超高层建筑混凝土泵送防回流施工技术

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摘要：超高层混凝土输送采用混凝土输送泵加泵管的输送方式，楼层越高，混凝土回流问题越严重。混凝土泵送防回流技术针对超高层建筑施工是一个行之有效的施工工艺。

关键词：超高层；混凝土；泵送；防回流

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

随着土地资源的紧缺、建筑技术的发展，超高层建筑在现代城市建设过程中成为主导。混凝土泵送防回流技术的应用有效的解决了超高层混凝土回流问题，液压截止阀大大减小管中混凝土回流造成的损失；同时超高层建筑混凝土标号较高，泵送难度较大，输送过程中较容易出现出题，防回流技术可以随时切断回流混凝土，减少损失。

1、工程概况

青岛国际贸易中心，项目处在青岛CBD核心地带，工程由地下四层，地上三栋高层和五层裙房构成。其中A、B塔建筑高度为237.9米，C塔建筑高度为185.7米，属于超高层建筑。结构形式为钢骨框-剪结构，混凝土总方量大概为16万m³，混凝土标号多为C40~C60的高强混凝土，采用混凝土输送泵加泵管的输送方式。

2、本工程混凝土泵送防回流技术的特点、难点及解决措施

2.1在泵送混凝土施工过程中，泵管中会存有大量的混凝土，在浇筑过程中地泵进行维修以及浇筑完成后，会损失大量的混凝土。液压截止阀在此可充分发挥作用，在地泵出口处安装液压截止阀，可以随时阻止垂直管道混凝土的回流。液压截止阀的作用原理是采用液压油缸驱动插板，控制阀操作，插板安装在混凝土输送管道上，插下后封堵管道，阻止了混凝土回流。

2.2插板与泵管之间密封性能不佳，在混凝土浇筑过程中，往往出现漏浆现象，严重时使泵管堵塞。采用的插板利用浮动密封环结构,密封性能好，无压力泄漏，完全解决漏浆问题。

2.3楼层高度增加后，泵管连接处出现漏浆、漏水问题，导致堵管或洗管时泄压。在泵管接头处采用带骨架的超高压砼密封圈，能防止砼在22MPa的高压下从管夹间隙中挤出，确保密封长久可靠。

3、施工流程

混凝土泵管布置安装液压截止阀设备调试混凝土浇筑超高压直接水洗泵管冲洗水循环利用设备维修、保养

4、施工工艺

4.1混凝土泵管布置

混凝土泵管采用耐高压管道，保证管道的抗爆能力。管道间的连接用高强度级别的螺杆，能够承受较大的纵向拉力，使接头处得到可靠保障。泵管接头处采用带骨架的超高压砼密封圈，能防止砼在22MPa的高压下从管夹间隙中挤出，确保密封长久可靠。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，在砼地面或墙面上用膨胀螺栓或埋件安装一系列支座，每根管道均由两个支座固定。为了减少管道内混凝土的反压力，在泵的出口布置了30m的水平管，竖向每间隔100m设置一段10m长的水平管，取得了较好的效果。

4.2安装液压截止阀

在输送泵出口附近的管道上，安装液压截止阀。泵管固定于支架上，牢不可动，截止阀用泵管支撑，当泵管起地高度不足时，截止阀水平安装，截止阀周围一米之内不应有障碍物，以免影响设备的拆装。截止阀与泵管垂直安装，不能倾斜，接口处密封，不许出现漏浆。

4.3设备调试

当截止阀安装完成后，安装油泵系统，连接油泵与油缸。开启操作阀，利用油缸驱动插板，封堵、开启管道，往复循环数次，确保设备运行正常。操作人员要随时观察插板与泵管的衔接，插板与泵管之间不应有间隙。油泵系统要做一个平台，不能受雨水影响。

4.4混凝土浇筑

混凝土在浇筑过程中，液压截止阀处于开启状态，设备开启一定要到位，不能出现截流现象，同时油泵系统处应断电，不允许非操作人员任意操作，以免造成截止阀关闭，引起爆管事故。当混凝土浇筑中，输送泵出现故障进行维修时，首先将截止阀关闭，防止泵管中的混凝土回流，直到故障排除，才能将截止阀开启。

4.5超高压直接水洗泵管

水洗技术本身是一种施工方法，关键是需要具备下述保障条件，即混凝土泵具有足够的压力、输送管道不漏水，眼睛板、切割环密封良好。

超高压直接水洗泵管根据洗管媒介不同，分为两种情况，在200m以下采用海绵球，在200m以上采用砂浆。

（1）当楼层总高度低于200m时，混凝土浇筑即将完成，浇筑部位预留出泵管中存有的混凝土方量，关闭截止阀，将海绵球放入地泵出口处，往地泵料斗中加水，然后开启截止阀，利用地泵输送不断加入料斗的水，达到输送泵管中剩余混凝土的目的。当海绵球从泵管中喷出后立刻停止地泵工作，然后泵管中的水由于重力反流入集水坑中。

（2）当楼层总高度高于200m时，根据不断增加的施工经验，海绵球已经无法承受较大的泵送压力，不能阻止水的渗透，水压越高，渗透量就越大。大量的水透过海绵球后进入混凝土中，会将混凝土中的砂浆冲走，剩下的粗骨料失去流动性引起堵管，使水洗失败。故现采用砂浆当媒介的方法，在浇筑完成后，关闭截止阀，在地泵料斗中放入1m³砂浆，然后开启截止阀，利用地泵将砂浆输送入泵管后，不断往料斗加入冲洗水，利用砂浆做媒介将泵管中剩余混凝土输送至作业面。由于在混凝土与水之间有一较长段的砂浆过渡段，不会出现混凝土中砂浆与粗骨料分离的状况，保证了水洗的顺利进行。当泵管出口处出现砂浆，可将掺有较多水的砂浆打入废料斗，有水出现时，立刻停止地泵工作，然后泵管中的水由于重力反流入集水坑中。

4.6冲洗水循环利用

水洗泵管过程中，会利用大量的水，如若不采取回收措施，也将造成较大的浪费，增加了施工成本，故在地泵旁边设置一个容积为5m³的集水坑，当洗管完成后，立即关闭截止阀，冲洗水被封堵在泵管中，拆除集水坑上空的泵管，冲洗水重力流入集水坑中，大部分冲洗水均进行了回收。当再次进行水洗时，便开启潜污泵，将集水坑中的水抽到地泵料斗中。如此往复，可使水达到循环利用，降低成本，增加收益。

4.7设备维修、保养

液压截止阀这套系统需在使用过程中，经常进行检修保养。油泵部分需设置在干燥的地方，做好防雨、防尘处理，油泵中的液压油也需周期性的进行清换，防止油中杂质太多。油路各接头及油管如有漏油现象，及时更换。油缸部分在活塞处经常上油，防止缸体磨伤。截止阀阀体应始终保持与泵管垂直，经常检查，如有错位，应及时校正。

5、混凝土泵送防回流施工中出现的问题及采取的措施

5.1超高压水洗过程中，出现海绵球失效的现象

超高压直接水洗在建筑高度超过200m时，绵球已经无法承受较大的泵送压力，不能阻止水的渗透，水压越高，渗透量就越大。大量的水透过海绵球后进入混凝土中，会将混凝土中的砂浆冲走，剩下的粗骨料失去流动性引起堵管，使水洗失败。

当建筑高度超过200m时，利用砂浆代替海绵球，可以完全阻止冲洗水进入混凝土，稀释混凝土，防止堵管。

5.2截止阀处出现漏浆的现象

截止阀安装的泵管没有固定，由于地泵的较大冲击力，使得截止阀两侧的泵管晃动，接口处产生缝隙，出现漏浆。

将液压截止阀两侧泵管做混凝土支墩，将泵管固定于支墩上，严禁泵管晃动。

5.3冲洗水浪费现象严重

超高压冲洗水洗完泵管后，冲洗水随意排走，每次都会出现大量水浪费，增加成本。

在地泵处设置集水坑，冲洗水回收至集水坑中，坑中设置潜污泵，进行水循环，达到重复利用，降低成本。

6、结语

本工程在混凝土浇筑过程中，采用液压截止阀防混凝土回流技术，每次浇筑混凝土时，可平均节省3m³混凝土，整个工程完成后，可节约大约800m³混凝土，赢得较大的利益。同时减少了渣土清运费及人工费，取得良好的经济效益。