超高建筑混凝土的配制及泵送施工技术

摘要：超高建筑混凝土施工过程中对施工技术以及原材料的性能等有着严格的要求，为更好的提升超高建筑泥凝土施工质量，本文对超高建筑混凝土的配制及

泵送施工技术进行简要分析，以促进超高建筑的实际使用性能的提升，仅供相关人员参考。

关键词：超高建筑；混凝土配制；泵送技术

引言

泵送技术在超高层建筑的施工中较为常见，是一种主要的施工技术，

并且该技术所针对的对象主要是混凝土，在采用这一施工技术进行施工的

过程中，应该充分考虑到混凝土的配合比，因为这与泵送技术的实际应用

具有密切的联系，要想保证工程在这一环节的顺利进行，应该事先对准备

工作做好充分的准备

一、超高建筑混凝土的配制

1、水泥用量

超高层泵送混凝土中水泥用量必须同时考虑强度与可泵性。水泥用量

过少，则混凝土的强度达不到建筑要求;水泥用量过大，则混凝土的粘性过

大、泵送阻力增大，进而泵送难度增加，吸入效率降低，最终施工难度增

加。

2、粗骨料

泵送混凝土中，粗骨料粒径越大，越容易堵管。在超高层泵送中，泵

送压力过大，易出现离析现象。大骨料粒径与管径之比不宜大于1︰5，且

尖锐扁平的石子要少，否则会增加水泥用量。

3、矿物掺和料

粉煤灰能掺入混凝土拌和物后，使流动性显著增加，而且能减少混凝

土拌和物的泌水和干缩当泵送混凝土中水泥量较少或细集料中粒径小于

0.315mm 含量少时，也可掺用粉煤灰进行弥补矿渣粉的活性极强，掺入矿

渣粉后可等量替代水泥，减少了混凝土水化热，延长了混凝土凝结时间，

提高了混凝土的耐久性。粉煤灰应选用一级或二级灰，粉煤灰的烧失量指

标很重要，不能超过3%，矿粉活性不低于S95 级，比如某工程针对特殊的

施工要求还添加了微珠掺合料，微珠代替部分水泥，为混凝土带来极好的

填充和“滚珠润滑”效应，可降低用水量，增大流动性，提高混凝土的强

度和耐久性，是混凝土低碳技术的新组分。

4、坍落度

普通的泵送作业中砼的坍落度在160mm 左右最利于泵送，坍落度偏高

易离析、低则流动性差。在超高层泵送中为减小泵送阻力，坍落度宜控制

在180～200mm，同时为防止砼离析可掺入沸石粉以减少泌水。

5、配合比参数

（1）砂率

输送混凝土的输送管，除直管外还有锥形管、弯管和软管等当混凝土

经过锥形管和弯管时，混凝土颗粒间的位置就会发生变化，此时如果砂浆

量不足，容易产生堵塞为此，泵送混凝土与普通混凝土相比，要适当提高

砂率。

（2）水胶比选择

混凝土中拌和水，除供给水泥水化需要外，还使混凝土拌和物获得必

要的施工性能此外，水胶比还与泵送混凝土在输送管中的流动阻力有关，

混凝土拌和物的流动阻力随着水胶比的减小而增大。建议利用优良的外加

剂性能，采用低水胶比配比，通过试配和压力泌水试验，选择最佳配比。

二、超高层混凝土泵送技术研究

1、超高层混凝土输送管道的布局

管道的布局必须要科学合理，为了高效利用管道，并提升混凝土泵送

效率，我们必须要尽量减少弯管道的使用量，在管道的底部也应当设置出

水平的管道，从而保证安全。为了保证混凝土的湿润效果，不让其发生干

燥凝结，我们应当尽量减少混凝土停留在管道中的时间，可以适当提高泵

送压力，尽快把混凝土排出管道。泵送过程中一般会发生比较大的机械振

动，因而可能会让泵送管道发生松动，甚至可能会造成管道脱离墙体造成

事故，为了保证管道的安全性，我们必须要对管道进行合理布局，必要时

使用管道固定装置对垂直管道加以固定。

2、超高层混凝土的泵送压力值。

混凝土的种类是有很多的，有的混凝土强度和硬度低，有的混凝土强

度和硬度高，因此，它们的泵送压力值都是各不相同的，高性能混凝土的

强度和硬度都是很高的，因而在泵送过程中用到的阻力和普通的混凝土是

不同的，摩擦阻力会很高，因此，我们应当做好泵送压力值的合理控制工

作。在泵送的时候，压力会出现或多或少的损失，我们必须要把这个因素

考虑到泵送工作中来，为了有效保证泵送的安全性和高效性，工程中一般

会预留出四分之一的泵送压力余量，这种冗余设计是相当科学和合理的。

3、超高压管道的连接

在通常经验中，超高层建筑工程的泵送方案中会选择有合理的防爆系

数和使用寿命的混凝土输送管，以保证整个工程由开始直至结束都不用拆

换。1、初段，水平管和约200 米以下的垂直管，即压力最大的前段管道，

采用壁厚为9mm 的耐磨合金钢128mm 口径超高压输送管、特制法兰连接、

O 型圈密封，这种密封圈配合法兰式连接输送管，可以有效的防止漏浆导

致堵管；2、末段，基于200 米以上楼层的剩余混凝土方量及输送压力已大

大降低，从安装作业量、磨损要求及爆管机率考虑，采用壁厚为5mm 的普

通125mm 口径高压输送管。3、初段与末段之间用变径管连接，即一头为

法兰连接方式，另一头为卡扣连接方式。

4、超高压水洗技术

由于高性能混凝土在泵送过程中受到的土粘阻力较强且泵送压力大、

输送距离远，堵管的可能性会更高，因此，在施工过程中，可以尽量将混

凝土的坍落度控制在200mm 左右，并在浇筑前打上水泥砂浆，比例为1：

1，并在浇筑工序完成后做好泵管的清洁工作。传统的管道清洁工作采用水

洗技术完成，即在混凝土的管道中放入海绵球，并利用清水实行泵送，海

绵球就能将管道中残留的混凝土带出管道，但是应用弊端比较大，因为海

绵球具有较大的水渗透性，水压增强后海绵中的水渗透量就会增大，虽然

含有大量清水的海绵能够将混凝土中的砂浆带走，但是管道中还会存在大

量的粗骨料导致管道堵管，水洗效果不佳，而选择超高压水洗技术，只需

要管道泵中存在足够的压力，无漏水的情况，且接口处、眼睛板和切割环

等地方具备良好的密封效果，就能够获得高效的管道冲洗效果。

5、混凝土泵送堵管的原因及预防措施

很多情况会导致泵送超高层混凝土的时候产生堵管现象，堵管会造成

混凝土的浪费，也会耽误工程进度，所以要提前预防堵管现象的发生。想

要预防，就必须要先弄清楚堵管的原因。

之所以会发生堵管现象，主要原因有：①管道的连接不正确，管道的

接头没有密封好；②泵送的速度不合适，管道没有清理的干净，停机的时

间太长；③受到环境的影响；④混凝土有质量问题。

鉴于上述原因，预防堵管的措施有：①要编制科学的管道布置方案；

采用特制的密封圈，管的接头处要紧固；泵送之前需要注入适量的砂浆或

水，保持泵里的湿润。②刚开始时泵送速度要慢，逐渐提高；泵送完一次

清洗一次，防止混凝土遗留在管内；停机的时候，要每隔5 到10 分钟开机

一次；③根据季节的变化，冬季用温水对混凝土进行搅拌，夏季对混凝土

加冰水进行搅拌。④合理的控制混凝土的坍落度；选择合适的原材料；选

择合理的添加剂，并对用量进行控制。

结语

通过对超高层混凝土泵送技术影响主要因素的分析，确定砼配合比设

计原则，对粗细骨料与外加剂的试配选定，同时选用合适的混凝土输送泵

与泵管，并采取合理的布置，达到超高层建筑的泵送要求，工程应用效果

较好。通过该大厦工程实践，对超高层建筑的混凝土泵送技术与施工积累

了新的认识。特别是高强度混凝土的泵送技术，通过设计混凝土配合比与

采用粉煤灰和外加剂复合使用，使混凝土的一些工作性能得到增强，利于

泵送。

参考文献

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施工建设

2016.16 85