王洪涛
上海建工一建集团有限公司 上海 220120
摘要：现代建筑结构安全技术体系日渐成熟，当前超高层建筑已经在全国众多城市广泛散播开来，根据相关网站的数据统计，截止到2020年5月底，我国共有建成、封顶的200米以上的建筑超过1000栋。超高层混凝土施工是整个建设过程中的一个分项工程，但其随着高度的增加，浇筑难度也将随之变得复杂，特别是浇筑过程中极其容易堵管，造成材料、人工的浪费，乃至影响结构施工进度，故本文浅谈超高层建筑结构泵送混凝土浇筑经验。
关键词：超高层；泵送；经验
一、结构形式:
华新城AB地块二期为商业办公综合体项目，由整体3层地下室、1#楼、商业附楼、 6#楼组成，总建筑面积约37.6万m2，其中地上建筑面积约24.7万m2，地下建筑面积约12.9万m2 。其中1号塔楼为超高层建筑，地上58层，总建筑高度274m，地上总建筑面积约105522 m2。1#塔楼的结构形式为框筒结构（钢管砼混合框架——钢筋砼核心筒结构）。核心筒为钢筋砼结构，筒体剪力墙的外墙内部分设有型钢柱；外围框架柱为圆钢管砼柱；钢梁组成，外框水平结构为钢梁——钢承板钢筋砼组合楼板形式（图）。
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二、超高层混凝土泵管布置要求：
由于本工程位于闹市中心，且裙房商业已经对外正式营业，现场施工场地狭小，考虑到后期伴随着楼层高度达到274米，混凝土浇筑采用固定泵（车载泵+固定泵）附加液压布料机（HGY-21）配合进行。上部结构施工混凝土浇筑随着高度的增加分二种型号泵车进行浇筑，即三一重工SY5125THB-9018III车载泵、三一重工HBT9028CH-5D拖泵。
鉴于泵管排布的方式对混凝土顺利浇筑有着很大要求，针对现场实际情况，现场采用3路泵管，即核心筒一路（高压泵管）；外框组合楼板一路（高压泵管）；冲洗泵管一路（普通泵管）。超高压泵管采用〇125A，壁厚10mm，其材料采用耐磨合金钢，管道内壁经特殊工艺处理，承载压力50MPa以上，使用寿命达到10万方以上（图2.1）。根据多年来超高层混凝土浇筑经验来看，超高层（超过200m以上）混凝土泵管排布与泵管弯头数量和水平泵管的距离有着直接关系（优质的混凝土质量是前提）。首先，弯头数量越多，泵送阻力越大，及其容易产生堵泵，根据常规经验，每增加一个弯头，需要增加3节标准泵管（9m）。其次，水平泵管与竖直泵管道管长度之比应控制在1:4左右；当水平管道长度无法满足时，可以在楼层中加适当的水平管来平衡。本工程核心筒浇筑泵管从出料口到布料机一共采用4个90°弯头；外框组合楼混凝土浇筑时根据现场实际情况一共采用8个90°弯头；当建筑高度超过250m以后，随着高度的增加，外框组合楼板混凝土浇筑时由于弯头数量的增多，泵送混凝土的堵泵率开始急剧增加，外框组合楼板混凝土只能分两次浇筑（90°泵管总弯头数量控制在6个以内）。当超过300m以上“一泵到顶”浇筑时，视实际使用的泵车功率及现场实际情况需增加缓冲弯头，需与泵送单位制定专项布管工艺。
另，为了有效减少在浇筑过程中因管路窜动导致的泵送压力损失，提高泵送效率及泵送安全，水平管的纵向瞬间拉力应控制在30-50T（如超过300m以上，相应的拉力控制越高）；每根3m的直管在距两端500mm处各设置U型专用卡环固定；1m和0.5m直管在管中间设置一个U型专用卡环固定；90°弯头使用至少3个U型专用卡环固定，2个U型专用卡环布置在弯管两端200mm处，1个卡环布置在弯管中间（图2.2），防止管道因震动而松动。竖向高压管U性卡环需在墙体施工时提前墙体上预埋高强度钢板，水平管道U型卡环需在地面浇筑设备基础形成刚性连接，确保泵管牢固稳定，同时确保每根管需2个固定装置固定牢固（图）。水平管至垂直弯管宜采用预埋高强度钢板固定焊接结合混凝土墩包裹加固两种形式固定牢固（图2.3）。
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三、超高层泵送混凝土施工对混凝土质量的要求：
由于是超远距离泵送，管道随着高度的增加阻力越大，因此砼在输送管内承受的压强很大，极易因压力过大而泌水离析；同时泵送阻力与砼的流动性有极大的关联，故对混凝土的要求如下：
3.1混凝土水泥用量宜控制在330kg/m3左右，且石子的颗粒级配要求较高，最好控制在5-20mm，掺少量圆形细石，宜选用针片状较少的骨料（需两次加工）
3.2砼料中应掺加水泥用量的15-20%的I级粉煤灰以增加砼料保水性，有效阻止压力泌水，同时粉煤灰的滚珠效应也能大大降低泵送阻力。
3.3由于超远距离泵送建筑高度超过200m以后，混凝土的坍落度在进入料斗时，控制在21-24cm之间。因为坍落度与泵送阻力关系特别大，坍落度越大泵送阻力越小，故坍落度切不可小于20cm以下，而且需控制经时坍落度损失和压力坍落度损失。
3.4砼料10秒的相对泌水率应控制在30%以内。
3.5掺入的外加剂与水泥的适应性应确保在1小时内坍落度损失不超过2cm。
四、混凝土浇筑过程中（浇筑前），需要注意以下几个事项：
4.1定期检查水平、竖向泵管是否松动、漏气；检查泵管眼镜板和切割环的间隙；每次泵管管道清洗后检查管道内是否有残留的混凝土没有清洗干净，清洗干净后及时封堵。严格记录下每次混凝土浇筑的情况，定期进行泵管的维修保养，对于易损件需要及时更换，确保浇筑时的安全。
4.2泵送时可以通过泵车上的主系统压力表来简单判断混凝土是否堵泵，（视压力表显示的最大压力值:有20MPa\30Mpa几种）如最大压力为20MPa的压力表，混凝土正常浇筑时的压力一般在15-18MPa范围，如果超过20MPa，即表明泵管将出现堵泵现象，应立即停止，立即切换到高压泵送或反泵2次，再进行正泵浇筑。
4.3随着建筑高度的增加，经简单统计，每100m泵管内的混凝土约为1.2立方，当未浇筑的混凝土方量与泵管内混凝土方量大致相等时，停止混凝土罐车卸料。当泵管总长度200m以内，可直接采用超高压直接水洗技术进行，将泵管内的混凝土泵送至作业面。当泵管长度超过200m以上，宜采用先砂浆助送，再进行超高压直接水洗技术进行，避免发生堵泵，水洗前必须保证现场有足够流量的水源，水洗过程不能随意停止。
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五、结语
（1）本文简单阐述了超高层建筑混凝土浇筑过程中的相关泵管排布经验，避免在实际施工中因泵管排布不合理、场地条件有限等因素，造成施工时泵管堵死，对现场的安全及进度带来影响。
（2）当泵管长度超过200米以上，建议采用超高压水洗技术，将泵管内的混凝土压送至最后的作业层，不但保证了混凝土浇筑质量，同时也节省了大量的材料、人工，减少泵管内混凝土的浪费。
（3）在日后同类工程施工中，我们将继续普及超高层混凝土浇筑过程中遇到的一些其他问题，使超高层混凝土泵送得到广泛熟悉运用。