摘要:本文对高层建筑的泵送混凝土浇筑技术及施工组织进行了论述,旨在指导和推广该项技术,提高高层建筑的施工效率。
关键词:高层建筑 泵送混凝土 浇筑技术
中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号:
高层泵送混凝土浇筑的要求:1、在保证混凝土质量的情况下,确保混凝土的工作性;2、泵送设备的性能(包括泵机、泵管、布料机等)3、混凝土泵送的组织。
一、混凝土的工作性能
混凝土浇筑时的工作性能主要包括和易性、流动性和保水性,目前普遍采用的评价指标为坍落度。
因高层建筑的竖向结构(墙、柱等)钢筋较密,为保证混凝土能在振捣下充满模板,故泵送混凝土出口处的坍落度不宜小于150mm,且具有良好的和易性和保水性。和易性主要通过目测,目测浆体应将石子包裹,石子不露出、不散开;若混凝土喷出一半就散开,说明和易性不好。若喷到地面时砂浆飞溅严重,说明坍落度太大。
由于混凝土在运输过程中及泵管内输送时,坍落度会有一定的损失,故混凝土完成预拌运出搅拌站时、混凝土入泵时的坍落度应适当大于泵管出口处的坍落度。具体大小要根据具体情况而定,如搅拌站与工地的距离、施工时的温度和湿度、工地现场管道的布置方式(管道长度、泵送高度、转弯的个数等)。坍落度损失较大时,应适当加大入泵的坍落度。
二、混凝土的泵送
2.1泵机
混凝土泵机分为车载式和固定式。因车载式泵机所配置的移动布料杆长度最多约为40余米,故高层建筑混凝土浇筑都采用固定式泵机。
混凝土泵按构造原理可分为挤压式和柱塞式两种。高层建筑混凝土泵送一般采用柱塞式混凝土泵机。该型泵机的优点是工作压力大,排量大,输送距离长。泵机的压力一般可达5MPa,水平输送距离达600m,垂直输送距离为150m,高压泵的压力可达19MPa,垂直输送距离达250m。混凝土缸筒的使用寿命可达50000m3。
2.2管道的选择和布置
混凝土输送管是由无缝钢管制成。高层建筑泵送混凝土一般采用6~8mm厚壁管。管径常用100mm,125mm,150mm三种,常用的管长有0.5m,1.0m,3.0m等。除钢管外,还有出口处用的软管,以利混凝土浇筑和布料。
泵机和管道的布置应按施工组织方案进行,一般须注意以下几点:
①泵机的布置位置应选择在基础稳固、周边开阔有利于混凝土运输车开行和停靠的地方。泵管也应置于稳固的钢管支架上,有需要的地方还应加垫枕木以减少震动。
②垂直管的位置,应选择与泵机较短的直线水平距离,该距离不宜小于泵送高度的l/4且一般不小于20m。建筑结构上为垂直管留设的孔洞应选取在结构受力较小的板上,有必要的还须在洞口周边采取结构加强措施。
③弯管与垂直管应与建筑结构每3m紧固连接,不得有颤动或晃动,否则影响泵送效果。
④泵管的管径变化,一般宜从150—125—100逐步过渡,采用变径管相连,变径管的过渡长度分别不宜小于500mm和1500mm。
⑤逆流阀宜装在离泵机出口5m左右的水平管道上;
2.3混凝土布料机
混凝土布粒杆是混凝土输送至浇筑面时,为方便摊铺混凝土并浇灌入模的一种专用设备,按构造分为移置式布料杆、固定式布料杆和泵车附装布料杆等。
移置式布料杆被广泛用于高层建筑的混凝土浇筑施工。该种布料杆可置于混凝土浇筑工作楼层上,它由两节臂架输送管、转动支座、平衡臂、平衡重、底架及支腿组成。它具有构造简单、人力操纵,使用方便和造价低等优点。由于移置式布料杆重量小、结构简单,可用塔吊移至不同的施工部位,非常适合于多栋高层建筑流水作业的需要。
固定式布料杆可装设在建筑物内部电梯井处或安装于建筑物的外围,随施工进度逐层向上爬升,可用于安装了整体提升式脚手架的高层建筑。
泵车附装布料杆垂直输送高度一般不超过30m,仅用于基础及30m以下的建筑结构混凝土施工。
三、高层建筑泵送混凝土的组织
3.1混凝土的生产和运输
为保证混凝土能顺利泵送,一般在商品混凝土搅拌站生产混凝土,然后用混凝土搅拌运输车进行运送至施工工地进行浇注。
应结合施工工地与混凝土搅拌站的距离、运输时间、泵机的泵送速度等合理安排混凝土的生产速度、运输车辆的数量等。搅拌站应与工地保持密切联系,保证混凝土浇筑的连续进行,做到“不掉车、不压车”。
为防止混凝土坍落度变化过大,一般要求混凝土从搅拌后120min内浇注完毕。
3.2泵送的准备及注意事项
在浇筑混凝土前,必须完成之前各项工序(钢筋、模板等)的检查,避免出现混凝土到场后迟迟不能开始浇筑的情况。
泵送前,应检查泵机、泵管的连接状况,保证泵机、泵管的安装稳固牢靠。布料机的安装位置下方应采取加强支撑措施,防止混凝土浇筑时动荷载过大影响模板支撑体系的稳定。泵管端头处应连接软管,软管前不得再接钢管,以防止软管压力过大而爆管。
泵送前,应先接通电源,用水润滑泵机和输送管道,同时检查泵机是否工作正常,泵机、泵管及连接位置是否有密封不严、漏水的情况,一旦发现必须立即更换破损泵管、胶圈等,防止在泵送混凝土时发生意外。之后,用水泥浆或水泥砂浆润滑泵机和输送管道以减少泵送阻力,润管用的水泥浆或水泥砂浆应均匀摊开在墙、柱根部,不得集中在一处入模。
泵机料斗上要装一个隔离大石块的钢筋网,派专人看守,发现大块应立即拣出,防止堵管。
泵送时,泵机操作员应与工作面的浇筑人员通过对讲机保持通话,随时根据情况调整泵送或停机状态,防止出现意外。
泵送须连续进行,如不能连续供料时,可降低泵送速度,料斗中要有足够的混凝土,以防吸入空气造成阻塞。如需长时间停泵,应每隔2-3min使泵启动,进行数次正泵、反泵的动作,同时开动料斗中的搅拌器,使之运转一会,以防混凝土凝固离析。
如出现堵泵现象,可采取反泵的方法,将管道内的混凝土抽回料斗,适当搅拌,必要时,加少量水泥浆拌和,再重新泵送。如反复几次无效,则应找到管道堵塞的位置,拆卸清除后出料。
泵送结束后,及时清洗泵和管道。如主体结构未封顶,其后将继续进行混凝土泵送,则可不拆除垂直泵管,可仅将水平管拆除即可。
通过上述技术要求和施工组织,基本能满足200m及以下高层建筑混凝土浇筑的需求。但对200m以上的超高层建筑(如电视塔)的混凝土泵送技术,还需结合高压力泵机设备、轻质混凝土等方面的研究予以解决。
参考文献
混凝土泵送堵管的原因分析及预防措施;作者:马华山; 《山西建筑》2008年第3期,pp175-176
人工砂配制C60超高层泵送混凝土;作者:王赛显,王作峰,栾亮亮,高志仁;《商品混凝土》2010年第1期,pp59-61