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摘要：我国建筑行业发展速度不断提高，也逐渐增加了高层建筑的数量和规模，快速发展超高层建筑，可以促进社会经济可持续发展。超高层建筑施工过程中，技术应用和材料运输等方面存在较大的难度，建筑施工中重要的材料是混凝土，因此当前超高层建筑施工要注意解决混凝土输送问题，而利用超高层建筑泵送混凝土施工技术可以解决上述问题，进一步提高超高层建筑的施工质量。
关键词：超高层建筑；泵送；混凝土；施工技术
引言
超高层建筑是指建筑高度超过100m的建筑，近年来，随着技术经济的发展，超高层建筑不断涌现，作为现代城市地标，正不断地改变着城市生活和景观。混凝土泵送施工是超高层建筑施工中的核心环节，通常也是施工难点。超高层混凝土泵送技术一般指泵送高度超过200m的现代混凝土泵送技术，超高层建筑的混凝土往往强度等级高、粘稠度大，泵送阻力大，泵送压力高，致使泵送施工困难，容易出现堵管、爆管、泵送压力损失的情况，严重影响工程进度。因此，做好超高层混凝土泵送施工对超高层建筑乃至建筑技术的发展都具有相当重要的意义。超高层混凝土泵送施工是一个系统工程，本文从混凝土原材料选择、配合比设计、产品性能、泵管布置、泵送设备选型及应急管理等方面进行阐述分析，为超高层混凝土泵送施工提供参考。
1混凝土泵送原理概述
泵送混凝土要具有粘滞性和流体性，在外力作用下，混凝土仍旧可以流动。在泵送压力的影响下，管内混凝土的水泥砂浆在管外侧流动，同时在管壁形成一层水泥砂浆，这种砂浆的屈服剪应力比较小，因此保障管内混凝土的流动性，这层水泥砂浆可以发挥润滑剂的作用，避免混凝土和管壁之间产生摩擦。混凝土泵属于重要的运输工具，利用泵动力，将搅拌运输车中混凝土泄入到泵料斗中，利用泵压力可以向浇筑地点沿着管道直接输送混凝土，同时可以完成水平运输和垂直运输，提高混凝土运输效率，在工业建筑和民用建筑中都可以利用这种方式，尤其是针对大体积混凝土，通过泵送混凝土可以达到良好的综合效益。
2超高层建筑混凝土泵送施工技术要点
2.1混凝土配制
混凝土配制主要从原材料选择和配合比控制两方面分析。就原材料来讲，混凝土粒径越大发生泵管堵塞的可能性就越高，所以应严格把控混凝土骨料粒径大小。此次施工中，所用石子为连续级配碎石，粒径大小在5～25mm范围内，含泥量小于0.1%，母岩强度为112.0MPa。细骨料选用中砂，细度模数在2.5～2.9之间，含泥量小于0.3%。所用水泥为普通硅酸盐水泥，抗压强度为10.2MPa、抗折强度为28d，各项性能指标均满足国家规定标准。混凝土中还添加有泵送剂、掺合料，其中泵送剂减水率为30.0%，与水泥有着良好的适应性；掺合料为S95级矿粉及Ⅱ级粉煤灰，可提高混凝土密实度和耐久性。对于混凝土配合比，应在保证混凝土强度前提下，遵循耐久性、经济性、可泵性原则，经反复试验，最终得到最佳配合比，以C60强度混凝土为例，其配合比如表1所示。混凝土出站坍落度为235mm，3h坍落度损失小于10mm。
2.2泵送设备选型
混凝土泵机、输送管道的选型会直接影响混凝土工程施工效率与质量，下文主要对此进行详细分析。（1）混凝土泵机。根据工作原理、理论输送量、分配阀、驱动方式等依据，可将混凝土泵机划分如表2所示。具体根据项目实际情况，如浇筑工程量、浇筑进度、混凝土坍落度等因素，合理选择即可。（2）混凝土输送管选型。混凝土输送管是混凝土泵送的重要媒介，超高层泵送施工时，输送管长度往往较长，且对其耐磨性要求相对较高，要防止高强高性能混凝土输送时出现爆裂问题。目前，我国超高层混凝土施工运用较多的有电焊钢管、高压无缝钢管，结合工程实践分析，混凝土泵车相连位置、底部泵管，可选用内部为螺旋纹式的泵管，有效避免堵管问题的出现；超高层泵送施工压力较大，输送管连接以法兰夹密封圈为主，确保密封效果良好。
2.3泵管布置与安装
1）泵管布置原则（1）最短距离最少弯管原则，泵送管道的配管线路最短，管道中尽量少采用弯管和软管，应避免使用弯度过大的弯头，管道末端活动软管弯曲不得超过180°，并不得扭曲。（2）1/4原则，水平管与竖直管道长度之比不宜小于1/4，宜在1/4-1/3范围，水平长度有利于减缓垂直高度重力压力对泵机设备的影响。当施工现场场地限制，水平管道长度无法满足时，可以适当增加弯头数量，用于抵抗竖向管道内由于混凝土自重而对泵机产生的反压。（3）基准点原则，泵口不是布管的基准点，基准点是在水平与垂直管道的转点，布管时首先需确定基准点的位置和高度，基准点泵管必须完全刚度固定。（4）等高原则，水平管道应遵循基准点等高原则，即与基准点高度保持在一个水平面，因为水平管靠近泵口，管道内压力最大，否则水平管易发生振动造成密封圈损坏或者爆管。（5）先布管后固定原则，为保证同一平面管道处于一个水平面，避免因长度不合适造成接管，影响工期，应遵循先布管后固定原则。（6）用一备一原则，考虑到主体混凝土浇量较大，考虑布置两套完整管路，即使一套出现堵管时另一套也能继续泵送。
2.4混凝土柱的浇筑
在超高层建筑泵送混凝土施工过程中，施工单位需要安装核心筒部位，再安装筒外楼板钢结构。在钢筋混凝土柱浇筑阶段，因为筒外混凝土楼板比较少，导致施工人员缺乏施工区域，增加浇筑工作的难度。施工单位利用塔式起重机完成浇筑工作，不利于提高整体施工效率，还会延长运输时间。料罐放料的过程中因为各种因素的影响，增加了施工危险性。在浇筑工作中，施工单位需要利用有效的浇筑方案，有效落实浇筑作业。施工单位可以利用液压爬升布料机，再设置钢结构平台，这种装置这些工作非常灵活，完成浇筑工作之后，可以在其它的浇筑点移动塔式起重机。
2.5混凝土泵清洗
完成混凝土泵送浇筑后，为方便下次泵送施工，需进行洗泵操作，根据洗泵方式的不同，主要将其分为气洗和水洗。所谓气洗，是指借助空压机设备，使其产生高压气体，冲击力作用于海绵球上，使其能够将混凝土从管道中推送出来，并加以回收，进而完成泵洗作业。水洗则是在重力作用下，实现对管道的清理，一般适用于竖向管道，在清洗水平管时，为避免发生堵管现象，需将其拆分开逐段清洗。要注意的是，无论是采用气洗还是泵洗，都需要借助液压截止阀来实现，需将其安装在泵口位置处。
结束语
在超高层建筑施工中利用泵送混凝土施工技术，可以改善混凝土的可泵性，有效减少水化热问题，保障超高层建筑施工质量，进一步提高施工效率，促进我国超高层建筑可持续发展。
参考文献：
[1]罗志忠，罗金赞.超高层建筑施工关键技术研究[C].四川省水力发电工程学会.四川省水力发电工程学会2018年学术交流会暨“川云桂湘粤青”六省（区）施工技术交流会论文集.四川省水力发电工程学会：四川省水力发电工程学会，2018：136-145.
[2]易桃，严顺洪.浅析超高层泵送混凝土关键技术及施工控制[C].中国冶金建设协会混凝土专业委员会、中冶高性能混凝土工程技术中心.第六届“全国先进混凝土技术及工程应用”研讨会论文集.中国冶金建设协会混凝土专业委员会、中冶高性能混凝土工程技术中心：工业建筑杂志社，2018：59-65.
[3]徐宝君.高层建筑大体积混凝土施工技术分析[J].建材与装饰，2018（31）：6-7.
[4]李民强.浅谈高层建筑泵送混凝土配合比设计[J].广东建材，2018，34（05）：14-15.
[5]谢创德.超高层混凝土泵送施工技术[J].建材与装饰，2018（15）：41.