塔楼核心筒混凝土泵送施工方案.docx

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塔楼核心筒混凝土泵送施工方案

宝钢大厦（广东）项目

塔楼核心筒泵送混凝土施工方案

建设单位：

广东宝钢置业有限公司

监理单位：

广州珠江工程建设监理有限公司

设计单位：

广东省建筑设计研究院

总包单位：

中国建筑第八工程局有限公司

朱达祥、骆军

苏亚武

王四久

编制：

审核：

审批：

中国建筑第八工程局有限公司二零一四年十月

目录

一、编制依据1

二、工程概况1

2.1.建筑及结构概况1

2.2混凝土强度等级高度分部概况1

三、施工方案1

3.1超高层泵送混凝土工程项目管理小组1

3.2劳务队伍管理小组1

3.3施工方法2

3.4施工工艺流程3

3.5施工机械选型3

四、施工方法4

4.1工艺流程4

4.2控制要点及注意事项4

4.3混凝土泵送能力计算6

4.4输送管布置8

4.5原材料选择及砼配合比11

五、劳动力组织13

六、材料、设备等供应计划14

七、工期安排及保证措施14

八、质量标准及保证措施14

8.1主控项目14

8.2一般项目15

8.3.保证措施17

九、安全防护和保护环境措施17

9.1安全防护措施17

9.2环境措施18

十、成品保护19

一、编制依据

（1）、设计图纸

（2）、《混凝土结构工程施工及验收规范2010版》（GB50204-2002）

（3）、《混凝土泵送施工技术规程》（JGJ/T10-2011）

（4）、《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）

（5）、《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2013）

（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》（JGJ59-2011）

二、工程概况

2.1.建筑及结构概况

宝钢大厦（广东）位于广州市珠江新城对岸，即广州海珠区琶洲总部商贸区中心位置AH040123（A13）地块。

东靠华南快速干线，紧临海洲路，西侧为规划道路，南邻琶洲大道（又名双塔路），北面为电视塔东轴线绿地。

本工程建筑高度149.5m，地下3层，地上29层。

建筑面积：

111438㎡（办公楼）,20000㎡（商业及零售）,14143㎡（酒店与餐饮）,14143㎡（交通）,1414㎡（基础建设）。

2.2混凝土强度等级高度分部概况

表2.1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

1-13层

14-25层

25层及以上

-0.050～64.450

64.450～119.950

119.950～139.650

C60

C50

C40

其他构件

-

-

C30

三、施工方案

3.1超高层泵送混凝土工程项目管理小组

组长：

韩寿松

副组长：

骆军葛乃俊罗家钦

组员：

宋宗宗陈健聪梁卓浩刘冠林黄晨宋怀辉陈建龙

3.2劳务队伍管理小组

组长：

曹秋明

副组长：

张水根李胜

组员：

王修兵（砼）李绍全（钢筋）陈进忠（铝模）蔡罗军（爬模）

3.3施工方法

本工程施工方法为先施工核心墙（含连梁），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，泵管在施工楼层上连接到布料机上，布料机具体布置图如下图：

2-10F布料机布置图

11-23F布料机布置图

24-屋顶布料机布置图

3.4施工工艺流程

隐蔽验收→地泵试运行→混凝土进场→浇润管砂浆→混凝土浇筑、振捣→养护及拆模

3.5施工机械选型

HGY14布料杆2台、插入式混凝土振动器ZN-70型4根、插入式混凝土振动器ZN-50型2根、磨光机2台、铁锹5把、铁抹子5个、木抹子5个，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 HBC-110C-1813-174D：

（2）主要技术参数

本工程计划使用的混凝土泵参数见下表：

车载泵型号    

HBC-110C-1813-174D

技术参数

混凝土理论输送压力（Mpa）

8~13

混凝土理论输送量（m³/h）

78~110

柴油机功率（kw）

额定功率

174

主油泵

额定工作压力（Mpa）

32

额定工作流量（L/min）

546

理论最大输送距离（m）

输送管径

Φ150mm

水平1000 垂直200

Φ125mm

水平800 垂直180

最大骨料尺寸

输送管径

Φ150mm

50

Φ125mm

40

输送缸直径×最大行程（mm）

Φ230×1800

料斗容积×上料高度（m³/mm）

0.7×1320

换向次数

25次/min

液压油

560

液压油型号

46#抗磨液压油

高低压切换

自动

冷却方式

液压风冷

四、施工方法

4.1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

4.2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。

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。

4.3混凝土泵送能力计算

塔楼计划泵送高度139.65m，施工顺序为南北两侧向中间靠拢，拟用2台HBT110C输送泵，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2个，一直往上升，施工层需要90°弯管1个，布置水平管长度，最大不超过25m，最终与布料杆连接。

直管两端用架体固定牢靠。

垂直管按140m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=550m

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＞550m

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139.65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=

.

=

.

=1.141Mpa

式中：

—单位长度的沿程压力损失。

—管道总长度，垂直高度140m，加上布料杆长度及水平管道部分，总长约225m。

—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=5×0.1+2×0.2=0.9Mpa

弯管：

90º，R=1000，2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=3.43Mpa。

式中：

ρ—混凝土密度，取2500kg/m3

g—重力加速度，取9.8kN/m

H—泵送高度，按140m计算

计算结果为：

泵送140米高所需压力总压力：

P=P1+P2+P3=1.141+0.9+3.43=5.47Mpa＜22.0Mpa。

4.4输送管布置

4.4.1输送管选择：

表4.3HBT110C输送泵性能一览表

序号

部位

选择要求

1

管径

管径越小则输送阻力越大，过大则抗爆能力差且混凝土在管内流速慢，影响混凝土的性能，综合考虑选用

2

内径

125mm

3

壁厚

选用壁厚为10mm的超高压管道，保障管道的抗爆能力。

4

材料

45号锰钢，调质后内表面高频淬火，硬度达到HRC50，寿命比普通20钢管子提高2-3倍。

5

密封圈

采用高压O形密封圈的密封结构，公母扣结构联接，方便拆装，密封可靠，保密封长久可靠，防止混凝土高压下从管夹间隙中流出，最大耐压达到40Mpa。

4.4.2混凝土输送管接头方式

混凝土输送管接头方式详图。

4.4.3布管工艺要求

塔楼每台泵机拟采用一套水平管和两套垂直立管（一套备用），布管根据混合物的浇注方案设置并少用弯管和软管，尽可能缩短管线长度。

本工程管道沿楼地面预先留设的泵管洞口向上铺设，泵管竖向加固采用钢管加固，楼层内水平泵管固定在预置混凝土墩上。

为了减少管道内砼反压力在泵的出口布置30-60m的水平管及若干弯管，同时由于混凝土泵前端输送管的压力最大，堵管和爆管总发生在管道的初段，特别是水平管与垂直管相连接的弯管处，在泵的出口部位和垂直管的最前段各安装一套液压截止阀。

图4.1泵管加固示意图

4.4.4布管技术要求

布管工艺：

对于高泵程混凝土施工，为最大可能降低输送管道的总压力，在管路设计时尽量减少弯管、锥形管的数量，尽量采用大弯管，并在楼面上约100米高度（本工程20~22层），布置一根8-15米的水平缓冲管。

4.4.5输送管位置

图4.5泵机位置及输送管示意图

4.5原材料选择及砼配合比

4.5.1混凝土原材料

1、水泥：

P.I42.5R级普通硅酸盐水泥；

2、粉煤灰、矿粉：

II级以上优质粉煤灰、优质矿粉；

3、砂：

天然中砂，细度模数2.8；

4、石子：

碎石，连续级配，粒径5～25mm；

5、外加剂：

SL-5A高效减水剂。

4.5.2配合比设计

1、水泥用量：

超高层泵送混凝土的水泥用量必须同时考虑强度与可泵性，水泥用量过少强度达不到要求；过大则混凝土的黏性大、泵送阻力增大，增加泵送难度,而且降低吸入效率。

因此，尽量使用保水性好、泌水小的普通硅酸盐水泥，其易于泵送。

2、细骨料：

为确保混凝土的流动性满足要求，骨料有良好的级配。

为了防止混凝土离析，粒径在0.315mm以下的细骨料的比例适当加大。

通过0.315mm筛孔的砂,不少于10%，选用优质的莱山中砂，其可泵性好。

细骨料最佳级配详见图。

图4.6泵送混凝土细骨料最佳级配图

3、粗骨料最大骨料粒径与管径之比为1:

3～1:

5，针状、扁平的石子含量过控制在5%以内。

为了防止混凝土泵送时堵塞,粗骨料采用连续级配.粗骨料最佳级配详见下图：

图4.7泵送混凝土粗骨料最佳级配图

泵送混凝土粗细骨料最佳级配图说明：

1）粗实线为最佳级配线；

2）两条虚线之间区域为适合泵送区；

3）粗细骨料最佳级配区尽可能接近二条虚线之间范围的中间区域。

4、砂率:

砂率太大,管内的摩阻力大;砂率太小,混凝土容易产生离析.泵送混凝土的砂率控制在40%～45%，高强泵送混凝土砂率选用28%～35%比较合适。

5、坍落度：

在超高层泵送中为减小泵送阻力,坍落度控制在180～200mm。

6、水灰比:

水灰比，控制在0.30～0.38之间。

为了解决因水灰比太小而引起的混凝土流动阻力太大的矛盾，在高强泵送混凝土中加入适量的泵送剂,以增加混凝土的流动性。

7、粉煤灰与外加剂：

在超高层建筑泵送混凝土施工过程中,为保证混凝土的高强度,有足够的流动性、可泵性，同时延长凝结时间、降低坍落度损失、避免离析现象、降低水化热和改善混凝土的性能，在混凝土中加入适量的外加剂和掺和料。

可泵性好的混凝土与管壁的摩阻力小,在泵送过程中就不会发生离析,也不会出现堵塞现象。

五、劳动力组织

劳动力投入

根据总施工进度计划，混凝土浇筑分项工程相关的现场人员分成二大班进行施工。

表5.1劳动力需求计划

序号

工种名称

需用人数

进场时间

技术等级要求

1

技工

3

2014年10月

熟练

3

振捣手

4

2014年10月

熟练

4

电工

2

2014年10月

熟练

5

机械维修工

2

2014年10月

熟练

6

混凝土

16

2014年10月

熟练

7

钢筋工

5

2014年10月

熟练

8

铝模工

5

2014年10月

熟练

六、材料、设备等供应计划

塔楼混凝土供应计划表

位置

混凝土方量

备注

1~10层

C60320m3/层、C3070m3/层

10层北侧核心筒内缩

11~13层

C60280m3/层、C3050m3/层

13层以上砼标号变为C50

13~23层

C50275m3/层、C3050m3/层

15层层高为6m，C503803/层

23~25层

C40220m3/层、C3040m3/层

23层以上砼标号变为C40，24层南侧核心筒内缩

25层以上

C40220m3/层、C3040m3/层

机械设备计划表

序号

机械设备名称

规格型号

数量

国别产地

制造年份

额定功率（KW）

生产能力

用于施工部位

1

塔吊

ZSC600

1

中国南京

2014

汽油

6t·m

1#塔楼

2

塔吊

MC480

1

中国苏州

2012

185

4.88t·m

2#塔楼

3

砼输送泵

HBT110C

2

中国长沙

2012

10

80m3/h

两台

4

布料机

HGY13

2

中国长沙

2014

/

22MPa×5.2ml/r

每台泵机

各一台

七、工期安排及保证措施

7.1工期：

参见本工程进度计划。

7.2保证措施：

1、落实劳动力、原材料和施工机具供应计划。

2、协调同设计单位和分包单位关系，以便取得其配合和支持。

3、协调同业主的关系，保证其供应材料、设备和图纸及时到位。

4、跟踪监控施工进度，保证施工进度控制目标实现；编制合理的冬雨季施工措施并有效地付诸实施，减少对工期的影响；严格按质量计划、职业健康安全计划组织施工，避免重大质量事故、安全事故的发生，以免影响工程进度；利用公司的资金优势，保证工程施工的正常进行。

八、质量标准及保证措施

8.1主控项目

8.1.1混凝土施工

8.1.1.1结构混凝土的强度等级必须符合设计要求。

用于检查结构构件混凝土强度的试件，在混凝土的浇筑地点随机抽取。

取样与试件留置符合下列规定:

1、每拌制100盘且不超过100m3的同配合比的混凝土，取样不得少于一次。

2、每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时，取样不得少于一次。

3、当一次连续浇筑超过1000m3时，同一配合比的混凝土每200m3取样不得少于一次。

4、每一楼层、同一配合比的混凝土，取样不得少于一次。

5、每次取样至少留置一组标准养护试件，同条件养护试件的留置组数根据实际需要确定。

检验方法:

检查施工记录及试件强度试验报告。

8.1.1.2对有抗渗要求的混凝土结构，其混凝土试件在浇筑地点随机取样。

同一工程、同一配合比的混凝土，取样不少于一次，留置组数根据实际需要确定。

检验方法:

检查试件抗渗试验报告。

8.1.1.3混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不超过混凝土的初凝时间。

同一施工段的混凝土连续浇筑，并在底层混凝土初凝之前将上一层混凝土浇筑完毕。

当底层混凝土初凝后浇筑上一层混凝土时，按施工技术方案中对施工缝的要求进行处理。

检查数量:

全数检查。

检验方法:

观察，检查施工记录。

8.1.2外观质量

1、现浇结构的外观质量不允许有严重缺陷。

对已经出现的严重缺陷，由施工单位提出技术处理方案，并经监理（建设）单位认可后进行处理。

对经处理的部位，重新检查验收。

检查数量:

全数检查。

8.1.3尺寸偏差

1、现浇结构不允许有影响结构性能和使用功能的尺寸偏差。

混凝土设备基础不允许有影响结构性能和设备安装的尺寸偏差。

对超过尺寸允许偏差且影响结构性能和安装、使用功能的部位，由施工单位提出技术处理方案，并经监理（建设）单位认可后进行处理。

对经处理的部位，重新检查验收。

检查数量:

全数检查。

检验方法:

量测，检查技术处理方案。

8.2一般项目

8.2.1混凝土施工

8.2.1.1施工缝的位置在混凝土浇筑前按设计要求和施工技术方案确定。

施工缝的处理按施工技术方案执行。

检查数量:

全数检查。

检验方法:

观察，检查施工记录。

后浇带的留置位置按设计要求和施工技术方案确定。

后浇带混凝土浇筑按施工技术方案进行。

检查数量:

全数检查。

检验方法:

观察，检查施工记录。

8.2.1.2混凝土浇筑完毕后，按施工技术方案及时采取有效的养护措施，并符合下列规定:

1、在浇筑完毕后的12h以内对混凝土加以覆盖并保湿养护。

2、混凝土浇水养护的时间:

对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，不得少于7d；对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土，不得少于14d。

3、浇水次数能保持混凝土处于湿润状态；混凝土养护用水与拌制用水相同。

4、采用塑料布覆盖养护的混凝土，其敞露的全部表面覆盖严密，并保持塑料布内有凝结水。

5、混凝土强度达到1.2N/mm2前，不得在其上踩踏或安装模板及支架。

注:

1当日平均气温低于5℃时，不得浇水。

2当采用其他品种水泥时，混凝土的养护时间根据所采用水泥的技术性能确定。

3混凝土表面不便浇水或使用塑料布时，涂刷养护剂。

4对大体积混凝土的养护，根据气候条件按施工技术方案采取控温措施。

检查数量:

全数检查。

检验方法:

观察，检查施工记录。

8.2.2外观质量

现浇结构的外观质量不允许有