超高层混凝土泵送施工方案.docx
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超高层混凝土泵送施工方案
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
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，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=5.05Mpa。
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=3.09+1.4+5.05=9.5Mpa＜15.7Mpa。
4.R3塔楼泵送能力计算
R2塔楼计划泵送高度200m，拟HBTS80-16-110输送泵，用根据现场情况，按最长路径拟配管：
出口布置30m水平管、90°弯管2个、175～125变径管1个；在高107.920m的32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200m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=730m
（2）、混凝
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