1、騰訊濱海大廈總承包工程施工組織方案第七節 超高層砼泵送施工方案1. 工程概況1.1 主塔樓結構的混凝土強度等級根據設計圖紙的說明，本工程主塔樓結構的混凝土強度分布狀況如下：1.2 主塔樓結構的混凝土泵送估算量主塔樓結構在正常施工狀態下，沿立面標高將保持2個上下層次的混凝土澆筑作業面，分別為：南塔第一作業層：核芯筒剪力墻，每次施工一層，混凝土量估算約520立方。第二作業層：滯后第一作業層3-4層左右，核芯筒外水平樓板，每次施工一層，混凝土量估算約477立方。北塔第一作業層：核芯筒剪力墻，每次施工一層，混凝土量估算約548立方。第二作業層：滯后第一作業層3-4層左右，核芯筒外水平樓板，每次施工一層

2、，混凝土量估算約468立方。建筑單體作業層次序澆筑部位砼方量（最大值）澆筑時間（h）南塔第一作業層核心筒柱、梁、剪力墻520m³8.6h第二作業層核心筒外柱、梁、水平樓板477m³7.9h北塔第一作業層核心筒柱、梁、剪力墻548 m³9.1h第二作業層核心筒外柱、梁、水平樓板468 m³7.8h2. 主塔樓結構混凝土輸送泵的選擇2.1 混凝土輸送泵的選擇2.1.1 騰訊濱海大廈項目理論要求1) 南塔50層，主屋面高度243.7 m，北塔39層，主屋面高度194.15 m2) 混凝土強度等級C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60；3) 每小

3、時實際輸送方量不小于60方。2.1.2 設備選型根據高度要求，泵送到246.3米高度的混凝土出口壓力大約需要大于24MPa(詳第3小節，混凝土壓力計算)，而按實際需要每小時輸送方量不小于60立方，因此必須采用兩臺混凝土泵同時施工泵送，每臺混凝土泵輸送量不少于30方。針對以上要求，我們擬選用三一重工生產的HBT90CH-2122D混凝土輸送泵, 可以滿足該項目混凝土泵送施工的要求。具體配置如下：1) 泵送設備：HBT90CH-2122D五臺,其中使用4臺,1 臺備用，2) 布料機：塔樓主樓核心筒HGD28型內爬式4臺，四套管道及管道附件。3) 液壓截止閥+液壓泵站各2套。2.1.3 HBT90C

4、H-2122D混凝土輸送泵的基本技術參數技術參數HBT90CH-2122D整機質量（kg）12000外型尺寸（mm）7350×2300×2750理論混凝土輸送量（m³/h）90/60理論混凝土輸送壓力（Mpa）14/22液壓系統壓力MPa32輸送缸直徑×行程（mm）200×2100主油泵排量（cm³/r）190×2柴油機功率（kW）186×2上料高度（mm）1420料斗容積（m³）0.7理論最大輸送距離（m） (125A管)水平2500垂直8352.1.4 HBT90CH-2122D 技術特點1) 雙動力

5、功率合流技術雙泵合流技術，可獨立啟動。在低負載大排量工作狀態下，開動一組動力186kW柴油機，油耗相對較小。當一組動力出故障時，另一組動力仍可維持50%的排量繼續工作，大大提高了設備的可靠性，這是一款針對高層泵送的特制超高壓拖泵。由于頂層混凝土標號相對不高，泵送性能較好，達到最大高度后，排量應不小于45m³/h。2) 砼活塞自動退回技術混凝土泵的砼活塞作為最主要的易損件，對其進行維護更換的方便性直接影響著混凝土泵送的效率。采用該項技術，更換砼活塞由原來4小時縮短到30分鐘。3) 柴油機轉速計算機控制節能技術采用PLC、步進電機及速度傳感器對柴油機進行控制，結合發動機功率特性曲線，可根

6、據不同工況自動調節發動機的油門，使設備在滿足施工要求的最省油工況下運行，提高燃料的經濟性，達到節能降耗的目的，平均節約油耗20%以上。4) 超高壓混凝土直接水洗工藝：超高層泵送中，HBT90CH2122D超高壓泵泵沿用“泵送多高、水洗多高”這一具有傳奇色彩且創造了水洗最高世界紀錄的技術，混凝土浪費減至最低程度。由于沒有管道里的殘余混凝土，減輕了渣土處理及管理的負擔，降低了施工過程的工作量和成本。5) 硬質合金眼鏡板、切割環S管帶動切割環在眼鏡板之間來回切割，并夾雜高壓砂粒磨琢，普通眼鏡板和切割環很快就會磨出間隙，泄壓。超高壓泵送更加容易出現泄壓，針對于此現象，我們開發了“L”形分體式硬質合金眼

7、鏡板，使用壽命大于8萬方。6) 砼活塞當進行超高層泵送時，管道內的混凝土對砼活塞產生巨大的背壓，普通砼活塞承受不了此壓力，出現砼密封體周邊被剪切而損壞。采用專利技術的纖維增強聚氨脂砼活塞具有高強的抗背壓剪切、抗老化、抗水解和耐磨損能力.7) 壓差感應換向控制技術：問題：超高壓泵送，系統壓力高、排量大、沖擊大、反壓大解決方法：壓力傳感器監測換向訊號；換向時電比例主油泵按設定的曲線減小排量。優點：使換向平穩，完全消除了液壓系統換向壓力尖峰，同時噪聲降低5dB。如下圖：換向壓力峰值由23MPa下降為18MPa。2.1.5 混凝土泵管系統的選擇由于混凝土泵管內的泵送壓力高達22MPa，泵管內將產生27

8、0kN 的縱向拉力，所以必須采用耐高壓的管道系統方能滿足泵送要求，具體選擇方案見下表所示：序號項目選用方案1管徑管徑越小則輸送阻力越大，過大則抗爆能力差且混凝土在管內流速慢，影響混凝土的性能，綜合考慮選用內徑為125mm的輸送管。2管厚選用壁厚為9mm，材料采用45Mn2，內表面高頻淬火，硬度HRC60以上，壽命100000m³。，保證管道的抗爆能力。3接頭形式采用法蘭螺栓連接的形式保證泵管連接的牢固性。4密封圈超高壓管采用O形密封圈的密封結構。管道連接采用活動法蘭螺栓緊固結構聯接，方便接管，承載壓力在30MPa以上。減少壓力損失，確保接頭處長期可靠。2.1.6 輸送管的安裝與固定輸

9、送管的固定分為剛性固定與柔性固定兩種。剛性固定是輸送管固定座通過直接與地面或墻壁相連；柔性固定是輸送管固定座與地面或墻壁之間安裝有減震裝置。帶減震裝置的固定座可以吸收或抑制輸送混凝土產生的震動和噪音，可以有效減少輸送混凝土產生的震動和噪音的傳遞，從而達到減震和消除噪音的目的，保護了施工周邊的環境，也不會影響周圍的施工作業。1) 水平管的安裝與固定每根管用2個砼管固定裝置固定牢固、防止管道因震動而松脫水平彎管固定方式帶減震裝置的水平管固定座剛性連接的水平管固定座2) 垂直管道的安裝與固定在墻壁上預埋高強度鋼板，U碼焊接在鋼板上，再用砼管固定裝置固定牢固豎直管道固定水平管與垂直管交匯處固定2.1.

10、7 液壓截止閥的安裝在泵的出口端和1樓安裝截止閥，阻止垂直管道內混凝土回流，便于設備保養、維修與水洗。2.1.8 管道的水洗技術1) 水洗的準備(1) 在泵旁邊建一個水池或建二個水箱（容積約9立方米），接二個2-3的水管到二臺泵旁邊，作水洗之循環利用。制作二個斗（容積約1-2立方米）。用于承接廢料。(2) 水洗原理與方法150米以下高度時，采用圖一所示用海綿塞的水洗方法。150米以上高度時，采用圖二所示不用海綿塞的水洗方法。因為，如果仍用海綿塞，由于海綿塞不能完全對高壓水密封，滲過海綿塞的高壓水形成小激流，流速比海綿塞快，從而沖走混凝土的砂漿，使海綿塞前的石子越積越多，當水流推力不足以克服石料

11、自重和阻力時，就會發生堵管。而采用圖二所示水洗方法，用混凝土泵先直接泵一料斗砂漿再泵水清洗，且不用海綿塞，其原理幾乎與泵送混凝土的原理完全一樣。不會出現石子越積越多的現象，從而實現泵送多高，水洗多高。3. 混凝土壓力計算主樓最大泵送高度246,30m，混凝土泵送高度高，泵送難度大。體現混凝土輸送泵泵送能力的兩個關健參數為出口壓力與整機功率，出口壓力是泵送高度的保證，而整機功率是輸送量的保證。從理論計算與工程實踐兩個方面對出口壓力與功率進行分析，再對所選輸送泵進行復核驗算。理論計算按JGJ/T10-95混凝土泵送施工技術規程，泵送混凝土高度按300m計算混凝土輸送泵所需壓力。混凝土泵送所需壓力P

12、包含三部分：混凝土在管道內流動的沿程阻力造成的壓力損失P1、混凝土經過彎管及錐管的局部壓力損失P2以及混凝土在垂直高度方向因重力產生的壓力P3。水平管壓力損失：P1=P1×l=4dk1+k21+t2t2V22×l式中：單位長度的沿程壓力損失。l管道總長度，垂直高度主樓按300m，泵管水平長度均取80m。粘著系數，取=（3. 0-0.01S）×102 (Pa)，S為塌落度，按S=200計。=（3.0-0.10S）×102 (Pa)=100Pa混凝土輸送管直徑，取125mm速度系數，取=（4.0-0.01S）×102 (Pa/m/s)。=（4. 0

13、-0.01S）×102 =200Pa混凝土泵分配閥切換時間與活塞推壓混凝時間之比，其值約0.3混凝土在管道內的流速，當輸送量40m3/h時，流速約1.08m/s。徑向壓力與軸向壓力之比，其值約0.9。按上式計算得出，主樓P1 = 4.67Mpa。彎管壓力損失彎管：90º，按20個（含布料桿彎管）計；45º彎管按2個計；錐形管按1個計。每個90º彎管、錐管壓力損失0.1 MPa；每個45º彎管和截止閥壓力損失0.05 MPa。S分配閥壓力損失0.2 MPa。每套管道設置2個截止閥。P2=21×0.1+4×0.05+1×

14、;0.2= 2.5 MPa。豎管中混凝土自重壓力損失：P3=gH=2600×9.8×300×10-6=7.64MPa。式中：混凝土密度，取2600kg/m3g重力加速度9.8m/S2H泵送高度，按300m計算理論計算結論泵送300m高時所需總壓力：P=P1+P2+P3=4.67+2.5+7.64=14.81（Mpa）經驗計算根據多項超高層工程高強混凝土泵送情況統計，水平和豎向配管單位長度管道內的壓力損失為:=0.02MPa/m，按水平配管80m，豎向配套300m計算沿程壓力損失。P1= ×= 380×0.02 =7.6MPa高強混凝土泵送至30

15、0m高所需壓力計算沿程壓力損失：P1=7.6 MPa彎管壓力損失（按上述理論計算） P2=21×0.1+4×0.05+0.2=2.5 MPa。垂直高度壓力損失：（按上述理論計算）P3=gH=2600×9.8×300×10-6=7.64MPa主樓混凝土泵送所需總壓力：P= P1 + P2 + P3=7.6+ 2.5 +7.64=17.71Mpa最大混凝土出口壓力確定按JGJ/T10-95混凝土泵送施工技術規程，主樓理論壓力計算出口壓力為14.81MPa，按經驗統計數據，主樓混凝土泵送出口壓力為17.74MPa。在選擇混凝土輸送泵時，混凝土泵的最大

16、出口壓力應比實際所需壓力高20%左右，多出的壓力儲備用來應付混凝土變化引起的異常現象，避免堵管。而用于超高層建筑的混凝土泵送，其意外的因素更多，要求的可靠性更高，顯然應該有足夠的壓力儲備。因此，根據上面的計算結果，主樓將混凝土泵的最大出口壓力確定為22MPa，一方面有約50%的壓力儲備，另一方面，在正常的工作狀況下，液壓系統工作壓力不超過24 MPa，工作的可靠性更高。4. 設備功率確定根據上述壓力計算，當出口壓力22MPa時，系統壓力為24MPa。主系統恒功率變量點設定p=26 Mpa。柴油機額定轉速為2000rpm。主油泵2臺，排量為合計190毫升/轉。換向油泵1臺，排量25ml/r，最高

17、工作壓力16Mpa攪拌油泵1臺，排量23ml/r，最高工作壓力12Mpa 主油泵功率W1=P×Q/60=24×190/60=76 kW換向泵的功率W2= P×Q/60=16×50/60=13 kW攪拌泵的功率W3= P×Q/60=12×23/60=4.6 kW發動機功率：W=（W1+W2+W3）/=（76 +13 +8）*2/0.88=213.6kW：機械效率，取0.88確定的功率213.6kW功率的不確定因素較少，選擇混凝土輸送泵設計的泵送量為60m3/h，按80%的容積效率計算，實際泵送量也在40m3/h以上，因此功率無需再增加儲

18、備，不低于計算的較大值選取即可滿足要求，故輸送泵選擇兩臺186kW的柴油輸送泵，總功率為372kW >213kW。5. 泵送混凝土的連續供給5.1 混凝土攪拌站的選擇根據本工程特點，我們將選擇2個攪拌站為本工程提供商品混凝土，經研究決定，本工程的混凝土攪拌站擬定為利建混凝土攪拌站、金眾混凝土攪拌站和天地混凝土攪拌站。為保證混凝土輸送車能以最快的速度到達施工現場，我們先對主要路線的車流量進行調查，然后根據調查結果優化確定攪拌站混凝土運輸車輛的行駛路線。滿足綠色建筑要求。5.2 現場的交通組織為保證混凝土澆筑時現場不出現交通混亂現象，我們將對現場道路進行規劃，混凝土澆筑時混凝土運輸車按照預定

19、的路線行駛，現場兩臺工作泵分別設置一個候車區。6. 混凝土的泵送及澆搗6.1 混凝土泵送序號項目注意事項1泵管的布置布管應根據混凝土的澆注方案設置并少用彎管和軟管，盡可能縮短管線長度。本工程管道沿樓地面或墻面鋪設，在混凝土地面或墻面上安裝一系列支座，每根管道均由支座固定。為了減少管道內混凝土反壓力，在泵的出口布置了一定長度的水平管及彎管。2混凝土配合比配合比設計的原則是滿足強度、耐久性、可泵性要求，具體配合比將在施工之前根據現場實際情況進行混凝土配合比實驗確定合理可行的混凝土配合比。3泵送前準備泵送前應用水濕潤泵的料斗、泵室、輸送管道等與混凝土接觸的部分，檢查管路無異常后方可采用水泥砂漿潤滑壓

20、送。4泵送過程中開始泵送時泵機應處于低速運轉狀態，注意觀察泵的壓力和各部分工作情況，待順利泵送后方可提高到正常運輸速度。當砼泵送困難、泵的壓力突然升高時會導致管路產生振動，可用槌敲擊管路、找出堵塞的管段，采用正反泵點動處理或拆卸清理，經檢查確認無堵塞后繼續泵送，以免損壞泵機。6.2 混凝土的澆搗序號項目注意事項1澆筑前的準備工作混凝土澆搗前應首先對較光滑的混凝土表面進行鑿毛并清除混凝土表面的浮漿和雜物，清水沖洗干凈后，首先鋪設20厚水泥砂漿。2墻體的澆筑混凝土澆筑過程中應嚴格控制混凝土的坍落度、工作度及混凝土的輸送時間，以防混凝土產生離析；墻體混凝土分層進行澆筑，逐層振搗，確保混凝土澆筑質量；

21、分層澆筑必須連續進行，嚴禁施工冷縫的出現。3水平樓板的澆筑核心筒水平樓板應先做好與墻體之間的施工縫處理。混凝土澆筑時要確保按同一個澆筑方向進行連續進行。6.3 混凝土養護養護部位養護措施核心筒核心筒剪力墻采取刷DB-H538A養護劑和薄膜覆蓋相結合的方式進行養護；樓板水平樓板采取灑水養護。7. 高性能混凝土配制及型鋼柱混凝土施工為了搞好本工程C60高性能混凝土的配制、施工及驗收全過程控制工作，在正式施工之前，項目部將聯合業主、監理、設計、攪拌站，并邀請國內一些混凝土行業知名專家，成立混凝土攻關小組，對超高性能混凝土的強度要求、可泵性要求、穩定性要求等進行一系列的實驗和研究。1) 對砂、石、水泥

22、、外加劑等原材料質量進行嚴格控制和管理2) 不斷試驗，調整配合比，提高砼的可泵性。對于高性能混凝土必須根據實際材料等情況進行大量的塌落度、擴展度、倒筒時間、L型流度儀、壓力泌水等試驗，在確保強度的前提下優化配合比，盡量滿足可泵性要求。同時，還要求進行砼耐久性、自收縮、防火等性能研究，以滿足重點工程的高標準高功能的設計要求。8. 混凝土試塊長期保存試驗為了給工程在使用過程中的維護和保養提供依據，同時也為今后的類似工程的設計和施工積累經驗，我們將對本程的核心筒及鋼管混凝土等典型部位的各種強度等級混凝土留置長期試件，對混凝土在不同齡期的各項性能指標進行觀察，了解結構的耐久性變化情況，對結構混凝土的維

23、護和保養提出建議或措施。序號項目注意事項1試件的留置種類根據本工程的結構特性及混凝土所處環境,擬留置以下幾種類型的試塊：抗壓試塊、彈性模量試件、氯離子滲透試件、混凝土收縮試件，并對試件做定期檢測。2計劃檢測、觀察的項目檢測各齡期混凝土的強度、彈性模量、混凝土的收縮、混凝土的炭化深度、混凝土抗氯離子滲透能力，并建立混凝土的強度發展曲線、收縮徐變曲線、炭化深度曲線，根據各種曲線對結構的耐久性及壽命進行評估，提出維護的建議或措施。3檢測、觀察方案各齡期試件雙倍留樣，置于與工程類似的氣候環境條件下，其中一半試件表面刷上與工程所用相同的外墻涂料，涂料的更換時間與工程同步，分別檢測各齡期混凝土的各項性能，記錄數據進行分析，對混凝土涂料的保護作用也可以進行評價。4長齡期試件的留置原則考慮到工程的特殊性，除對每個澆筑單元按規范要求留置試塊以外，對核心筒及鋼管混凝土典型節點留置一定數量的長期試件，留置原則為：每50m高度為一個區段；不同強度等級；核心筒與鋼管混凝土分別留置。5試件的成型為了使長齡期試件所測的數據更具有代表性，每種混凝土強度等級的長齡期試件必須由同一批混凝土制作，這樣所測到的數據才能真實、準確的反應混凝土在不同齡期的變化狀況，對混凝土的耐