景帅帅
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摘要：混凝土泵送设备已有近100年的发展历史，其广泛应用于高层建筑、地下交通、铁路、公路、隧道、水电、风电及矿山等工程。混凝土泵与混凝土搅拌运输车配套使用可实现混凝土的连续输送，这种施工方式具有施工成本低、施工效率高、设备可靠性好等优点。改革开放以来，随着我国基础建设爆发式的增长，混凝土泵送设备迎来了发展机遇，从早期引进国外设备至国产化的发展历程，我国已是混凝土泵的制造强国。随着城市人口密度的增加，城市对高层建筑的需求也与日俱增。高层建筑施工过程中，需使用混凝土泵送系统进行高压、长距离、长时间的混凝土浇筑。由于泵送管道长、弯管多，混凝土泵送系统工作时会产生剧烈振动，并伴随强烈的冲击和噪声，影响主体结构质量，甚至造成质量安全事故。基于此，本篇文章对超高泵送混凝土技术在超高层建筑工程中的应用进行研究，以供参考。
关键词：超高泵送混凝土技术；超高层；建筑工程；应用
引言
超高泵送混凝土技术在超高层建筑工程中的应用中，混凝土原材料的选择及配比是其需要面对与解决的工程问题，对于超高层泵送混凝土的输送效果起着至关重要的作用。在传统超高层建筑工程中，由于山砂存在颗粒形貌不均等问题且部分混凝土材料浆体量大体积稳定性差，这就容易使得混凝土材料容易粘粘超高泵送混凝土的工程设备，从而致使泵送过程中出现各种问题。由此可见，在超高层建筑工程中，混凝土材料应当满足粘度低、温升低、收缩低的特征，确保自身的流动性、和易性与粘稠度，做好超高泵送混凝土技术在超高层建筑工程中的前期准备工作。在实际工程项目中，针对混凝土材料选择与配比问题，可通过对骨料优选和掺入硅粉等措施，缓解混凝土粘度大、泵送困难等问题，如选用高标号水泥+高活性掺合料进行混凝土制备，努力实现混凝土泵送“零堵管”。
1高层建筑混凝土的特性
严格意义上讲，混凝土是利用胶性物质将集料充分融合在一起形成的复合性材料。通常情况下，胶性材料为水泥，按照一定的比例添加砂石集料，用水将混合材料充分搅拌均匀，最终形成水泥混凝土。由于目前高层建筑的混凝土构体量不断增大，大体积混凝土结构已成为常见的建筑结构形式。高层建筑混凝土具有如下特征：（1）体积和结构较大，需占据较大的空间和面积。（2）高层建筑的混凝土浇筑量较大，对混凝土结构有着较高的质量要求。在施工中混凝土结构内部容易积蓄较高温度的水化热。（3）如果大体积混凝土结构超过1500mm厚度，需采取有效措施释放内部水化热，同时应合理选择浇筑方式。（4）大体积混凝土结构在地下建筑应用较多，虽然地下建筑的施工不容易受到外界温度的影响，但地下环境潮湿，所以对混凝土的抗渗性有较高的要求。
2混凝土泵车泵送系统工作原理
混凝土泵车的泵送机构如图1所示，工作时通过压力油推动两泵送油缸活塞做往复运动，不断将液压能转化为混凝土的输送压力；S-摆管阀通过摆动与左、右砼缸的出口端接通，安装在泵送油缸活塞杆末端的砼活塞将砼缸内的混凝土经S-摆管阀、输送管泵送到施工浇注点。
图2中，混凝土泵车两个油缸的缸径、杆径、泵送行程完全相同，并且用连接油管同时联通两油缸的无杆腔或有杆腔；压力油P从油缸有杆腔进入，两无杆腔为联通腔，呈现低压状态，见图2(a)；压力油P从油缸无杆腔进入，两有杆腔为联通腔，呈现高压状态，见图2(b)。为了增加混凝土泵车的工况适应性，提高混凝土泵送效率，提出了一种实现高压/低压状态自动转换的方案，在中国混凝土泵车上得到广泛应用，但是需采用6个插装阀构成油路转换系统，大大增加了泵送液压系统的复杂性，导致阀的种类多，主阀组结构也非常复杂。
3超高泵送混凝土技术在超高层建筑工程中的应用
3.1超高层泵送混凝土施工准备工作
对于超高层泵送混凝土施工而言，施工准备工作极为关键，因此，应根据工程的实际情况，合理选择泵送设备和管路，并做好混凝土管道布置等相关准备工作。高压泵、水平管道和垂直管道都需要根据工程施工要求合理定位与布设。具体如下。（1）高压泵合理定位。根据超高层混凝土泵送施工要求，本工程共选择2台混凝土高压泵进行施工。此外，针对塔楼核心筒电梯井部位，为了便于布料，特设有2台布料机。在定位过程中，为确保定位准确无误，需要考虑搅拌车喂料及设备操作是否方便等条件。一般相比垂直管路长度，水平管路长度在其25%以上。（2）水平管道布设。垂直向上配管的过程中，随着高度的不断提升，势必会增加混凝土的势能，这种情况下，将会存在回流的情况。因此，需要将一定长度的水平管道铺设到混凝土泵和垂直配管之间。（3）垂直向上管路布设。安装垂直方向输送管道时，要确保全部竖管垂直，并和混凝土结构之间连接牢固、可靠。在布设过程中，要确保混凝土施工的便利性，同时，还要保不会对后期施工造成影响。选用U型卡箍将竖向泵管固定在剪力墙上，在U型卡箍布设位置，需提前在剪力墙相应位置安设预埋件，随后焊接U型卡箍和预埋件，从而箍住泵管。（4）固定泵送管道。采用“管道夹+钢筋混凝土”支墩的方式固定水平泵管。安装泵管需保证在同一水平上。3~4m为支墩布置间距，确保每根泵管下都有一个支墩固定，并采用2个管道夹固定每个支墩。在混凝土墙体上固定垂直泵管，间隔4~5m设一个固定点，泵管从楼板预留孔后穿过，使用木楔楔紧。
3.2混凝土泵送
（1）根据距离最小化的原则布设泵送管，尽量避免弯折泵送管。（2）按照10m～15m的标准控制水平布设的泵送管长度，抵消向上输送混凝土的反冲力，提高混凝土的泵送效率。（3）混凝土骨料的质量对泵送具有直接影响，如果骨料直径过大容易堵塞泵送管，所以每次完成泵送作业后都要彻底清洗泵送管，避免存留杂物。泵送管的清洁可采用水洗或气洗的方式。（4）在进行混凝土的泵送操作前需润滑管道内部，润滑后再泵送混凝土，润滑可有效降低混凝土材料与管壁间的摩擦力。泵送前需合理选择作业位置，科学设置移动配料机可提升混凝土灌注的作业效率。需根据混凝土输送时对管壁产生的压力选择输送管，在确保质量的基础上，可优先选择造价较低的小管径泵送管，通常情况下，高层建筑工程可选择125mm直径的混凝土泵送管，管道厚度控制在9mm左右。用法兰螺栓连接好泵送管的接头，再使用密封圈密封避免漏浆，最后用固定管夹做好两节输送管的连接。
结束语
经过以上分析可得，超高泵送混凝土技术在超高层建筑工程中的应用，主要是混凝土材料的拌制与输送的工程作业，如果想要确保超高泵送混凝土顺利施工，应当对混凝土材料以及超高泵送混凝土技术设备进行合理选择与调配，控制水泥的总用量与流变性，注重超高泵送混凝土技术设备预先的润湿处理与事后的清洗工作，从而保证高层泵送混凝土作业效率。
参考文献
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[2]李秀英.超高泵送混凝土技术的研究与运用[J].居舍,2019,{4}(03):59-60.