新地混凝土超高泵送.docx
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新地混凝土超高泵送.docx
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新地混凝土超高泵送
混凝土超高泵送方案
1.工程概况
合肥新地中心10#楼高211.5米,外框、核心筒采用C60、C70、C80,9.9万方;楼板采用C30/C40混凝土,3万方,总计混凝土方量12.9万方。
2.设备选型依据
根据JGJ/T10-95《混凝土泵送施工技术规程》推荐的计算方法,选择较高压
力损失计算的S.Morinaga公式:
式中:
r—输送管半径r=0.0625
K1=粘着系数K1=(3.0-0.010S1).102
K2=速度系数(Pa/m/s)K2=(3.0-0.010S1).102
t2/t1分配发切换时间与活塞推压混凝土时间之比,取0.2
V—混凝土在输送管内平均流速(m/s)
а—混凝土径向压力与轴向压力之比,а=0.9
根据计算:
△PH=0.015Mpa/m(水平)
初步计算:
已知:
垂直高度211.5*4*0.015=12.69MPa
预计:
水平管道100*0.015=1.5MPa
空机压力:
3Mpa
因此,混凝土泵的出口压力要大于
P>12.69+1.5+3=17.19MPa
3.超高层泵送设备的选择
根据上述计算及要求,本工程选择两台中联重科生产的HBT90.40.572RS超高压混凝土泵,其液压系统最大压力32MPa,混凝土出口压力可达40MPa,理论泵送高度为800m,完全可以满足本工程的泵送要求。
3.1.中联超高压泵HBT90.40.527RS特点及配置
3.1.1.该泵的技术特点如下:
1)方量大、压力高:
在国内率先运用“增压传动”的设计理念,即:
通过32MPa的液压系统压力实现40MPa的混凝土推送力。
40MPa混凝土输送压力足以满足高度211.5m的高层建筑建设的需要。
2)高可靠性:
连续泵送作业,工作时间长,混凝土泵的可靠性显得由为重要,原装进口的液压件、电气元件性能优越,为设备的可靠性提供了保证。
3)行业内首家将GPS远程监控系统用于混凝土泵,实现总部、现场两地共同实时跟踪、记录设备施工状态,为专家和工程管理者同时准确掌握设备运行状态提供了快捷平台,提高了解决问题的效率;
4)双动力合流技术:
两台286kW原装进口德国道义次柴油机动力系统分别驱动两套双泵双回路系统,两套系统既可以单独工作,也可以合流同时工作。
5)混凝土泵的眼镜板,切割环应该在低磨损下使用,才能够确实保证良好的泵送状态,降低堵管现象的发生。
该设备采用独特工艺的硬质合金眼镜板和切割环超强耐磨,大大延长了易损件的使用寿命;
6)超强的摆动能力:
通过增大摆动油缸面积来提高摆动油缸力矩,成功地避免了低塌落度条件下摆缸不到位现象。
与此同时,新型分配缓冲专利技术,既确保了大的摆动力矩,又极大地降低摆动冲击。
提高了S管花键轴的使用寿命。
7)润滑系统采用拥有专利技术的集中自动润滑系统,这种柱塞式浓油泵的压力高,工作可靠,可实现混凝土活塞自动润滑。
在润滑泵吸油口和出口处均安装有过滤器,双重保护,润滑更可靠。
8)采用风冷与水冷结合的强制散热器装置,确保液压系统的工作油温控制在正常范围之内,从而保障主机液压系统处于正常的工作状态。
9)快换活塞技术:
改进了混凝土活塞与油缸活塞杆的连接形式,使活塞能退回到水箱内,机手能随时检查活塞磨损情况,也大大减小了更换活塞的劳动强度。
10)自动高低压切换:
一个按钮即可实现混凝土泵高低压状态的任意切换,在泵送过程中就能实现高低压切换,避免了在高低压转换过程中人为的失误,减少了高低压的转换时间和劳动强度。
3.1.2.混凝土泵(中联重科)HBT90.40.572RS基本参数
技术参数
单位
HBT90.40.572RS
混凝土最大理论方量(低压/高压)
M³/h
91/49
最大理论出口压力(低压/高压)
MPa
39.5/20
最大理论出口压力时方量(低压/高压)
M³
76/40
活塞最大换向频率(低压/高压)
n/min
28.5/15
恒功率液压起调压力
泵送进入恒动功率砼压力(低压/高压)
MPa
26.4
16.6/32.6
混凝土缸直径/行程
mm
Φ180*2100
主油缸直径/行程
mm
Φ200*Φ140*2100
主油泵型号
2-A11VL0260
液压系统型式
开式
液压系统邮箱容积
L
1700
发动机型号
2-BF6M1015C
发动机(功率)/转速
kw/rpm
(286+286)/2100
整机质量
kg
≤1400
3.1.3.混凝土泵(三一重工)HBT90CH-2135D混凝土输送泵
技术参数
HBT90CH-2135D
整机质量kg
13000
外型尺寸mm
7450*2480*2950
理论混凝土输送m³/h
87/53
理论混凝土输送压力MPa
19/35
主油缸直径/行程mm
Φ180×2100
输送油缸直径/行程mm
φ180×2100
主油泵排量cm³/r
260×2
柴油机功率KW
273×2
上料高度mm
1420
料斗容量m³
0.7
理论最大输送距离m
(125a管)
水平2500
垂直835
3.1.4.混凝土泵HBT90.40.572RS总成配置
配置名称
配置内容
备注
标
准
配
置
柴油机
德国道义茨BF6M1015C
液压系统油路形式
开式双泵双回路(泵送双泵合流)
主油泵
力士乐A11VLO260+A11VLO260
主阀及控制阀块
力士乐
泵送油缸
Φ200×φ140×2100
泵送高低压切换
有
眼睛板、切割环等耐磨件
合金或耐磨焊条堆焊可选
润滑系统
随动油脂泵、递进分油器
遥控器
有线无线兼容任选
搅拌自动正反转功能
有
电控显示屏
可选
3.1.5.液压系统配置表
序号
代号
名称
数量
产地
1
A11VLO260
主泵
2
力士乐
2
A10VO28DR
恒压泵
2
3
1PF2G2-4X/022
齿轮泵
2
4
FDR5DP1
减压阀
2
5
DB30
主溢流阀
2
6
DB10
溢流阀
2
7
4WEH25E
电液换向阀
2
8
4WE10H
电磁换向阀
2
9
J6K-985
搅拌马达
2
中美合资
10
4WMM10
手动换向阀
1
力士乐
3.1.6.高低压泵送参数表
高压泵送
q(cm3/r)
Q(L/min)
P1(bar)
H(m3/h)
Z(n/min)
P2(bar)
429.71
875.33
320
40.74
12.71
395.06
458.36
933.68
300
43.33
13.52
370.37
491.1
1000.37
280
46.28
14.44
345.68
520
1059.24
264.44
48.86
15.25
326.47
低压泵送
q(cm3/r)
Q(L/min)
P1(bar)
H(m3/h)
Z(n/min)
P2(bar)
429.71
875.33
320
76.75
23.95
201.48
458.36
933.68
300
81.44
25.41
188.89
491.1
1000.37
280
86.73
27.06
176.3
520
1059.24
264.44
91.35
28.5
166.5
注:
P1:
系统压力q:
液压泵排量Q:
液压泵流量
P2:
泵送压力H:
泵送方量Z:
泵送次数
3.2.混凝土泵的平面布置
本工程用1台HBT90.40.572RS型混凝土泵,另放置1台同型号混凝土泵作为备用泵,布置2套泵管。
4.混凝土输送管
超高压泵送中,混凝土输送管是一个非常重要的因素。
考虑到本工程施工大部分是C60以上的高强度高性能混凝土,粘度非常大,泵送压力很大,混凝土输送管采用45Mn2钢,调质后内表面高频淬火,硬度可达HRC45~55,寿命比普通管可提高3~5倍。
弯管采用耐磨铸钢。
以下为所需管件及管道附件明细。
序
号
产品编码
代号
名称
设计
数量
预损
耗备
件数
总数
备注
1
0018233B0800
锥管160-144×
1000
2
2
4
2
0018233B0900
锥管144-128×
1000
2
2
4
3
0018233B0500
Φ152×12×600三
通管
2
6
8
4
000193301A3306
0018233A3100000
直管Φ152×12600
1
2
3
5
000193302A3301
000
弯管Φ128×
R1000-90°
14
28
42
6
000193301A3301
000
0018233A0400
直管Φ152×12×3000
40
3
43
7
0018233A0100
直管φ152×12×2250
20
20
40
8
000193301A3302
000
0018233A3200
直管Φ152×12×2000
6
2
8
9
000193301A3303
000
0018233A2300
直管Φ152×12×1500
2
1
3
10
000193302A3302
000
弯管Φ128×
R1000-45°
1
2
3
11
000193301A3304
000
直管Φ152×12×1200
2
0
2
12
000193301A3305
000
0018233A0600
直管Φ152×12×1000
6
4
10
13
000193306A3301
000
法兰式两位截止阀
4
4
接头可
换
14
000108226B0100
000
水平管架1
10
2
12
15
000108226B0200
000
水平管架2
19
5
24
16
000108226B0300
000
水平管架3
59
6
65
17
000108226B0400
000
水平管架4
61
10
71
18
000108226B0500
000
弯管支架1
4
1
19
000108226B0600
000
竖直管架1
2
20
000108226B0700
000
竖直管架2
6
21
000193304A0301
000
过渡管Φ128-Φ126×1645
2
2
F-F
22
000108226B0800
000
竖直管架3
138
12
23
000193301A3201
000
直管Φ146×10×3000
140
3
F-F
24
000193301A3206
000
直管Φ146×10×1200
100
3
F-F
25
000193301A3203
000
直管Φ146×10×2000
16
2
F-F
26
000108226B0900000
弯管支架2
4
27
000108226B1000
000
弯管支架3
4
4
28
000193302A3301
000
弯管Φ126×
R1000-90°
8
4
12
F-F
29
000193301A3202
000
直管Φ146×10×2200
4
2
6
F-F
30
000108226B1100
000
竖直管架4
6
6
31
000193301A1201
000
直管Φ140×7×3000A
2
2
4
A-A
32
000108226B1200
000
竖直管架5
6
4
10
33
000193304A0202
000
过渡管Φ126-Φ126A×940
2
2
4
F-A
34
000193301A1204
000
直管Φ140×7×1120A
2
2
4
A-A
35
000193305A1101
000
管卡125A型Ⅰ
26
20
46
36
000193302A1202
000
弯管Φ126×
R1000A-20°
4
4
8
A-A
37
000193301A1203
000
直管Φ140×7×
1275A
2
2
4
A-A
38
000193302A1201
000
2
4
6
A-A
39
000193301A1205
000
直管Φ140×7×1000A
2
2
4
A-A
40
000193304A0204
000
过渡管Φ126A-Φ125B×1000
2
2
4
A-B
41
001693301A0001
000
管卡125B型Ⅰ
2
4
6
42
1040000627
GB/T799-1988
地脚螺栓M20×400
24
2
26
(截止
阀用)
43
000193301A3308
000
0018233A3000
直管φ152×12×500
2
2
备用
管,F-F
44
000108226B1300
000
快换垫板
2
2
4
调整用
45
101310005003
GB/T3452.1-1
992
O形密封圈160×7
374
69
443
法兰型
管用
46
104000010227
GB/T5782-200
0
螺栓M24×140-10.9
32
32
64
47
104020004011
GB/T6170-2000
螺母M24-10
500
320
820
48
104030000010
GB/T93-1987
垫圈24
500
320
820
49
1081000766
GB/T3452.1-1
992
O形密封圈149×7.5
26
20
46
A型管
用
50
001693301A0004
002
0019905A0016
密封圈Φ125
2
4
6
B型管
用
51
1040000705
GB/T5782-200
0
螺栓M24×160-10.9
468
288
756
52
1040000532
GB/T5782-200
0
螺栓M20×150-10.9
1776
126
1902
53
1040200097
GB/T6170-200
0
螺母M20-8
1776
126
1902
54
1040300038
GB/T93-1987
垫圈20
1776
126
1902
55
0010027504
GB/T3452.1-1
992
O形密封圈190×7
2
6
8
锥管用
56
1081000767
GB/T3452.1-1
992
O形密封圈180×7
2
6
8
锥管用
57
000193301A1206
000
直管Φ140×7×1770A
4
4
A-A,新
增
58
000193304A0208
000
过渡管Φ126A-Φ125B×380
4
4
A-B钢
平台,新增
59
000193306A3301
210
接管Ⅰ
2
2
F-F截
止阀备
用,新增
60
000193306A3301
310
接管Ⅱ
2
2
F-F截
止阀备
用,新增
61
001693304A0168
000
直管Φ133×4×1500B
2
2
B-B钢
平台,新增
62
000193301A1210
000
直管Φ140×7×100A
4
4
A钢平
台调整,新增
63
000193301A1209
000
直管Φ140×7×200A
4
4
A钢平
台调整,新增
64
000193301A1208
000
直管Φ140×7×300A
4
4
A钢平
台调
整,新增
65
000193301A1207
000
直管Φ140×7×500A
4
4
A钢平
台调
整,新增
管径为Φ152×12用于5层以下,Φ146×10用于5层以上。
4.1.直管
管道均采用合金钢耐磨管。
4.1.1.从泵出料口到高度200米楼层之间采用12㎜厚高强度耐磨的125AG混凝土输送管(见下图),使用寿命约8万方。
4.1.2.高度200米以上采用10㎜厚高强度耐磨125AG混凝土输送管(见下图),使用寿命约7万方。
4.1.3.平面浇注和布料机采用125B耐磨混凝土输送管(见下图),使用寿命约2万方。
4.2.弯管
采用耐磨铸钢,半径为1m、厚度不小于12mm的弯管(见下图)。
平面浇注和布料机采用125B耐磨铸造弯管(见下图)。
依据薄壁缸筒理论计算
按:
超高压耐磨管道外径*壁厚Φ152*12内径d=Φ128;
高压耐磨管道外径*壁厚Φ146*10内径d=Φ126;
普通耐磨管道外径*壁厚Φ133*4内径d=Φ125,
材质45Mn2钢,σb=8850{σ}=σb/n
δ=p*d/2*{σ}
输送管壁厚δ(mm)
4.3.管道密封
超高压和高压耐磨管道密封,采用密封性能可靠的O形圈端面密封形式。
可耐100MPa的高压。
普通耐磨管道的密封采用外箍式。
装拆方便。
4.4.管道的垂直布置
高层泵送时输送管道冲击大、压力高,从泵出料口到高度200米楼层之间采用壁厚达12mm的高强耐磨输送管。
高度200米以上采用10mm臂厚的125AG高强耐磨输送管,平面浇注和布料机采用125B耐磨输送管。
使用过程中应经常检查管道的磨损情况,及时更换已经磨损的管道混凝土输送管垂直布置方案:
4.5.输送管的固定
输送管固定。
垂直管道可随电梯井或穿越楼面布设,每两节混凝土输送管至少用一个固定管夹固定,固定管夹可用地脚螺栓固定于墙体或砼墩上。
4.6.管道截止阀
每台泵送管路需用2个截止阀,共四个管路截止阀,主要有两个作用:
4.6.1.泵出口10米左右处安放一个:
用于停机时泵机故障的处理;当运行一段时间后,眼镜板、切割环等磨损后便于保养和维修;管路清洗拆卸。
4.6.2.水平至垂直上升处安放一个:
减少停机时垂直混凝土回流压力的冲击。
截止阀液压动力由液压泵站提供。
液压截止阀
5.布料机特点及配置
根据京基金融中心项目部的工程特点,现提供型号为HG19Y的“中联牌”布料机。
5.1.布料机特点
5.1.1.全液压驱动,360°全回转。
5.1.2.电气系统主要元件选用日本欧姆龙Omron和法国施耐德Schneider等世界知名品牌。
5.1.3.三节卷折式臂架,运用计算机有限元分析、动力学仿真、模态分析等最先进的设计手段对臂架机构进行优化设计;
5.1.4.有线遥控、无线遥控两种操作方式。
5.1.5.装运时,可将整机分解为几个大部件,其重量及几何尺寸大致如下(单
位t):
5.2.优点
5.2.1.固定式:
整体吊装、立柱与基础采用4个销轴快装。
5.2.2.塔身以上部分弯管为φ125×R500B-90°,立柱弯管为φ125×1000B-90°,降低混凝土泵送阻力。
5.3.外形
5.4.布料机主要技术参数
技术参数
型号
HG19Y
输送管(外径×壁厚)JJ83(mm×mm)
Φ133×4
软管(内径×长度)(″×mm)
5″×3000
布料半径(m)
18.6
三节液压卷折式
一节臂(m)
9.3
二节臂(m)
5.28
三节臂(m)
4.0
回转范围(°)
360
电机功率(kW)
7.5
独立高度(至臂根铰点)(m)
3
管柱截面(mm)塔身界面(mm)
φ800
管柱高度(m)塔身高度(m)
1.395
操作方式
1.有线遥控2.无线遥控
整机重量(t)
6
电源
380V/50Hz
5.5.布料机管道安装
5.6.核心筒布料机布料范围
1)核心筒布料机范围
核心筒混凝土采用两台HG19Y内爬塔式布料机配合混凝土浇筑,能3600回转,回转半径为18.6米,布料机固定于平台上,浇筑50层以下核心筒混凝土,77层以上部分把混凝土输送管固定在提模钢平台,出料口接串管进行混凝土浇筑。
50层以下混凝土浇筑平面布置图
2)外框柱平台式布料机布料范围
外框柱混凝土浇注分别在南、北各安置一台平台式布料机,东西方向位置的移动主要通过塔吊进行吊装就位。
由于楼层平面发生阶段性的改变,在楼层上混凝土泵管按两个阶段进行布置。
6.混凝土泵送施工
6.1.泵送施工条件
6.1.1.泵机人员设置:
机手4人(2人/台),负责泵机操作和泵机的常规保养;专业维修工2人,负责两天泵机的日常机修工作;管道维护工8人,负责管道架设、拆装。
6.1.2.高层施工过程中因操作人员无法及时了解施工面的情况,必须确保操作人员与施工面人员的通讯畅通;
6.1.3.泵机附近和操作平台需有充足的水源。
6.1.4.当泵送混凝土出口压力超过12Mpa,建议启用HBT90.40.572RS混凝土泵,预计从第20层开始,垂直高度约100米,20层以下采用普通的HBT80B816S混凝土泵施工。
6.2.泵送施工
6.2.1.泵水:
根据管路长短,首先泵一至两料斗清水以润湿管路、料斗、混凝土缸。
泵水首先泵入废浆箱,随后用塔吊吊回地面。
废浆箱如下图所示:
废浆箱做法大样
6.2.2.泵砂浆:
在泵机出口处管路中放入一只海绵球,将砂浆倒入料斗,砂浆采用与所泵砼同组分的砂浆配合比。
同时砂浆必须充分搅拌,砂浆用量每200m管路约1m3。
6.2.3.泵送混凝土料:
在料斗内,砂浆余料还处在搅拌轴以上时,加入混凝土料,开始正常泵送。
6.3.管路清洗
当管路中残留混凝土能都用于施工现场时,停止供料。
φ125输送管混凝土残留量约为12.3L/m。
泵送即将结束,可泵送2--3方砂浆,将砼顶出,
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