超高层灌浆料泵送技术研究

来源：发表时间2013-12-04 15:09:38 点击：

超高层灌浆料泵送技术研究

采用泵送施工已广泛用于建筑工程中，但对于高度大于300m超高层泵送，因泵送压力过高，所用灌浆料强度高、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，不时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。

1双动力结构

为确保施工过程的可*性，整机动力采用两台柴油机分别驱动两套泵组。应用双动力功率合流技术，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%排量继续工作，防止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管道内的灌浆料对砼活塞反压极大，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灌浆料活塞。

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*密封。

5水洗

408m超高层泵送中HBT90CH 灌浆料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，灌浆料的浪费减至最低程度，整个工程可节省灌浆料2640m3折合港币190万。此外由于没有剩余灌浆料，减轻了渣土处置及管理的负担，降低了施工过程的工作量和成本。?

2.2辅助设备

配合工程要求配套设计了布料半径为325m无尾拖自动爬升布料杆，其主要参数

布料半径(m32.5

塔身高度(m31

爬升方式自动连续爬升

爬升速度(m/0.5

整机功率(kW30

整机质量(t24

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3.5m三一重工为此专门设计了大跨度变幅横梁。

2.3输送管

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；高140m32楼层，安排了30m水平管、90°弯管3个；高200m45层布置90°弯管2个；高240m55层布置90°弯管2个；然后一直往上，整套管道包括布料机塔身外露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*

3泵送施工技术关键

超高层建筑灌浆料泵送施工存在诸多技术问题，应从以下几个方面采取措施。

3.1设备的泵送能力

设备最大泵送能力应有一定的储藏，以保证输送顺利、防止堵管。本次408m高度的泵送过程中，砼泵的液压系统工作压力为2425MPa砼出口压力16MPa而HBT90CH超高压灌浆料泵的液压系统工作压力可达35MPa砼入口最高压力可达22MPa这也是HBT90CH顺利完成400m超高层泵送的至关因素。

3.2设备配置的可*性

设备的配置应以可*性为首要原则，超高层砼输送合理的安排管道至关重要，一旦因设备故障而中止泵送2h以上时，灌浆料在输送管内会出现泌水、离析，将使整个管道系统内灌浆料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*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证。

3.3 耐超高压的管道系统

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拉力，必需采用耐超高压的管道系统。此外惯例的连接与密封方式也不能满足要求，需采取下述解决方案。

1采用壁厚为9.5mm以上的超高压管道，保证管道的抗爆能力。

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*保证。

3带骨架的超高压灌浆料密封圈能防止灌浆料在22MPa高压下从管夹间隙中挤出，确保密封持久可*

4输送管管径越小则输送阻力越大，但过大的输送管抗爆能力差，而且灌浆料在管道内流速慢、停留时间长，影响砼的性能，最好选用直径为125mm输送管。

3.4合理布管

布管应根据砼的浇注方案设置并少用弯管和软管，尽可能缩短管线长度。本工程管道沿楼地面或墙面铺设，灌浆料地面或墙面上用膨胀螺栓装置一系列支座，每根管道均由两个支座固定。为了减少管道内灌浆料反压力在泵的入口安排了100m水平管及若干弯管，取得了较好的效果。

3.5合理适用的砼配合比

配合比设计的原则是既满足强度、耐久性要求，又要经济合理、具有良好的可泵性，因此除通常须考虑的因素外必需处置好如下几个方面。

1水泥用量

适用于超高层泵送灌浆料的水泥用量必需同时考虑强度与可泵性，水泥用量少强度达不到要求，过大则灌浆料的粘性大、泵送阻力增大则增加泵送难度，而且降低吸入效率。本例中水泥用量为375kg/m\+3 施工中取得了很好的效果。