高性能混凝土超高泵送的设备选型计算与施工

【摘 要】：通过对超高层泵送压力的计算，选择科学合理的泵送设备。结合工程实例配置可泵性较好的混凝土有利于混凝土的超高泵送。选用先进的水洗技术，增强了混凝土泵管使用寿命。使该项施工技术具有良好的发展前景和广泛的推广意义。

【关键词】：高性能混凝土；压力计算；设备选型；施工技术 the equipment selection calculation and construction of ultra high performance concrete pumping hu zhong-wei 1 ，wang cheng-yang2

(1. china construction fourth engineering division corp. ltd, 510665,guanzhou,guangdong,china;；2. anhui university of science and technology, 232001,huainan, anhui，china) abstract：through calculation of high pumping pressure, choose a scientific and reasonable pumping equipment.with engineering examples,configuration good pumpability of concrete is good for pumping concrete.

select advanced washing technology, improve the service life of concrete pump pipe.the construction technology makes wide prospect and extensive popularized significance. keywords：high performance concrete ; stress calculation ; equipment selection ; construction technology. 中图分类号：tu528文献标识码： a 文章编号：

0 前言

近些年，随着建筑技术和国家经济的迅速发展，施工泵送高度超过200m的建筑项目越来越多，因而超高混凝土泵送技术会成为超高层建筑施工中的关键技术之一。泵送高度超过200m的混凝土泵送技术称之为混凝土的超高泵送。超高层的混凝土泵送技术是一项综合技术，包含混凝土泵送设备的计算与选择、泵送机械的调试、泵管的布置和过程控制等内容。所以本文将对本项目高性能混凝土的超高泵送提出研究探究。

珠江新城某超高层建筑位于珠江新城cbd中心地段。此项目总建筑面积约为40万m2，是集商业、办公、高级公寓、五星级酒店于一身的多功能综合性大型公共建筑，最高楼层达49层280米。是二十一世纪广州市中心金融商务区，集中体现广州作为国际都市形象的窗口。项目在主塔楼部分采用混凝土超高泵送技术，本文将对其设备选择的计算及泵送技术进行重点分析，为其他类似工程提供借鉴和帮助。 1 工程概况

珠江新城某超高层泵送混凝土概况，主塔楼混凝土强度从c35～c85，封顶高度按240m计算，超高空高强混凝土的输送是工程的重点，其分布情况见下表1。

表1 珠江新城某超高层泵送混凝土情况

在施工前期我们借鉴了广州电视塔、广州国际金融中心（西塔）、

广州东塔等项目的混凝土超高泵送的案例分析。

常规的高强混凝土粘性阻力比较大、流动性差，可泵性成为其突出的难题。在配置较好的高性能混凝土的基础之上，计算和选择科学的泵送设备成为超高混凝土的泵送施工的关键。选择合理的泵送设备不但可以完成施工任务，还可以为企业和国家节约成本。 2泵送设备的选型计算

对于混凝土的超过泵送来说，出口压力与整机功率是体现其泵送能力的两个关健参数。出口压力是泵送高度的保证，而整机功率是输送量的保证。因此，我们从理论计算与工程实践应用这两个方面对出口压力与功率进行分析。 2.1 理论计算：

泵送c60混凝土至240m高度时的所需要的压力计算。计算混凝土的泵送阻力是混凝土输送泵选型的一项重要工作，在一般的混凝土施工中，混凝土泵的最大出口压力应比实际泵送阻力损失压力高20%～30%，多出的压力储备是为防止由于混凝土变化造成的异常现象，避免堵管的现象发生。

混凝土泵送的总阻力损失p总，由混凝土在管道内流动的沿程阻力造成的压力损失ph、混凝土经过弯管及锥管的局部压力损失p1、以及混凝土在垂直高度方向因重力产生的压力损失p2构成。 即：p总=ph + p1+ p2

(1)混凝土在管道内流动的沿程阻力造成的压力损失ph(mpa)。 ph=⊿ph l

l——管道总长度，含水平管道、垂直管道及布料杆长度等，总长约340m;

⊿ph——混凝土在水平输送管内流动每米产生的压力损失(mpa); 其中， 式中，

d——混凝土输送管直径（m）； s1——混凝土塌落度（mm）； k1——粘着系数（pa）； k2——速度系数（pa /m/s）；

t1 /t2——混凝土泵分配阀切换时间与活塞推压混凝时间之比值约0.3；

v——混凝土在管道内的流速，当排量达40m3 /h时，流速约0.91m/s；

——径向压力与轴向压力之比，对普通混凝土取0.90。

(2)混凝土经过弯管及锥管的局部压力损失p1

局部压力损失将弯管、锥管、分配阀、截止阀以及软管所产生的压力损失累加即可，各部分的压力损失见下表2。 表2 附属结构产生的压力损失

弯管(含布料杆弯管)：90º，约18个；弯管：45º，2

个，锥管1个。s管分配阀，1个，截至阀，1个，3m软管，1根。 (3) 混凝土在垂直高度方向因重力产生的压力损失p2 p2=ρgh=5.9 mpa

式中：ρ——混凝土密度，取2500kg/m3； g——重力加速度9.8m/s2； h——垂直泵送高度。

计算结果：泵送240米高时所需压力总压力： p总=ph + p1+ p2=3.5+2.7+5.9=12.1 mpa 2.2根据混凝土现场泵送数据计算所需压力 (1)现场泵送数据推算沿程压力损失

下面我们以广州电视塔2007年11月至2007年12月c60混凝土实际泵送数据来推算沿程压力损失，见下表。设备型号为三一重工hbt90ch2135d拖泵，现场水平布管80m，其中90º弯头18个，45º弯头2个。混凝土的塌落度为180mm。 表32007年11月至12月广州电视塔泵送施工数据表

表4 单位长度混凝土管道沿程压力损失表

从上表可知c60混凝土在单位长度管道内的压力损失为: ⊿ph=0.03 mpa/m

(2) 根据现场数据推算c60混凝土泵送至240m高度压力计算 沿程压力损失：ph =10.2 mpa