超高层混凝土泵送技术研究

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1、超高层混凝土泵送技术研究　　商品砼采用泵送施工已广泛用于建筑工程中，但对于高度大于300m的超高层泵送，因泵送压力过高，所用砼强度高、粘度大，泵送尤其困难,给泵送施工带来一系列有待探讨的技术难题。随着泵送砼的普及推广和迅猛发展，不断研究高强度砼的超高层泵送技术，对于提高超高层建筑施工质量及施工效率具有相当的实用价值和经济意义香港国际金融中心主楼88层、高420m，是世界第五、亚洲第二高楼。其砼泵送最大高度408m，对施工安全、可靠性、环境保护和自动化程度要求都高，为保证工程质量和结构强度主楼全部采用C60砼，这些对砼输送设备提出了严峻的挑

2、战。为此在砼配方上也采取了一些有利于泵送的措施，并将搅拌站建在工地内、距砼泵约300m，保证砼在20min内到达浇筑面，减小坍落度损失。此工程每层砼用量约240m3，分两次施工，采用两台三一重工的HBT90CH-2122D超高压砼输送泵，同时布置了两套同样管道，两台泵可同时泵送。在400m高度的泵送过程中砼泵液压系统的工作压力为24～25MPa，砼出口压力16MPa，每分钟换向10～11次，输送量约40m3/h。　　2设备状况　　砼泵　　技术特点　　1)双动力结构　　为确保施工过程的可靠性，整机动力采用两台柴油机分别驱动两套泵组。应用双动

3、力功率合流技术，平时两套泵组同时工作，当一组出故障时可切断该组，另一组仍维持50%的排量继续工作，避免施工过程中断造成损失。　　2)全自动高低压切换　　液压系统高低压泵送模式切换过程全部由计算机控制，只需按1个按钮就在瞬间完成切换，不需停机，没有污染。　　3)高压砼活塞　　由于泵送最大高度达408m，管道内的砼对砼活塞反压极大，针对这一关键工况特点，采用增强聚氨脂材料开发了适应超高层泵送结构的高压砼活塞。　　4)眼镜板、切割环　　液压系统高低压泵眼镜板的反推力，导致密封失效，而这一对耦合件间的密封性是保证超高层泵送的关键。HBT90CH砼

4、泵通过优化S管的流线减小反推力，同时采用高预紧力技术使切割环与眼镜板紧密贴合，保证可靠密封。　　5)水洗　　在408m超高层泵送中HBT90CH砼泵仍然沿用泵送多高、水洗多高这一具有传奇色彩且创造了水洗最高世界纪录的技术，砼的浪费减至最低程度，整个工程可节省砼2640m3，折合港币190万。此外由于没有剩余砼，减轻了渣土处理及管理的负担，降低了施工过程的工作量和成本。　　辅助设备　　配合工程要求配套设计了布料半径为32。5m的无尾拖自动爬升布料杆，其主要参数　　布料半径(m)　　塔身高度(m)31　　爬升方式自动连续爬升　　爬升速度(m

5、/s)　　整机功率(kW)30　　整机质量(t)24　　布料杆用4个液压马达减速机组驱动，通过齿轮齿条带动布料杆及支撑框交互上升而实现整机自动连续爬升，整个爬升过程可由1人操作完成。由于建筑结构的限制，布料杆的支撑跨距最大达10m，最小只有，三一重工为此专门设计了大跨度变幅横梁。　　输送管　　在泵出口布置了100m水平管、90°弯管4个、45°弯管1个、15°弯管2个；在高140m的32楼层，布置了30m水平管、90°弯管3个；在高200m的45层布置90°弯管2个；在高240m的55层布置90°弯管2个；然后一直往上，整套管道包括布料机

6、塔身外露10m、臂长32m、弯管折算44m，全长622m。直管两端都用刚性支撑固定牢靠。　　3泵送施工技术关键　　超高层建筑砼泵送施工存在诸多技术问题，应从以下几个方面采取措施。　　设备的泵送能力　　设备最大泵送能力应有一定的储备，以保证输送顺利、避免堵管。在本次408m高度的泵送过程中，砼泵的液压系统工作压力为24～25MPa，砼出口压力16MPa，而HBT90CH超高压砼泵的液压系统工作压力可达35MPa，砼出口最高压力可达22MPa，这也是HBT90CH顺利完成400m超高层泵送的至关因素。　　设备配置的可靠性　　设备的配置应以可靠

7、性为首要原则，超高层砼输送合理的布置管道至关重要，一旦因设备故障而中止泵送2h以上时，砼在输送管内会出现泌水、离析，将使整个管道系统内砼报废而严重影响施工质量。三一HBT90CH泵采用两台发动机，既可同时工作以提高工作效率，也可单独作业，即使1台发生故障仍有备用发动机继续工作，大大提高了施工过程的可靠性。此外，两套独立的泵和管道系统也是顺利施工强有力的保障。　　耐超高压的管道系统　　在进行超高压泵送时，管道内压力最大可达到22MPa，纵向将产生27t的拉力，必须采用耐超高压的管道系统。此外常规的连接与密封方式也不能满足要求，需采取下述解决

8、方案。　　1）采用壁厚为以上的超高压管道，保障管道的抗爆能力。　　2）管道间的连接用螺杆强度级别保证，纵向拉力由螺杆承受，使接头处得到可靠保障。　　3）带骨架的超高压砼密封圈能防止砼在22MP