高层建筑混凝土泵送防回流施工技术探究

李旭民

摘要：在我国经济建设高速发展的过程中，在对城市土地资源高效利用中，高层建筑兴起，其建设需求量在不断增加。同时，高层建筑的施工质量也需进一步得以保障，还需满足其施工成本目标等。在高层建筑施工中，需要不断输送混凝土，而高层混凝土泵送技术的难度较大，由于楼层过高，在使用中会出现混凝土的回流问题，楼层越高其回流的危险程度就会越大，进一步产生资源浪费和经济损失后果。因此，在高层建筑施工中，要采取有效的防回流技术来进行混凝土泵送，满足高层建筑建设要求。

关键词：高层建筑；混凝土泵送；具体要求；关键技术；施工措施

在城市建设中，高层建筑越来越多，相关施工技术和经验也有很大程度提升。其中，其施工中运输混凝土的主要方法技术是输送泵加甭管的方式，但在应用此方式输送过程中，会出现混凝土回流问题，严重损害到工程施工状况。对其回流问题解决不到位，就会浪费大量的混凝土，且需花费一定费用进行清理。因此，要实现经济有效完成混凝土输送，就需采取合理的防回流技术来施工，确保混凝土可以顺利输送。

1.高层建筑混凝土泵送要求

1.1混凝土粘度

在建筑工程施工中，其选择混凝土的流动性与其强度呈正比关系，混凝土自身的强度越高，则其流动性能也就越差，在将其泵送时，需施加恰当的压力强度，以使该过程中的管道摩擦阻力得以有效控制。而水泥强度较高的情况下，其可泵性就比较差，要高效按质完成施工，就需要控制好混凝土配合比，保证其性能优良。通常情况下，会将混凝土的坍落度范围控制在200mm左右，而扩展度在600mm以上范围，在10~20s时间范围内进行倒筒，混凝土强度等级较高，则其倒筒时间宜为7~12s范围。同时，还要控制好拌合物的温度，通常在28℃左右，初凝时间为7~9h，终凝时间为10~12h。

1.2混凝土的泵送压力值

在泵送过程中，高性能的混凝土其需要阻力是区别于普通的混凝土的，需要较高的阻力摩擦。而其泵送压力值、损失值，通过公式是无法计算出来的。要确保工程建设顺利进行，就要合理选择泵送装置，使其中有25％的压力富余量。

1.3配制混凝土中指标检测

在高层建筑施工中，选择高性能混凝土的情况下，经过长时间的远距离运输，高度泵送的过程中消耗压力是比较大的。在这一压力过大的情况下，会出现泌水情况。对其控制不合理，混凝土则可能产生离析问题。因此，在混凝土泵送过程中，为保证其顺利输送到施工点，需要严格进行混凝土配制，将压力泌水作为重要控制因素。此外，还需对其它相关指标加大监测力度，包括混凝土自收缩率和坍落度等。

1.4输送管道质量

在泵送高性能混凝土的过程中，会存在一定的压力，输送管理则需承担这部分压力。并且输送过程中，还有较大摩擦力产生，因此输送管道的磨损性也比较严重，对混凝土泵送压力要求，需要输送管道和其接头有良好的耐压性。

2.高层建筑混凝土泵送防回流技术特点和难点

在高层建筑施工中，应用泵送工艺进行混凝土输送时，在泵管中会有大量混凝土大量存在，这些滞留的混凝土，会在一定程度上损害到混凝土泵。因此，可以在地泵出口安装液压截止阀，利用这一装置有效防止垂直管道的混凝土出现回流现象。同时，应用液压截止阀的过程中，其运行原理就是液压油缸驱动插板，以控制阀进行各类操作，在混凝土的通道上要安装好插板，确保在插板插下以后，可以封堵住管道，阻止其中的混凝土回流。实际应用时，容易出现堵塞甭管的现象，特别是在楼层不断增高的过程中，泵管处连接也容易产生漏水问题和漏浆问题，严重的情况下，其洗管过程中也会泄压或者堵管。

3.混凝土的性能

首先是其可泵性，在泵的压力作用下，混凝土可泵性的基本内容，就是其在管道中流动稳定性，以及其流动难易程度。而混凝土可泵性的主要表现，就是其流动性和内聚性，其中内聚性基本定义就是拌合物抵抗分层离析能力，及在震动和压力作用影响下，混凝土拌合物梁体、骨料所表现出了的分层情况。将混凝土的可泵性提升，可以使其在管道中流动性能增强，其流动阻力会减小，可有效避免出现离析的情况，使管道中由于泌水问题而堵塞的情况有所减少。

流动性则是在受重力作用和屈服应力影响下，混凝土自身展示的流变特性。将其流动性提升，可以使混凝土泵送更加方便。因此，在评价混凝土的可泵性时，主要的参考依据就是流动性、内聚性。

其次是原材料，在高层建筑施工中，原材料质量密切关系着混凝土性能，其选择的原材料，要确保其相关参数符合设计要求，以保证其强度和可泵性，从而提升高层建筑施工质量。

4.高层建筑混凝土泵送防回流施工技术工艺

4.1混凝土泵送防回流施工工艺流程

在进行混凝土泵送防回流施工中，其工艺流程一般如下：混凝土泵管布置、液压截止阀安装、设备调试、混凝土浇筑、超高压直接水洗泵管、循环利用冲洗水和设备的维修保养。

4.1布置混凝土泵管

首先是管道布置的原则，在进行布置工作前，要先准确确定基准点的位置，不可选择泵口位置，且要高度固定基准点处泵管。在确定其位置、高度之后，要在水平方向，将管道布置高度与基准点保持在同一个平面，降低其在该方向上的震动强度，可有效保护密封圈，并避免发生爆管事故。在水平方向上，管道的长度要大于垂直方向上的25％。在混凝土泵送中，常见的一种方式就是脉冲式压力泵送，这种方式容易出现空档间隙，需要借助水平方面管道，来降低其垂直方向重力，确保设备运行可靠性。将基准点作为布置起始点，逐步延伸到两端，减少长度不合适情况，降低接管次数，有效提升工程的施工效率。具体布置过程中，施工人员可以按照先布置后固定原则进行管道布置。泵送压力和距离有密切关系，且对泵的要求较高。同时，泵送距离加大，则混凝土拌合物损失的性能也更大，在布置管道时，要尽量将泵送的距离缩短。在其弯头部位的压力过大，而超过水平管道的情况下，需适当减少弯头的数量，特别是其中在90°及以下的弯头。

其次，布置混凝土泵管，需选择耐高压的管道，以确保管道具备良好的抗爆性能。连接管道时，可以选择高强度螺杆，使其在施工中可以很好地承担纵向拉力，保证接头处施工质量。接头处具体可以选择带有骨架的超高压砼密封圈，防止在22MPa高压下，砼可以从管夹间隙中挤出来，实现可靠、长久的密封。根据建筑工程砼浇筑方案，进行管道布置，尽量少使用弯管、软管，管线的长度尽量短一些。

4.3安装液压截止阀

液压截止阀的安装位置，是在输送泵的出口附近管道上。在支架上固定好泵管，要严格保障其牢固性，使用泵管来支撑截止阀。如果泵管的起地高度较低，要对截止阀进行水平安装。在其周边1m范围内，要避免有障碍物存在而影响到设备拆装。对截止阀、泵管安装要采用垂直方式，不可以将其倾斜，对于接口处要进行密封处理，防止出现漏浆的问题。

4.4设备调试

在安装完成截止阀之后，要进行油泵系统的安装工作，将油泵和油缸有效连接起来。将操作阀开启，利用油缸来驱动插板，并对管道进行封堵和开启，这一过程要进行数次反复循环，使设备可以保持正常运行。具体操作中，操作人员要对插板和泵管衔接进行密切观察，两者之间不可存在间隙。对油泵系统要进行有效保护，做一个平台来防止受雨水浸淋。

4.5混凝土浇筑施工

在进行混凝土浇筑施工时，其液压截止阀是始终在开启状态当中的，由于其开启一直持续，因此使用时要保证设备开启到位，防止出现截流问题。在具体使用过程中，要将油泵系统断电，非操作人员应与其保持合适距离，防止操作出现失误，而致使截止阀被关闭。当截止阀被关闭之后，就可能出现严重的爆管事故。并且一旦输送泵出现故障，就要及时进行维修，但要先将截止阀关闭，之后再将故障有效排除。

4.6超高压水洗泵管

水洗技术是一种施工方法，要保证混凝土压力足够、输送管道不存在漏水现象以及切割环具备良好密封的保障条件。在进行超高压直接水洗泵管操作中，根据其洗管媒介，可以分为两种具体的情况，及200m以下海绵球施工和200m以上砂浆施工。

第一种情况就是在楼层总高度在200m以下时，即将完成混凝土浇筑施工，在其浇筑的部位，要合理预留泵管中存有的混凝土方量，将截止阀关闭，并在地泵出口处将海绵球放置好，将适当水加入地泵料斗中，并开启截止阀，将料斗的水利用地泵不断进行输送，使其达到输送泵管中，达到剩余混凝土的要求。如果使用中，海绵球从泵管喷了出来，要将地泵工作立即停止下来，之后由于重力作用影响，泵管中的水会反流到集中坑内。

第二种情况，就是楼层总高度达到了200m以上，其强大的泵送压力下，海绵球无法有效承担，难以对水的渗透进行阻止。水压越高，则其渗透量也会不断加大。在经过海绵球之后，大量水会进入混凝土冲走其中的砂浆，而混凝土中剩余的粗骨料其流动性丧失，也会导致堵管问题的产生，而致使水洗操作失败。因此，可以采用砂浆作为媒介，在完成混凝土浇筑工作后，要关闭截止阀，并将符合要求的砂浆放入地泵料斗中，并将截止阀开启。通过地泵，可以顺利将砂浆输送到泵管，在料斗中加入冲洗水，可以通过砂浆媒介，来将泵管中剩余的混凝土进一步输送到施工作业面。在混凝土、水之间砂浆过渡段较长，可以避免砂浆和粗骨料的离析，确保顺利进行水洗操作。如果泵管出口处有砂浆出现，要在废料斗中，将含水量较大的砂浆打入，如果出现了水，就要立即将地泵工作停止，在重力作用下，泵管中水会反流到集水坑。

4.7冲洗水循环利用

在进行水洗泵管中，其应用的水量是很大的，采取的回收措施不到位的情况下，其产生的浪费也是很严重的，会导致施工成本的增加。因此，在地泵旁边要设置好集水坑，完成洗管就关闭截止阀，将泵管中的冲洗水封堵，并将集水坑上空泵管拆除，使冲洗水可以重力流到集水坑，对其中洗水高效回收。再进行水洗操作的时候，要将潜污泵开启，将其中水抽出，输送到地泵料斗。对此进行反复操作，使水资源可循环利用，有效降低施工成本。

5.泵送施工关键

首先设备泵送能力，要确保顺利进行泵送，要防止堵管现象发生，泵送设备要达到其实际使用要求，并且具备一定储备；其次，要确保设备配置可靠，对此要综合考虑各方面因素，对高层混凝土输送合理进行布置，具体进行泵送时，如果设备发生2h以上故障，管内混凝土可能就会泌水和离析，而使得其报废进而威胁到建筑工程的施工质量；最后，管道系统要具备耐超高压性，在进行超高压泵送的过程中，其中管道压力可以达到22MPa，其纵向方向上产生的拉力可以达到27t。因此选择的管道系统，要保证其耐超高压性能，可采取控制管道壁厚等措施，来保证密封圈长久性、可靠性，对管道接头的强度保证，要合理选择其螺杆的强度等级。

结束语：

高层建筑建设量在不断增加，掌握和完善其混凝土泵送防回流技术，对于解决其施工中存在的质量问题、资源浪费等问题有着积极意义，可以确保高层建筑施工质量安全，保证企业经济效益和持续发展。

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