關鍵,一般情況下液壓系統壓力控制在20MPa范圍內。泵送過程中,需要保持泵送工作連續進行,保證泵管內的混凝土處于流動狀態。遇到混凝土供應不足或中斷時,需要保證泵機的攪拌軸不高于料斗內的混凝土,避免混凝土缸吸入空氣。在等料期間,為了避免混凝土在泵管內初凝,需要泵機每15min進行正反泵操作。

      5管道清洗

      水洗法是常用的一種洗管方法,在泵送結束后,先泵送砂漿,砂漿量控制在0.5~1m3,隨后再泵送水,直到布料機出口出現清水為止。

      1)在泵送接近結束時,預估泵管內剩余的混凝土能夠滿足澆筑結束,此時觀察料斗內的混凝土,當混凝土處于攪拌軸以下時停止泵送并將截止閥關閉。再將預先拌合好的水泥砂漿加入料斗內,砂漿量控制在1.5m3左右,將砂漿泵送至泵管內。

      2)放掉料斗內的剩余砂漿并反泵清除,將紙質水泥袋和海綿球塞入到三通管處。

      3)開始在料斗內注入水并進行泵送,泵送壓力達到4~6MPa時打開截止閥,直至布料機出口出水時停止泵送,關上截止閥。立起布料機臂架,拆開泵機出口處三通管的蓋板,打開截止閥,管道內的水受重力作用呈噴射狀沖出;水流完后,關上截止閥,將布料機臂架調整與水平成約5°夾角,從布料機出口處將水注滿輸送管,打開截止閥,讓水再沖洗管道。

      4)反泵清除錐管、S管、缸內的混凝土殘留物,直至清洗干凈。

      6結語

      通常混凝土受當地材料的影響比較大,相同強度等級的混凝土會因材料的變化對一些工作性能產生較大的影響。通過對混凝土拌合物的試驗,校驗了影響混凝土泵送的相關參數,確定了滿足本項目超高層泵送混凝土的技術要求;根據建筑物的高度和結構平面形狀,確定了輸送管道的布設,并針對混凝土泵送過程中的常見問題提出了具體的解決方法。為類似超高層工程提供參考。

      參考文獻:

      [1]JGJ52—2006,普通混凝土用砂石質量標準及檢驗方法[S].JGJ52—2006,Standardfortechnicalrequirementsandtestmethodofsandandcrushedstone(orgravel)forordinaryconcrete[S].

      [2]JGJ/T283—2012,自密實混凝土應用技術規程[S].JGJ/T283—2012,Technicalspecificationforapplicationofself-compactingconcrete[S].

      [3]JGJ55—2011,普通混凝土配合比設計規程[S].JGJ55—2011,Specificationmixproportiondesignofordinarycon-crete[S].

      建筑方向論文投稿知識:混凝土強度分析論文可以發表在哪些刊物

      《路基工程》(雙月刊)創刊于1983年,由中國鐵道工程建設協會;中鐵二局集團有限公司;西南交通大學主辦。是國內唯一的以研究路基工程為主要對象的專業學術期刊,在專業學術領域有著諸多的建樹。內容覆蓋鐵路、公路、水利、水電、礦山、港口、機場等眾多行業,聘請了全國鐵路、公路等行業的著名專家、學者、管理干部擔任編委,眾多企業和機構參與協辦。

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