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)、混凝土泵的
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