202超高层混凝土泵送方案与技术措施本工程甲级写字楼最大泵送高度为280m,属超高程泵送混凝土。

超高层混凝土要提前做好混凝土配比的试验研究，明确每个高度施工段及各种环境条件下的最优配合比，优选高性能的泵送设备，确保超高泵送的顺利实施。

23.1 超高泵送混凝土简介超高程泵送要求混凝土必须具有很好的流动性、体积稳定性和可泵性，但截至目前，国内尚无有关超高泵送混凝土的技术性能要求的规范、标准，我们根据企业以往施工超高层的实际经验，并参考国内外同类工程的有关技术数据和资料，总结出超高泵送混凝土的技术性能要求如表23.1-1所示。

为了确保混凝土的技术性能达到上述指标要求，我们将严控原材料的优选和检验，并根据进度计划提前做好各强度等级混凝土的试配。

超高泵送混凝土原材料质量控制见表23.1-2。

泵送出口压力是决定混凝土泵送高度的重要指标，我们将在计算理论泵送所需压力的基础上初定泵的型号，然后根据拟定布置方式计算配管整体水平换算长度等技术指标，从而验算所选泵型的科学、合理性。

经过详细计算与周密论证，我们最终选定三一重工生产的HBT90CH-2122D 和SY5121-THB90(车载泵)分别作为本工程超高泵送的高、低区泵，其理论最大出口压力分别达到35MPa 和11.5Mpa 。

其中HBT90CH-2122D 它的最大理论泵送排量为100m 3/小时，理论泵送压力为35MPa ，柴油机功率为546kW ，理论最大水平泵送距离为2500米,垂直泵送高度为500米。

HBT90CH-2122D 、SY5121-THB90的技术参数和实际应用情况见表23.2-3。

203技术参数 输送泵型号HBT90CH-2122D SY5121-THB90 动力及泵送系统(油泵排量ml/r ，油压MPa ，容积L 、功率KW) 主油泵排量190×2油压32，油箱容积600柴油机额定功率181×2发动机额定功率161砼坍落度(mm) 100～230 100～230 输送缸直径×最大行程(mm) Φ200×2100 Φ230×1600 料斗容积×上料高度(m3/mm) 0.7×1420 0.6×1500 外形尺寸长×宽×高(mm)7126×2330×27508940×2370×3040总质量（kg ） 1150012000SY5121-THB90HBT90CH-2122D拟应用低区：30层以下(泵送高度127.6m)高区：30层以上(最大泵送高度280m)1) 泵送出口压力计算按照甲级写字楼的最大泵送高度进行验算。

(1) 泵送混凝土至甲级写字楼屋面最高点(280m)所需压力计算混凝土泵送所需压力P 包含三部分，即：混凝土在管道内流动的沿程压力损失P1、混凝土经过弯管及锥管的局部压力损失P2以及混凝土在垂直高度方向因重力产生的压力P3。

○1 沿程压力损失计算 MPa l V t t k k d l p l 3.614221221=•⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=•∆α∆p1=4/0.125×{280+380×（1+0.3）×0.56}×0.9×482=12729.6×556.6=7.7MPa 式中：lp ∆—单位长度的沿程压力损失；l —泵管总长度：垂直高度280m ，加上布料机及水平泵管部分120m ，取400m ； 1k —粘着系数，取1k =（3.00-0.01×S ）×102 (Pa)=280,S 为坍落度，暂取20cm ；d —混凝土输送管直径，暂按Φ125mm 计算；2k —速度系数,取2k =（4.00-0.01S ）×102 =380(Pa/m/s)；t2/t1—混凝土泵分配阀切换时间与活塞推压混凝土时间之比，取0.2～0.3；2V —混凝土在管道内的流速，当排量达40m3 /h 时，流速约0.91m/s ；2α—径向压力与轴向压力之比，其值约0.9。

○2 局部压力损失计算 泵送至屋顶最高点时，需：90º弯管25个，45º弯管4个，橡胶软管1根，锥管1个，截至阀2个。

根据表12.2.4-2、表12.2.4-5所列换算关系，则有：P2=25×0.1+0.05×4+0.08×2+0.2+0.1=3.16 MPa管 件 名 称 换 算 量 换算压力损失（MPa ）水平管 每20m 0.10 垂直管 每5m 0.10 45°弯管每 只 0.05 90°弯管、锥管 每 只 0.10 管路截止阀 每 个 0.80 3～5m 橡胶软管每 根0.20部 位 名 称 换 算 量 换算压力损失（MPa ）Y 型管 每只 0.05 分配阀 每个 0.08 泵启动内耗每台2.80○3 自重压力计算 P3=ρgH=7.13MPa ，式中：ρ—混凝土密度，取2600kg/m3； g —重力加速度，取9.8N/kg ； H —泵送高度，按280m 计算。

2 )泵送能力验算根据P1、P2和P3的计算结果，则泵送混凝土至屋顶最高点(280m)所需理论总压力： P=P1+P2+P3=7.7+3.16+7.13=17.99MPa ，考虑到超高层泵送过程的复杂性，为安全、保守起见，混凝土泵 应考虑至少20％的压力储备。

因此，泵送混凝土至屋顶最高点280 m 所需压力应为：P ’=17.99×1.2=21.58MPa 。

204混凝土管道水平配管总换算长度l=120+280×4+ 9×25+4.5×4+8+20=120+1448+225+18+28=1919 根据以上计算结果可知：(1) 混凝土管道水平配管总换算长度L=1511m ＜2500m(该型泵理论最大水平输送距离为2500m)；(2) 考虑各类压力损失及压力储备后，计算出泵送混凝土至屋顶最高点(381.84m)所需压力P ’=21.58Pa ＜35MPa(该型泵理论最大输送压力为35MPa)。

因此，可以判断：本工程高区泵(HBT90CH-2122D)的泵送能力满足要求。

运用同样方法，推断出低区泵(SY5121-THB90)的泵送能力满足要求。

3 ) 输送泵可靠性论证三一重工的HBT90CH-2122D 混凝土输送泵，集世界先进技术于一体，是一种高效率、高可靠的优质产品。

在上海环球国际金融中心使用，它的最大理论泵送排量为120 m 3/小时,理论泵送压力为22MPa ，柴油机功率为362kW ，理论最大水平泵送距离为2500米,垂直泵送高度为500米。

采用双动力结构、专利技术眼镜板、切割环和高压密封活塞，辅以液压截止阀，可实现全自动高低压切换、直接水洗等，完全满足超高泵送需求。

4 ) 布料机的选择(1) 本着“方便操作、经济适用”的原则，、塔楼外筒的钢管柱、组合楼混凝土板施工采用由三一重工生产的HGY18型移动式混凝土布料机，该机可遥控操作，臂架自由俯仰，最大布料半径18m ，HGY18混凝土布料机性能参数见表23.4-6。

表23.2-6 HGY18混凝土布料机性能参数最大布料半径 18m 臂架回转角度 任意角 工作环境 （-10~+45）°C 安装型式四条支腿支撑，免安装 支腿前后跨度（mm ） 4484*4484电机型号 Y160M-4V1,IMB5,IP54 功率 11kw 控制方式 有线控制 输送管清洗方式 水洗/干洗 总质量 4500kg 臂架形式 三节卷折全液压 输送管径DN125mm末端软管长度 3m 第一节臂长度 7010mm 第一节臂转角 92° 第二节臂长度 5891mm 第二节臂转角 180° 第三节臂长度 4820mm 第三节臂转角230°(2) 核心筒剪力墙、楼板混凝土施工，采用壁挂式HGB28型混凝土布料机，该机可遥控操作，臂架自由俯仰，最大布料半径28m ，特别适合跟随爬模自升布料的需求，HGB28混凝土布料机性能参数见表23.2-7。

表23.2-7 HGB28型壁挂式混凝土布料机技术参数布料机选型主要考虑以下原因：○1钢管柱混凝土的2~3层浇筑一次及安装进度的要求。

○2外筒组合楼板钢梁安装标高与钢管柱安装相差3个层高以内的情况。

○3核心筒剪力墙与筒内楼板相差3个层高以内的情况。

○4钢管柱混凝土量及塔吊使用情况。

23.3 超高泵送混凝土方法23.3.1 地面混凝土泵送分为裙楼施工阶段、塔楼施工阶段裙楼施工阶段，地下室土方已经回填，裙楼施工区拟采用6台HBT60C拖式泵。

甲级写字楼因核心筒施工速度较快，拟在地下室核心筒剪力墙完成后，65层甲级写字楼安装2台壁挂式布料机，配备2台输送泵。

66层甲级写字楼在地下室核心筒剪力墙完成后安装2台壁挂式布料机，配备2台输送泵。

壁挂式布料机的布置考虑原则如下：1) 避免与外爬塔吊在同一墙体。

2) 布料机尽量对称设置，并保证每台都能满足墙体、楼板混凝土浇筑的使用。

3) 尽量不占用电梯井，以便电梯井作为上料平台并便于泵管连接。

4) 附着点墙的厚度大于400mm。

爬模部位的架体要进行改造。

23.3.2 在裙楼（除预留区域作为场地外）封顶后，塔楼的混凝土施工运输路线应保持混凝土施工区域内的道路畅通和场地的使用，避免与钢结构、装饰材料场地的混淆。

在30层以下，每个塔楼布置2台车载泵，在30层以上，每个塔楼改为2台超高压拖式混凝土输送泵。

配备1台备用混凝土输送泵。

23.3.3 地上结构施工混凝土机械设备投入计划见表23.3-1。

表23.3-1 地上混凝土泵送时的机械设备投入序号设备名称型号数量备注1 混凝土输送泵SY5121-THB90 4台车载泵（30层以下）2 混凝土输送泵HBT90CH-2122D 4台拖式泵（30层以上）3 混凝土输送泵HBT60C 4台商业裙房4 布料机BLG18，内径125mm 2台布料半径18m,移动式（商业裙房）5 布料机HGB28 3台甲级写字楼、酒店、公寓6 布料机HGY18 2台甲级写字楼、酒店、公寓7 砼运输车斗容8m348辆8 泵管内径125mm,卡箍连接1300m 普通型9 泵管内径125mm,法兰连接1400m 高压型序号设备名称型号数量备注10 900弯管曲率半径1m 50只11塔吊70m臂2台泵管吊运、布料机移位12 动臂4台13 插入式振捣棒ф50、ф30 40套(ф30：10套)14 平板震动器ZF55-10 4台23.3.5 泵管固定及加固1) 输送泵料斗出口标高约为0.350，核心筒首层结构标高-0.100，泵管平面上水平布置，间距3m设置固定装置，固定装置由垫板、12#槽钢立柱、卡环组成，立柱高度根据施工实际情况确定，垫板用4个M20×110的膨胀螺钉固定于结构楼板上，泵管固定装置见图23.4-2。