超高层混凝土泵送施工及方案.docx
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超高层混凝土泵送施工及方案
烟台世茂海湾1号项目
超高层泵送混凝土施工方案
编制人：
审核人：
审批人：
中国建筑第八工程局有限公司
2009年7月编制2009年7月实施
目录
第1章编制依据1
第2章工程概况1
第一节建筑及结构概况1
第二节超高层混凝土强度等级高度分部概况1
第3章施工方案2
第一节超高层泵送混凝土工程项目管理小组2
第二节劳务队伍3
第三节施工方法3
第四节施工工艺流程3
第五节施工机械选型3
第六节施工物资的采购6
第4章施工方法7
第一节工艺流程7
第二节控制要点及注意事项7
第三节混凝土泵送能力计算9
第四节输送管布置15
第五节原材料选择及砼配合比21
第5章劳动力组织24
第6章材料、设备等供应计划24
第7章工期安排及保证措施25
第一节工期25
第二节保证措施26
第8章质量标准及保证措施26
第一节主控项目26
第二节一般项目27
第三节保证措施29
第9章安全防护和保护环境措施30
第一节安全防护措施30
第二节环境措施31
第10章成品保护31
第1章编制依据
（1）、设计图纸
（2）、《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002）
（3）、《混凝土泵送施工技术规程》（JGJ/T10-95）
（4）、《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）
（5）、《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2003）
（6）、《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》（JGJ52-2006）
（7）、《混凝土用水标准》（JGJ63-2006）
（8）、《建筑施工安全检查标准》（JGJ95-99）
第2章工程概况
第一节建筑及结构概况
烟台世茂海湾1号项目位于烟台市滨海景区，占地面积约3.5万平米，地下建筑面积约为7.7万平方米，地上建筑面积约27.7万平米。
T1综合塔楼，其主要功能为办公、酒店和公寓式酒店，地面以上51层，高度277.3m（未包括顶部避雷针的高度）。
R1商务公寓，其功能为商业及公寓，地面以上54层，高度180m。
R2商务公寓，其功能为商业及公寓，地面以上56层，高度186m。
裙楼，其功能为商业，地面以上4层，高度24m（局部6层，高度34m）。
第二节超高层混凝土强度等级高度分部概况
本工程四座塔楼均为超高层建筑，混凝土采用强度等级C30-C60，具体主要各部位混凝土强度等级见下表2.1-2.4：
表2.1T1塔楼地上部分混凝土强度等级
部位
楼层
标高
混凝土强度等级
剪力墙（含连梁）、钢管混凝土框筒柱、钢骨（型钢）混凝土框筒柱
1-34层
35-43层
44层及以上
-0.050～154.000
154.000～188.650
188.650～277.300
C60
C50
C40
其他构件
-
-
C30
表2.2R1塔楼地上部分混凝土强度等级表
部位
楼层
标高/m
混凝土强度等级
剪力墙、连梁
1-8层
-0.050～35.920
C60
8-26层
35.920～89.920
C50
26-41层
89.920～134.92
C40
42层及以上
134.92～182.80
C30
框架柱、框支柱、框支梁
-
-
C40
框架梁、板（1-5层）
1-5层
-0.050～23.700
C40
其他构件
-
-
C30
表2.3R2塔楼地上部分混凝土强度等级表
部位
楼层
标高/m
混凝土强度等级
剪力墙、连梁
1-9层
-0.050～41.920
C60
9-25层
41.920～86.920
C50
25层及以上
86.920～198.000
C40
框架柱、框支柱、框支梁
-
-
C40
框架梁、板（1-5层）
1-5层
-0.050～23.700
C40
其他构件
-
-
C30
表2.4R3塔楼地上部分混凝土强度等级表
部位
楼层
标高/m
混凝土强度等级
剪力墙、连梁
1-16层
-0.050～59.920
C60
16-34层
59.920～113.920
C50
34层及以上
113.920～200.000
C40
框支柱、框支梁
-
-
C40
框架梁、柱（1-5层）
-
-
C40
其他构件
-
-
C30
第3章施工方案
第一节超高层泵送混凝土工程项目管理小组
组长：
卫海亮
副组长：
吕殿吉姜世华张哲
组员：
惠新庆郑志强李维强王炳龙王金亮车海宝王培祥薛常余张路路
李传夫张德志蒋兴德刘金海李念和杨茂凯肖祖平
第二节劳务队伍
T1、R3塔楼及其裙楼混凝土由重庆强建劳务有限公司施工，R1、R2塔楼及其裙楼混凝土由扬州百利劳务有限公司施工。
扬州百利劳务有限公司混凝土工48人、抹灰工8人、木工8人、钢筋工20人、电工4人。
重庆强建劳务有限公司混凝土工24人、抹灰工8人、木工4人、钢筋工10人、电工2人。
第三节施工方法
本工程施工方法为先施工墙（含连梁）、柱分项，后施工梁、板分项，柱、梁、板、墙体全部采用商品混凝土一次泵送到顶的方法。
根据施工特点，T1、R3泵管在施工楼层上连接到布料杆，布料固定在专门的架体上，具体详见《布料杆支撑架体方案》。
第四节施工工艺流程
隐蔽验收→地泵试运行→混凝土进场→浇结合砂浆→混凝土浇筑、振捣→养护及拆模
第五节施工机械选型
FO/23B塔吊3台、ST70/27塔吊1台、HGY14布料杆2台、插入式混凝土振动器ZN-70型10根、插入式混凝土振动器ZN-50型15根、磨光机3台、铁锹10把、铁抹子10个、木抹子10个，各塔楼混凝土泵选型见下。
混凝土供应及机械选择
1.泵送设备选型
高泵程混凝土的输送是混凝土施工的关键，也是影响质量和控制工期的关键。
根据以往我们的施工经验，结合工程混凝土施工的特点，计划在各施工高程选择不同的混凝土输送泵见下表3.1～3.4：
表3.1T1塔楼混凝土输送设备选择
序号
输送泵型号
理论泵送高度/米
使用部位
混凝土施工最大高程
1
三一HBT80C
250
三十五层及以下
154m
2
三一HBT90C
430
三十六层及以上
337.3m
表3.2R1塔楼混凝土输送设备选择
序号
输送泵型号
理论泵送高度
使用部位
混凝土施工最大高程
1
HBT75C-1816D
250
地下3层及以上
183m
2
HBT80C1816RS
250
地下3层及以上
183m
表3.3R2塔楼混凝土输送设备选择
序号
输送泵型号
理论泵送高度
使用部位
混凝土施工最大高程
1
HBT90AS-
200
三十二层及以下
107.92m
2
三一HBT80C
250
三十三层及以上
198m
3
HBT10CD
250
地下3层及以上
198m
表3.4R3塔楼混凝土输送设备选择
序号
输送泵型号
理论泵送高度
使用部位
混凝土施工最大高程
1
HBTS80-16-110
250
四十一层及以下
140.92m
2
HBT80C-1818D
350
四十二层及以上
200.00m
2.主要技术参数
本工程计划使用的混凝土泵参数见下表3.5～3.8：
表3.5HBT90C输送泵性能一览表
序号
项目
内容
1
理论混凝土输送量（低压/高压）（m3/h）
105/75
2
理论混凝土输出压力（低压/高压）（Mpa）
14/22
3
输送缸直径×行程（mm）
φ200×2100
主油缸排量（cm3/r）
190×2
4
柴油机功率（kw）
181×2台
上料高度（mm）
1420
6
主油泵排量（ml/r）
190×2
7
最大骨料尺寸（砼管径φ125）
40
8
砼坍落度（mm）
100～230
9
料斗容积（m3）×上料高度（mm）
0.7×1420
10
外型尺寸（mm）
7126×2330×2750
11
整机质量（kg）
12000
12
理论最大输送距离（125mm管）（m）
水平1500垂直430
表3.6HBT80C输送泵性能一览表
序号
项目
内容
1
理论混凝土输送量（低压/高压）（m3/h）
85/50
2
理论混凝土输出压力（低压/高压）（Mpa）
10/18
3
输送缸直径×行程（mm）
φ200×1800
主油缸排量（cm3/r）
190×2
4
柴油机功率（kw）
181
上料高度（mm）
1420
6
主油泵排量（ml/r）
260
7
最大骨料尺寸（砼管径φ125）
40
8
砼坍落度（mm）
100～230
9
料斗容积（m3）×上料高度（mm）
0.7×1420
10
外型尺寸（mm）
7191×2075×2628
11
整机质量（kg）
6450
12
理论最大输送距离（125mm管）（m）
水平1500垂直250
表3.7HBT75C-1816D输送泵性能一览表
序号
项目
内容
1
理论混凝土输送量（低压/高压）（m3/h）
75/46
2
理论混凝土输出压力（低压/高压）（Mpa）
9.2/15.7
3
输送缸直径×行程（mm）
φ200×2100
主油缸排量（cm3/r）
190×2
4
柴油机功率（kw）
174
上料高度（mm）
1420
6
主油泵排量（cm3/r）
181
7
最大骨料尺寸（砼管径φ150）
40
8
砼坍落度（mm）
100～230
9
输送缸直径×最大行程
φ200×1800
10
料斗容积（m3）×上料高度（mm）
0．6×1320
11
外型尺寸（mm）
6685×2085×2555
12
整机质量（kg）
7600
13
理论最大输送距离（125mm管）（m）
水平1000垂直250
表3.8HBT10CD输送泵性能一览表
序号
项目
内容
1
理论混凝土输送量（低压/高压）（m3/h）
75/46
2
理论混凝土输出压力（低压/高压）（Mpa）
9.2/15.7
3
输送缸直径×行程（mm）
φ200×2100
主油缸排量（cm3/r）
190×2
4
柴油机功率（kw）
174
上料高度（mm）
1420
6
主油泵排量（cm3/r）
181
7
最大骨料尺寸（砼管径φ150）
40
8
砼坍落度（mm）
100～230
9
输送缸直径×最大行程
φ200×1800
10
料斗容积（m3）×上料高度（mm）
0．6×1320
11
外型尺寸（mm）
6685×2085×2555
12
整机质量（kg）
7600
13
理论最大输送距离（125mm管）（m）
水平1000垂直250
第六节施工物资的采购
R1楼及裙楼由烟台天晟建材有限公司提供预拌混凝土，T1、R2、R3楼及裙楼由烟台桦林混凝土有限公司提供预拌混凝土；HGY14布料杆2台（租赁）、插入式混凝土振动器ZN-70型10根、插入式混凝土振动器ZN-50型15根、磨光机3台、铁锹10把、铁抹子10个、木抹子10个、彩条布、保温棉、密布网。
第4章施工方法
第一节工艺流程
隐蔽验收→地泵试运行→混凝土进场→浇结合砂浆→混凝土浇筑、振捣→养护及拆模
第二节控制要点及注意事项
在混凝土输送工序中，控制混凝土运至浇筑地点后，不离析、不分层、组成成分不发生变化，并能保证施工所必须的稠度。
运送混凝土的容积和管道，不吸水、不漏浆，并保证卸料及输送通畅。
容器和管道在冬、夏期都要有保温或隔热措施。
1.输送时间
混凝土以最少的转载次数和最短的时间，从搅拌地点运至浇筑地点。
混凝土从搅拌机中卸出后到浇筑完毕的延续时间符合下表的要求。
表4.1混凝土从搅拌机中卸出到浇筑完毕的延续时间
气温
延续时间（min）
采用搅拌车
其他运输设备
≤C30
＞C30
≤C30
＞C30
≤25℃
120
90
90
75
＞25℃
90
60
60
45
注：
掺有外加剂或采用快硬水泥时延续时间通过试验确定。
2.输送道路
场内输送道路尽量平坦，以减少运输时的振荡，避免造成混凝土分层离析。
同时还考虑布置环形回路，施工高峰时设专人管理指挥，以免车辆互相拥挤阻塞。
临时架设的桥道要牢固，桥板接头须平顺。
浇筑柱子时，可采用来回输送主道和盲肠支道的布置方式；浇筑楼板时，可采用来回输送主道和单向输送支管道结合的布置方式。
对于大型混凝土工程，还必须加强现场指挥和调度。
3.泵管清理
泵管的清理选用业内先进的水洗工艺，确保用高压水将管道中的残留混凝土压至施工现场，泵送多高，水洗多高。
既充分利用了基坑降水、节约成本而且保护环境。
此外由于没有剩余混凝土，减轻了渣土处理及管理的负担，降低了施工过程的工作量和成本。
4.季节施工
在风雨或暴热天气输送混凝土，容器上加遮盖，以防进水或水分蒸发。
冬期施工加以保温。
夏季最高气温超过40℃时，有隔热措施。
5.浇筑间歇时间
浇筑混凝土连续进行。
如必须间歇时，其间歇时间缩短，并在前层混凝土凝结之前，将次层混凝土浇筑完毕。
混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不得超过下表的规定，当超过规定时间必须设置施工缝。
表4.2混凝土运输、浇筑和间隙的时间（min）
混凝土强度等级
气温（℃）
≤25
＞25
≤C30
210
180
＞C30
180
150
注：
当混凝土中掺有促凝或缓凝型外加剂时，其允许时间通过试验确定。
6.泵送混凝土要求
（1）、泵送混凝土时，混凝土泵的支腿完全伸出，并插好安全销。
（2）、混凝土泵启动后，先泵送适量水以湿润混凝土泵的料斗、网片及输送管的内壁等直接与混凝土接触部位。
（3）、混凝土的供应，必须保证输送混凝土的泵能连续工作。
（4）、输送管线直，转弯缓，接头严密。
（5）、泵送混凝土前，先泵送混凝土内除粗骨料外的其他成分相同配合比的水泥砂浆。
（6）、开始泵送时，混凝土泵处于慢速、匀速并随时可反泵的状态。
泵送速度，先慢后快，逐步加速。
同时，观察混凝土泵的压力和各系统的工作情况，待各系统运转顺利后，方可以正常速度进行泵送。
（7）、混凝土泵送连续进行，如必须中断时，其中断时间超过2小时必须留置施工缝。
（8）、泵送混凝土时，活塞保持最大行程运转。
混凝土泵送过程中，不得把拆下的输运管内的混凝土撒落在未浇筑的地方。
．
（9）、当输送管被堵塞时，采取下列方法排除：
1 、重复进行反泵和正泵，逐步收出混凝土至料斗中，重新搅拌后泵送；
2 、用木棍敲击等方法，查明堵塞部位，将混凝土击粉后，重复进行反泵和正泵，排除堵塞；
3 、当上述两种方法无效时，在混凝土卸压后，拆除堵塞部位的输送管，排出混凝土堵塞物后方可接管。
重新泵送前，先排除管内空气后，方可拧紧接头。
（10）、向下泵送混凝土时，先把输送管上气阀打开，待输送管下段混凝土有了一定压力时，方可关闭气阀。
（11）、混凝土泵送即将结束前，正确计算尚需用的混凝土数量，并及时告知混凝土搅拌站。
（12）、泵送过程中，废弃的和泵送终止时多余的混凝土，按预先确定的处理方法和场所，及时进行妥善处理。
（13）、泵送完毕时，将混凝土泵和输送管清洗干净。
（14）、排除堵塞，重新泵送或清洗混凝土泵时，布料设备的出口朝安全方向，以防堵塞物或废！
浆高速飞出伤人。
（15）、在泵送过程中，受料斗内具有足够的混凝土，以防止吸人空气产生阻塞。
（16）、采用水洗方式清理泵管，在泵车旁边布置一个5m³的水箱及水泵。
第三节混凝土泵送能力计算
1.T1塔楼泵送能力计算
T1塔楼计划泵送高度278m，先进行内筒施工再进行外筒的施工施工，内外筒各分两个施工段，拟用HBT90C输送泵，根据现场情况，按最长路径拟配管：
出口布置80m水平管、90°弯管2个、175～125变径管1个；在高120.850m的20层，布置了9m水平管、90°弯管4个、一直往上升，施工层需要布置水平管长度，最大不超过10m，最终与布料杆连接。
直管两端用架体固定牢靠。
垂直管按278m计算，软管一个,其余按常规配置。
（1）、配管水平换算长度计算
L=（
1+
2+…）+k（ht+h2-…）+fm+bn1+tn2=1259m
式中L—配管的水平换算长度（m）；
1、
2…—水平配管长度（m）；
ht、h2…—垂直配管长度（m）；
m—软管根数（跟）；
n1—弯管个数（个）；
n2—变径管个数（个）
k、f、b、t—分别为每米垂直管及每根软管、弯管、变径管的换算长度，k取3、f取20、b取9、t取16
（2）、混凝土泵的最大水平输送距离计算
根据混凝土泵的最大出口压力、配管情况、混凝土性能指标和输出量，按下列公式进行计算：
Lmax＝Pmax/ΔPH=1336m＞1259m
K1＝（3.00－0.01S1）·102
K2＝（4.00－0.01S1）·102
式中Lmax——混凝土泵的最大水平输送距离（m）；
Pmax——混凝土泵的最大出口压力（Pa），按22Pa计算；
ΔPH——混凝土在水平输送管内流动每米产生的压力损失（Pa/m）；
r0——混凝土输送管半径（m），按125mm计算；
K1——黏着系数（Pa），取K1=（3.00-0.10s）×102（Pa）；
K2——速度系数（Pa/m/s），取K2=（4.00-0.10S）×102（Pa/m/s）；
S1——混凝土坍落度，约为20cm；
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，一般取0.3；
v2——混凝土输送管内的平均流速（m/s），当排量达40m3/h时，流速约0.91m/s；
α2——径向压力与轴向压力之比，对普通混凝土取0.90。
注：
ΔPH值也可用其他方法确定，且通过试验验证。
（3）泵送混凝土阻力计算
泵送混凝土至278米高度所需压力的计算：
混凝土泵送所需压力P包含三部分：
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。
P1=
.
=
.
=3.58Mpa
式中：
—单位长度的沿程压力损失。
—管道总长度，垂直高度278m，加上布料杆长度及水平管道部分，总长约416m。
—粘着系数，取
=（3.00-0.10S）×102（Pa）,S为塌落度，约20cm。
—混凝土输送管直径，按125mm计算。
—速度系数,取
=（4.00-0.10S）×102（Pa/m/s）。
—混凝土泵分配阀切换时间与活塞推压混凝土时间之比，其值约0.2-0.3
—混凝土在管道内的流速，当排量达40m3/h时，流速约0.91m/s。
—径向压力与轴向压力之比，其值约0.9。
P2=11×0.1+2×0.2=1.5Mpa
弯管：
90º，R=1000，6个；90º，R=500，4个；锥管1个，每个弯管、锥管压力损失0.1Mpa，分配阀压力损失0.2Mpa。
P3=ρgH=5.89Mpa。
式中：
ρ—混凝土密度，取2600kg/m3
g—重力加速度
H—泵送高度，按278.5m计算
计算结果为：
泵送278.5米高所需压力总压力：
P=P1+P2+P3=3.92+1.5+5.89=11.3Mpa＜22.0Mpa。
2.R1塔楼泵送能力计算
R1塔楼计划泵送高度183m，拟HBT75C-1816D输送泵，用根据现场情况，按最长路径拟配管：
出口布置50m水平管、90°弯管4个、175～125变径管1个；在高101.920m的30层，布置了9m水平管、90°弯管4个、一直往上升，施工层需要布置水平管长度，最大不超过10m，直管两端用架体固定牢靠。
垂直管按183m计算，其余按常规配置。
（1）、配管水平换算长度计算
L=（
1+
2+…）+k（ht+h2-…）+fm+bn1+tn2=727m
（2）、混凝土泵的最大水平输送距离计算
根据混凝土泵的最大出口压力、配管情况、混凝土性能指标和输出量，按下列公式进行计算：
Lmax＝Pmax/ΔPH=704m＞727m
（3）、泵送混凝土阻力计算
泵送混凝土至183米高度所需压力的计算：
混凝土泵送所需压力P包含三部分：
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。
P1=
.
=
.
=2.94Mpa
P2=9×0.1+2×0.2=1.3Mpa
弯管：
90º，R=1000，6个；90º，R=500，2个；锥管1个，每个弯管、锥管压力损失0.1Mpa，分配阀压力损失0.2Mpa。
P3=ρgH=4.66Mpa。
式中：
ρ—混凝土密度，取2600kg/m3
g—重力加速度
H—泵送高度，按278.5m计算
计算结果为：
泵送183米高所需压力总压力：
P=P1+P2+P3=2.94+1.3+4.66=8.9Mpa＜15.7Mpa。
3.R2塔楼泵送能力计算
R2塔楼计划泵送高度198m，拟HBT10CD输送泵，用根据现场情况，按最长路径拟配管：
出口布置60m水平管、90°弯管5个、175～125变径管1个；在高101.920m的30层，布置了9m水平管、90°弯管4个、一直往上升，施工层需要布置水平管长度，最大不超过10m，直管两端用架体固定牢靠。
垂直管按183m计算，其余按常规配置。
（1）、配管水平换算长度计算
L=（
1+
2+…）+k（ht+h2-…）+fm+bn1+tn2=779m
（2）、混凝土泵的最大水平输送距离计算
根据混凝土泵的最大出口压力、配管情况、混凝土性能指标和输出量，按下列公式进行计算：
Lmax＝Pmax/ΔPH=810m＞779m
（3）、泵送混凝土阻力计算
泵送混凝土至198米高度所需压力的计算：
混凝土泵送所需压力P包含三部分：
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。
P1=
.
=
.
=3.09Mpa
P2=10×0.1+2×0.2=1.4Mpa
弯管：
90º，R=1000，7个；90º
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