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　　４８２００８．０３（上半月刊）工程报道SITEREPORT２００７年１１月初，一个世界最新的混凝土泵泵送高度诞生了——６０１ｍ！该记录是由普茨迈斯特超高压混凝土泵在目前世界最高的建筑——阿联酋迪拜塔（ＢｕｒｊＤｕｂａｉＴｏｗｅｒ）的施工中创造的。这个６０１ｍ的泵送高度包括了管形柱和固定式布料杆，是从固定在建筑结构中竖管的长度和垂直输送管道的长度计算得出的，实际的混凝土浇注是在５８５ｍ的高度进行的，理想的泵送高度已经上移到６１１ｍ！阿联酋迪拜塔高度将超过８００ｍ，该塔的核心筒于２００５年年初开始施工，安装３台普茨迈斯特混凝土泵、１套复杂的输送管道系统和４个固世界最高建筑的混凝土施工方案定布料杆和性能特殊的混凝土。由于施工的快速进展，大厦越高建筑结构越窄，４个固定式布料杆中的３的这些设备在工程建设中经受住了考验，并发挥了巨大的作用。１准备测试阿联酋迪拜塔的混凝土供应商和泵送的服务商Ｕｎｉｍｉｘ公司基于对普茨迈斯特公司技术水平和可靠性的充分信任，决定委托普茨迈斯特公司供应和安装拖泵和布料杆系统。通过早期的拖泵测试，普茨迈斯特公司已经确定用泵送高度超过６００ｍ的混凝土拖泵和混凝土输送管，其出口排量为３０ｍ／ｈ。为了稳定，该大厦的顶部将从１５６层开始使用轻型钢结构，混凝土楼板将浇注到高度在６１１ｍ的第１６０层。１．１超高层建筑的拖泵输送模拟２００５年年初，普茨迈斯特在德国总部和迪拜的施工现场作了充分的准备并配备相应的人员，对拖泵和输送管线进行了一系列全面的测试。测试的目的是根据混凝土在输送管线中模拟的压力以及混凝土的摩擦并将其转化为超高层建筑的泵送系统。测试使用的拖泵型号为ＢＳＡ１４０００ＨＰ－Ｄ超高层建筑用拖泵和ＤＮ１２５ＺＸ输送管线个裙楼的基础底板是由不同长度臂架的泵车施工的。７０００ｍ核心筒基础是由２００根１．５ｍ的混凝土桩，裙楼是由０．９ｍ的６５０根桩支撑的。桩的深度达到５５ｍ，大厦的底板混凝土为４５０００ｍ１．２超高压混凝土泵普茨迈斯特公司初期已经确定了要开发的新超高压混凝土泵的细图１在阿联酋迪拜塔（ＢｕｒｊＤｕｂａｉＴｏｗｅｒ）极为专业的超高层混凝土泵送一般是在晚上进行的。混凝土接收区的管道安装和３个清洗系统。２００８．０３（上半月刊）４９别如下：基础墙壁Ｃ８０Ａ，碎石最大粒径为２０ｍｍ；高度为９５ｍ的第２６层以下墙壁Ｃ８０Ａ碎石最大粒径为２０ｍｍ；高度为４５２ｍ的第１２６层以下墙壁Ｃ８０，碎石最大粒径１４ｍｍ；高度为５７０ｍ的第１５４层以下墙壁Ｃ６０，所有楼层的楼板混凝土均为Ｃ５０。尽管碎石最大粒径为２０ｍｍ的Ｃ８０Ａ级混凝土原来仅用于高度在９５ｍ的第２６层以下的结构，但该混凝土被泵送到３５２ｍ的高度第１００层（坍落度为５０ｃｍ，水灰比０．３），此高度使用此材料的情况下，有杆腔运行时，当混凝土的排量为３０ｍ／ｈ，混凝土压强仅为１５ＭＰａ。２．２成本节省对不同高度的混凝土等级设计中，根据高度确定不同的碎石粒径，一方面可以满足混凝土泵送到３００ｍ以上，另一方面，则降低了成本。因为相对于最大颗粒尺寸１４ｍｍ的混凝土来说，最大颗粒尺寸２０ｍｍ的混凝土需要的水泥和细３混凝土质量的保证在混凝土搅拌厂中每一批混凝土的生产都接受监控并做有记录。在混凝土运输和泵送前，定期检查混凝土的温度和流动性，并制作试块检查混凝土强度。此外，现场的管理者为确定混凝土凝固和收缩指标进行取芯。每次泵送时每根输送管中都泵送有２ｍ的泵送辅助剂，辅助剂是在大厦上的一个容器中收集，然后用塔机吊到地面上。模板的精确定位是通过卫星定位系统完成的，这意味着垂直偏差只有几毫米。在１０～１２ｈ后，模板打开；２４ｈ后，拆除模板。每３～４天完成一层大厦核心筒和楼板。由于外界温度高，混凝土一般是在傍晚或晚上浇注的，但温度计常常还是显示将近４０。因为混凝土浇注时的温度最高只能是３５，骨料在配置成混凝土之前在混凝土厂中经过了冷却，且一部分的水换成了冰（碎冰片）。这意味着混凝土供应商Ｕｎｉｍｉｘ即使在夏天也能够以２７～２８左右的温度将混凝土运输到阿联酋迪拜塔施工现场。图３测试阶段铺设的几百米的输送管节。该泵机必须在２００５年夏天制造完成并交付，用于即将开始的超高层建筑混凝土输送。ＢＳＡ１４０００ＳＨＰ－Ｄ超高压混凝土泵，包括在框架和料斗在内的组件都得到了加强以承受巨大的压力。普茨迈斯特还调整了Ｓ阀和Ｓ阀轴承的预期压强。ＢＳＡ１４０００ＳＨＰ－Ｄ本身既具备特别高效的过滤系统，普茨迈斯特的工程师又改进了混凝土泵的液压驱动系统，无杆腔运行时混凝土压强和液压系统的油压比小于ｉ＝１。此传动比例使高性能的泵机可实现超过４０ＭＰａ的混凝土压强。２混凝土强度等级与碎石最大粒径２．１要求为了尽量降低楼板和承重墙的尺寸，承受随着高度的增加而上升的荷载，这个超高层建筑的施工现场只使用高强度的混凝土。根据原来的计划，各高度的混凝土强度级图４阿联酋迪拜塔的平面图，包括了平台、３个翼楼和中央建筑核心筒图５在夜间工作中的一台ＢＳＡ超高压混凝５０２００８．０３（上半月刊）图７坍落度试验图８定期测量混凝土温度图９一部分用于拌制混凝土的水换成了冰图１０２条主管道可以在数次移动后转变成４个竖管工程报道SITEREPORT４混凝土输送管线系统为阿联酋迪拜塔设计泵送高度很高的混凝土泵仅仅是普茨迈斯特公司的任务之一，另一个特别的挑战是输送管线系统的耐磨性能、耐高压以及管线的走向和在建筑结构中的固定。对于楼板的混凝土浇注，Ｕｎｉｍｉｘ运用普茨迈斯特标准的固定式混凝土泵和标准的ＺＸ输送管ＤＮ１２５。该设备将大部分强度Ｃ５０的混凝土泵送至４５２ｍ的高度。同样的ＢＳＡ１４０００ＨＰＤ混凝土泵，曾在系列泵送测试中使用。根据现场的情况，几乎在整个泵送高度上都装配了内径１５０ｍｍ的泵管，用于泵送特别高强度的混凝土。只有在最高的１０层楼安装了普茨迈斯特ＺＸ输送管ＤＮ１２５，此管道可以承受１３ＭＰａ的压强。４．１粗管道的特点在每小时输出相同的情况下，改变管道的横截面对流量、耐磨性、压强和混凝土在管道中停留的时间有直接影响。与１２５ｍｍ的输出管道相比，１５０ｍｍ管道的截面积增大了约４４％。这会造成压强下降近２５％，磨损也会相应下降。但随着流量下降，混凝土停留在管道中的时间会增加。当设计具体的混凝土规划时必须考虑更长的流动时间。当预期泵送高度为６１１ｍ时，混凝土在１５０ｍｍ输送管中停留的时间大约为４０ｍｉｎ。除了钻孔桩和基础底板的４５０００ｍ混凝土外，还为平台、３个翼楼和塔楼的建设计算了大约２６万ｍ的混凝土。鉴于大量的混凝土需求，为了尽量减小输送管道在自然摩擦下的磨损，普茨迈斯特提供特长寿命的混凝土输送管，管壁厚度１１ｍｍ，并通过超声测量定期监 测管道的壁厚。 ４．２混凝土输送管的支撑 在进行混凝土浇注过程中，管 道是满的，要支持垂直输送管的重 量，每根输送管在转向垂直输送管 后必须由大型支座支撑。这些Ｕ形的 安装支撑被焊在重型钢板上，钢板 被浇注在墙中，支撑各竖管的重量。 在泵送高度为６１１ｍ的情况下，管道 的重量是非常大的。主管道加上混 凝土的重量超过５５ｔ，每节３ｍ管道 由两层楼之间的楼板固定装置固定， 在垂直方向上自由移动而不能在水 平方向移动。 ４．３混凝土输送管的更换 要更换个别的输送管可用普茨 迈斯特开发的专用起重设备，该起重 设备包括一个特制套管和顶升装置。 两个地脚螺栓穿过楼板并受到楼板的 支撑，整个上部的管道由液压缸提 升，下部的泵管就可以更换了。 ４．４无配重的固定式布料杆 混凝土输送管最初连接到４个固 送管连接到进行塔楼翼混凝土浇注的ＭＸ２８－４型布料杆。ＭＸ２８－４Ｔ布 料杆固定在自升式滑模的平台 （Ｄｏｋａ）上，并安装在１６ｍ高的管状 ２００８．０３（上半月刊）５１ 图１２起吊重达５５ｔ的管道系统的装置 图１３为了改进在排列很密的钢筋中浇注混 凝土，在软管端部安装了的塑料喷嘴 图１１管道交换草图 料杆在单个塔楼翼的墙壁完 成后陆续拆除 包括布料臂、带有分离的Ａ 臂的吊臂平台 和管状支柱， 通过起重机放 到高度在５８５ｍ的第１５５ 层的中央大厦 核心的混凝土 浇注由第４个 ３２ｍ伸展范围的ＭＸ固定布料杆施 工。ＭＸ３２－４Ｔ设置在２０ｍ高的管 状柱上并安装在轴中Ｄｏｋａ墙模工程 上。每层的爬升流程都是分几步液 压完成的。在客户的要求下，４个无 配重ＭＸ布料杆都由普茨迈斯特公 司提供。现场管理者已经对此做出 要求，固定式布料杆不能带配重，否 则影响起重机的工作。建筑核心的 顶部１５６层是钢结构，现在滑模工程 和最后的固定式布料杆已经拆除。 剩下楼板的混凝土浇注由水平铺设 的管道和软管完成。 ４．５清洗 每层的核心墙体都会浇注 １００ｍ 的混凝土，每层楼分３次灌注。塔楼翼楼楼板的混凝土从低层的每 层１５０ｍ 单独的混凝土工程结束时，会对管道和混凝土泵进行彻底的清洗。为 了进行清洗，Ｕｎｉｍｉｘ在普茨迈斯特公 司工程师的建议下，在每台ＢＳＡ泵 机旁安装了所谓的清洗吊架，包括 一个短的水平输送管和大约４ｍ长的 竖管，开放端弯折２次。在清洗前， ＢＳＡ泵后的混凝土管由一个液压截 止阀关闭，清洗吊架的连接是通过 弯折９０角实现的。在吊架下方，一 辆空的搅拌运输车等待关闭阀打开， 让混凝土由于重力流到搅拌运输车 中。这样机器操作员就能够清洗ＢＳＡ １４０００泵机了。由于泵管不是真空， 最后使用海绵球和压缩空气将最后 剩余的混凝土从输送管的顶端推出。 混凝土浇注的２个人拆下固定布料 杆顶部的软管，将一个湿的海绵球 放入管道，连接一个清洗接合器，然 后通压缩空气。通过此方法，湿的海 绵球在竖管中被往下推，于是混凝 土残余被清除。然后以更简单的方 法进行彻底的最终清洗，不同的是 绵球组成的塞子，强行使塞子通过混凝土管，整个过程不超过２０ｍｉｎ。 在高层建筑混凝土泵送结束时，管 道中大约含有１５ｍ 的混凝土。５工程现状 到２００７年１１月初，阿联酋迪拜 塔的混凝土浇注工程已经达到了 ５８５ｍ的高度，位于１５５层的中央核 心、墙壁和楼板已经完成。使用的 ＢＳＡ１４０００ＳＨＰ－Ｄ混凝土泵克服了 这个高度上的管道中１８．９～２０．４ＭＰａ 的混凝土压强，实际的输送速率在 ２３～３２ｍ／ｈ之间。 在开始超高层泵送前，混凝土 泵使用方Ｕｎｉｍｉｘ和制造商普茨迈斯 特公司确认了从全面的测试中得出 的结果。通过在混凝土浇注过程中 对全面数据和系统信息的记录，普 茨迈斯特的工程师为将来的超高层 建筑工程积累了丰富的经验。管理 方曾提及并建议在４００ｍ左右的高度 安装一个中继泵作为预防措施支持 超高层混凝土泵送，但该建议没有 实施。所有的专家都认为ＢＳＡ１４０００ ＳＨＰ－Ｄ固定式混凝土泵可以轻松达 到最终６１１ｍ的泵送高度。由于从 ５８６ｍ的第１５６层开始由钢筋混凝土 结构转为钢结构，剩余的楼板混凝 土浇注工作将在２００８年２月完成。 ［关键词］世界最高；６０１ｍ；强度等 级；管线系统