廣州新中軸線電視塔施工方案

1、廣州市新中軸線電視塔廣州市新中軸線電視塔m混混 凝凝 土土 泵泵 送送 施施 工工 方方 案案三一重工股份有限公司三一重工股份有限公司 二二OO六年五月六年五月 目錄目錄一、前言一、前言二、項目簡介二、項目簡介三、混凝土泵送施工與設備配置三、混凝土泵送施工與設備配置四、自動爬升式布料桿四、自動爬升式布料桿五、五、HBT90CH-2135D超高壓混凝土泵超高壓混凝土泵六、超高壓管道及合理布管六、超高壓管道及合理布管七、液壓閘閥七、液壓閘閥八、直接水洗技術八、直接水洗技術九、故障應急措施九、故障應急措施十、施工范例十、施工范例 對于高度大于對于高度大于300m的超高層混凝土泵送，因泵送壓力過高，的

2、超高層混凝土泵送，因泵送壓力過高，所用混凝土強度高、粘度大，泵送尤其困難，影響超高層建筑混所用混凝土強度高、粘度大，泵送尤其困難，影響超高層建筑混凝土泵送的關鍵因素主要有：設備的泵送能力和可靠性；耐超高凝土泵送的關鍵因素主要有：設備的泵送能力和可靠性；耐超高壓的管道系統(tǒng)與合理布管；混凝土配合比及管道混凝土的回收利壓的管道系統(tǒng)與合理布管；混凝土配合比及管道混凝土的回收利用措施。用措施。 三一重工在超高層建筑的混凝土泵送領域一直走在世界的前三一重工在超高層建筑的混凝土泵送領域一直走在世界的前列，具有很多成功的實例和經(jīng)驗，如列，具有很多成功的實例和經(jīng)驗，如333.5米的米的上海百聯(lián)世貿(mào)大廈，上海百聯(lián)

3、世貿(mào)大廈，420米高度的香港國際金融中心、米高度的香港國際金融中心、500米高度的上海環(huán)球、米高度的上海環(huán)球、485米高米高度的香港九度的香港九龍龍站第七期工程等。站第七期工程等。2005年三一重工年三一重工“混凝土泵送關混凝土泵送關鍵技術研究開發(fā)與應用鍵技術研究開發(fā)與應用”榮獲國家科技進步二等獎。榮獲國家科技進步二等獎。 我們非常希望與貴公司合作，加入到我們非常希望與貴公司合作，加入到廣州市新中軸線電視塔廣州市新中軸線電視塔的建的建設。我們十分愿意為您提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和全方位的服務。設。我們十分愿意為您提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和全方位的服務。 一、前言一、前言二、項目簡介二、項目簡介 廣州市新中軸線電視

4、塔位于廣州市新中軸廣州市新中軸線電視塔位于廣州市新中軸線的珠江畔，與新規(guī)劃的商業(yè)區(qū)珠江新城隔江線的珠江畔，與新規(guī)劃的商業(yè)區(qū)珠江新城隔江相望，總規(guī)劃建筑面積相望，總規(guī)劃建筑面積175457.7m。塔結(jié)構(gòu)包。塔結(jié)構(gòu)包括一個鋼結(jié)構(gòu)外筒，一個橢圓形混凝土核心筒括一個鋼結(jié)構(gòu)外筒，一個橢圓形混凝土核心筒以及連接這兩者的鋼結(jié)構(gòu)樓面。鋼結(jié)構(gòu)的桅桿以及連接這兩者的鋼結(jié)構(gòu)樓面。鋼結(jié)構(gòu)的桅桿天線直接建于核心筒頂部。鋼結(jié)構(gòu)外筒的高度天線直接建于核心筒頂部。鋼結(jié)構(gòu)外筒的高度為為450米，包括桅桿天線的總高度為米，包括桅桿天線的總高度為610米。核米。核心筒的混凝土強度為心筒的混凝土強度為C60，泵送高度為，泵送高度為4

5、50米，米，桅桿的下部可能采用混凝土結(jié)構(gòu)，因此混凝土桅桿的下部可能采用混凝土結(jié)構(gòu)，因此混凝土的泵送總高度會超過的泵送總高度會超過500米。米。 2臺自動爬升式布料桿臺自動爬升式布料桿2臺臺90CH2135D超高壓泵超高壓泵 2套特制超高壓輸送管，每套長為套特制超高壓輸送管，每套長為700m，2套總長套總長1400m4套液壓閘閥（每套管線配置套液壓閘閥（每套管線配置2套）套）2套液壓站套液壓站（每套管線配置（每套管線配置1套）套）三、混凝土泵送施工與設備配置三、混凝土泵送施工與設備配置 廣州新中軸線電視塔是目前世界上最高建筑之一，核心筒的混凝土廣州新中軸線電視塔是目前世界上最高建筑之一，核心筒的

6、混凝土強度為強度為C60，泵送高度為，泵送高度為450米，桅桿的下部可能采用混凝土結(jié)構(gòu)，因米，桅桿的下部可能采用混凝土結(jié)構(gòu)，因此混凝土的泵送總高度會超過此混凝土的泵送總高度會超過500米。核心筒及樓面的混凝土澆筑建議米。核心筒及樓面的混凝土澆筑建議直接用混凝土管接到相應的點澆筑，在核心筒內(nèi)設爬升式布料桿，鋼直接用混凝土管接到相應的點澆筑，在核心筒內(nèi)設爬升式布料桿，鋼結(jié)構(gòu)外筒的鋼管內(nèi)混凝土則由布料桿澆筑。整個項目泵送設備配置如結(jié)構(gòu)外筒的鋼管內(nèi)混凝土則由布料桿澆筑。整個項目泵送設備配置如下：下：四、爬升式布料桿四、爬升式布料桿HG28、32、38系列系列主要技術參數(shù)主要技術參數(shù)最大布料半徑：最大布

7、料半徑：28m 32m 38m安裝形式：安裝形式： 樓面安裝樓面安裝 單墻壁掛式單墻壁掛式 電梯井電梯井爬升型式：油缸頂升式爬升型式：油缸頂升式 齒輪齒條式齒輪齒條式爬升速度：爬升速度：0.5-0.8米米/分鐘分鐘操縱方式：近控操縱方式：近控+遙控遙控+有線控制有線控制布料桿特點布料桿特點運用有限元分析、動力學仿真、模態(tài)分析等最先進的設計手段對臂運用有限元分析、動力學仿真、模態(tài)分析等最先進的設計手段對臂架進行優(yōu)化設計，有效降低峰值應力。架進行優(yōu)化設計，有效降低峰值應力。臂架、轉(zhuǎn)臺和固定座等選用進口高強度鋼板，整體熱處理，有效消臂架、轉(zhuǎn)臺和固定座等選用進口高強度鋼板，整體熱處理，有效消除焊接殘余

8、應力和變形。除焊接殘余應力和變形。采用壓力補償、負載敏感的電液比例控制、防墜自動保護等技術，采用壓力補償、負載敏感的電液比例控制、防墜自動保護等技術，降低沖擊，使臂架工作時更平穩(wěn)。降低沖擊，使臂架工作時更平穩(wěn)。爬升和布料兩種工作狀態(tài)具有互鎖功能，確保爬升過程中的安全可爬升和布料兩種工作狀態(tài)具有互鎖功能，確保爬升過程中的安全可靠性?？啃?。 自行爬升式布料桿簡介自行爬升式布料桿簡介 自行爬升式自行爬升式布料桿主要用于電梯井、壁掛以及樓面的安裝，由臂布料桿主要用于電梯井、壁掛以及樓面的安裝，由臂架、轉(zhuǎn)臺、立柱、爬升框框架、頂升油缸、液壓系統(tǒng)架、轉(zhuǎn)臺、立柱、爬升框框架、頂升油缸、液壓系統(tǒng) 和電控系統(tǒng)等

9、和電控系統(tǒng)等組成。組成。 四、爬升式布料桿四、爬升式布料桿HG28、32、38系列系列四、爬升式布料桿四、爬升式布料桿HG28、32、38系列系列五、五、HBT90CH-2135D超高壓混凝土泵超高壓混凝土泵技術參數(shù)技術參數(shù)HBT90CH-2135D整機質(zhì)量整機質(zhì)量 kg13000外型尺寸（長外型尺寸（長寬寬高）高） mm7450 2480 2950 理論混凝土輸送量理論混凝土輸送量 m/h87 / 53理論混凝土輸送壓力理論混凝土輸送壓力 MPa19 / 35主油缸直徑主油缸直徑行程行程 mm1802100輸送缸直徑輸送缸直徑行程行程 mm1802100主油泵排量主油泵排量 cm/r2602

10、臺臺柴油機功率柴油機功率 kW2732臺臺上料高度上料高度 mm1420料斗容積料斗容積 m0.7理論最大輸送距離理論最大輸送距離 m125水平水平2500垂直垂直8351、主要技術參數(shù)與外形結(jié)構(gòu)、主要技術參數(shù)與外形結(jié)構(gòu)五、五、HBT90CH-2135D超高壓混凝土泵超高壓混凝土泵五、五、HBT90CH-2135D超高壓混凝土泵超高壓混凝土泵2、設備的泵送能力設備的泵送能力 對于混凝土泵來說，體現(xiàn)其泵送能力的兩個關健參數(shù)為出口壓力與整機功對于混凝土泵來說，體現(xiàn)其泵送能力的兩個關健參數(shù)為出口壓力與整機功率，出口壓力是泵送高度的保證，而整機功率是輸送量的保證。設備最大泵送率，出口壓力是泵送高度的保

11、證，而整機功率是輸送量的保證。設備最大泵送能力應有一定的儲備，以保證輸送順利、避免堵管。在香港國際金融中心能力應有一定的儲備，以保證輸送順利、避免堵管。在香港國際金融中心400m高度的泵送過程中，砼泵的液壓系統(tǒng)工作壓力為高度的泵送過程中，砼泵的液壓系統(tǒng)工作壓力為2425MPa，砼出口壓，砼出口壓力力15-16MPa，每分鐘換向，每分鐘換向1011次，輸送量約次，輸送量約40m3/h。而。而HBT90CH2122D超超高壓泵混凝土出口最高壓力可達高壓泵混凝土出口最高壓力可達22MPa，雙柴油機功率為，雙柴油機功率為362 kW。 對于廣州新中軸線電視塔這種特高層建筑，最大泵送高度超過對于廣州新中

12、軸線電視塔這種特高層建筑，最大泵送高度超過500m，根據(jù)，根據(jù)經(jīng)驗計算，其混凝土最大出壓力可達到經(jīng)驗計算，其混凝土最大出壓力可達到20 MPa，其意外的因素更多，要求的可，其意外的因素更多，要求的可靠性更高，顯然應該有更多的壓力儲備，保證在正常的工作狀況下，液壓系統(tǒng)靠性更高，顯然應該有更多的壓力儲備，保證在正常的工作狀況下，液壓系統(tǒng)工作壓力不超過工作壓力不超過25 MPa，工作的可靠性更高，這是，工作的可靠性更高，這是HBT90CH2135D順利完成順利完成500m超高層泵送的至關因素。超高層泵送的至關因素。五、五、HBT90CH-2135D超高壓混凝土泵超高壓混凝土泵3、設備配置的可靠性、設

13、備配置的可靠性1）雙動力結(jié)構(gòu)）雙動力結(jié)構(gòu) 設備的配置應以可靠性為首要原則，一旦因設備故障而中止泵送設備的配置應以可靠性為首要原則，一旦因設備故障而中止泵送2h以上時，砼在輸送管內(nèi)會出現(xiàn)泌水、離析，將使整個管道系統(tǒng)內(nèi)砼報廢而以上時，砼在輸送管內(nèi)會出現(xiàn)泌水、離析，將使整個管道系統(tǒng)內(nèi)砼報廢而嚴重影響施工質(zhì)量。嚴重影響施工質(zhì)量。 三一三一HBT90CH超高壓泵采用兩臺柴油機分別驅(qū)動兩套泵組。應用雙動超高壓泵采用兩臺柴油機分別驅(qū)動兩套泵組。應用雙動力功率合流技術，平時兩套泵組同時工作，當一組出故障時可切斷該組，力功率合流技術，平時兩套泵組同時工作，當一組出故障時可切斷該組，另一組仍維持另一組仍維持50%

14、的排量繼續(xù)工作，避免施工過程中斷造成損失，既可同的排量繼續(xù)工作，避免施工過程中斷造成損失，既可同時工作以提高工作效率，也可單獨作業(yè)，即使時工作以提高工作效率，也可單獨作業(yè)，即使1臺發(fā)生故障仍有備用發(fā)動臺發(fā)生故障仍有備用發(fā)動機繼續(xù)工作，大大提高了施工過程的可靠性。機繼續(xù)工作，大大提高了施工過程的可靠性。 擺動件擺動件固定件固定件密封面密封面 高壓水高壓水浮動密封環(huán)浮動密封環(huán)切割環(huán)切割環(huán)眼鏡板眼鏡板五、五、HBT90CH-2135D超高壓混凝土泵超高壓混凝土泵2）眼鏡板、切割環(huán)）眼鏡板、切割環(huán) 高壓混凝土作用切割環(huán)的反推力和砂粒高壓混凝土作用切割環(huán)的反推力和砂粒對眼鏡板、切割環(huán)的沖擊磨損，導致密封

15、對眼鏡板、切割環(huán)的沖擊磨損，導致密封失效，而這一對耦合件間的密封性是保證失效，而這一對耦合件間的密封性是保證超高層泵送的關鍵。超高層泵送的關鍵。 HBT90CH超高壓泵通過優(yōu)化超高壓泵通過優(yōu)化S管的流線管的流線減小反推力，同時采用高預緊力浮動密封減小反推力，同時采用高預緊力浮動密封結(jié)構(gòu)的眼鏡板、切割環(huán)，確保密封可靠。結(jié)構(gòu)的眼鏡板、切割環(huán)，確保密封可靠。 專利技術的硬質(zhì)合金結(jié)構(gòu)眼鏡板、切專利技術的硬質(zhì)合金結(jié)構(gòu)眼鏡板、切割環(huán)等耐磨件，提高壽命割環(huán)等耐磨件，提高壽命3-5倍倍 ，解決了，解決了超超 壓混凝土泵的耐磨問題。壓混凝土泵的耐磨問題。五、五、HBT90CH-2135D超高壓混凝土泵超高壓混凝

16、土泵3）全自動高低壓切換）全自動高低壓切換 液壓系統(tǒng)高低壓泵送模式切換過程全部采用自動控液壓系統(tǒng)高低壓泵送模式切換過程全部采用自動控制，只需按制，只需按1個按鈕就在瞬間完成切換，不需停機，沒個按鈕就在瞬間完成切換，不需停機，沒有污染。有污染。 4）研制了超高壓混凝土密封活塞）研制了超高壓混凝土密封活塞 由于泵送最大高度達由于泵送最大高度達380m，管道內(nèi)，管道內(nèi)的混凝土對混凝土活塞反壓極大，針的混凝土對混凝土活塞反壓極大，針對這一關鍵工況特點，采用增強聚氨對這一關鍵工況特點，采用增強聚氨脂材料開發(fā)了適應超高層泵送結(jié)構(gòu)的脂材料開發(fā)了適應超高層泵送結(jié)構(gòu)的高壓混凝土活塞。高壓混凝土活塞。 高壓混凝土

17、密封活塞高壓混凝土密封活塞雙活塞油缸結(jié)構(gòu)雙活塞油缸結(jié)構(gòu)混凝土活塞混凝土活塞 洗滌室洗滌室 油缸油缸 工作活塞工作活塞 限位活塞限位活塞普通油缸結(jié)構(gòu)普通油缸結(jié)構(gòu)混凝土活塞混凝土活塞 洗滌室洗滌室 中間接桿中間接桿 油缸油缸 工作活塞工作活塞五、五、HBT90CH-2135D超高壓混凝土泵超高壓混凝土泵6）獨創(chuàng)雙活塞油缸結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)混凝土活塞自動退）獨創(chuàng)雙活塞油缸結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)混凝土活塞自動退回，方便混凝土活塞檢查保養(yǎng)與維修更換。回，方便混凝土活塞檢查保養(yǎng)與維修更換。5）計算機節(jié)能技術）計算機節(jié)能技術采用柴油機計算機節(jié)能控制技術，可節(jié)約能采用柴油機計算機節(jié)能控制技術，可節(jié)約能源源20%以上。以上。六、超

18、高壓管道與合理布管六、超高壓管道與合理布管1、超高壓管道的性能、超高壓管道的性能 在進行超高壓泵送時，管道內(nèi)壓力最大可達到在進行超高壓泵送時，管道內(nèi)壓力最大可達到35MPa，縱向，縱向?qū)a(chǎn)生將產(chǎn)生42t的拉力，必須采用耐超高壓的管道系統(tǒng)。此外常規(guī)的連的拉力，必須采用耐超高壓的管道系統(tǒng)。此外常規(guī)的連接與密封方式也不能滿足要求，需采取下述解決方案。接與密封方式也不能滿足要求，需采取下述解決方案。1）采用壁厚為）采用壁厚為9mm，45Mn的超高壓管道的超高壓管道，高頻淬火處理，壽命比，高頻淬火處理，壽命比 普通普通20鋼管子提高鋼管子提高2-3倍。倍。 保障管道的抗爆能力和耐磨損壽命。保障管道的抗爆

19、能力和耐磨損壽命。2）管道間的連接采用高強鋼、錐斜面結(jié)構(gòu)的管卡聯(lián)接。）管道間的連接采用高強鋼、錐斜面結(jié)構(gòu)的管卡聯(lián)接。 3）輸送管之間采用端面）輸送管之間采用端面O型密封圈密封，能防止混凝土在型密封圈密封，能防止混凝土在35MPa的高壓下從輸送管間隙中擠出，確保密封長久可靠。的高壓下從輸送管間隙中擠出，確保密封長久可靠。 六、超高壓管道與合理布管六、超高壓管道與合理布管2、超高壓管道的密封與連接、超高壓管道的密封與連接公母扣固定連接公母扣固定連接公母扣活動連接公母扣活動連接u需拆卸管道連接采用公母扣需拆卸管道連接采用公母扣 活動結(jié)構(gòu)形式活動結(jié)構(gòu)形式 ，拆裝方便、，拆裝方便、 O型型密封圈密封，確

20、保連接密封可靠。密封圈密封，確保連接密封可靠。u不常拆卸管道連接采用公母扣不常拆卸管道連接采用公母扣固定結(jié)構(gòu)形式固定結(jié)構(gòu)形式 ，O型密封圈密封，型密封圈密封，確保連接密封可靠。確保連接密封可靠。 布管應根據(jù)混合物的澆注方案設置并少用彎布管應根據(jù)混合物的澆注方案設置并少用彎管和軟管，盡可能縮短管線長度。本工程管道沿管和軟管，盡可能縮短管線長度。本工程管道沿樓地面或墻面鋪設，在混凝土地面或墻面上用膨樓地面或墻面鋪設，在混凝土地面或墻面上用膨脹螺栓安裝一系列支座，每根管道均由兩個支座脹螺栓安裝一系列支座，每根管道均由兩個支座固定。為了減少管道內(nèi)砼反壓力在泵的出口可布固定。為了減少管道內(nèi)砼反壓力在泵的

21、出口可布置置65-100m的水平管及若干彎管，會取得較好的的水平管及若干彎管，會取得較好的效果。效果。 由于混凝土泵前端輸送管的壓力最大，堵管和由于混凝土泵前端輸送管的壓力最大，堵管和爆管總發(fā)生在管道的初段，特別是水平管與垂直爆管總發(fā)生在管道的初段，特別是水平管與垂直管相連接的彎管處，所以建議在泵的出口部位和管相連接的彎管處，所以建議在泵的出口部位和 垂直管的最前段各安裝一套液壓截止閥。垂直管的最前段各安裝一套液壓截止閥。管道布置示意圖管道布置示意圖六、超高壓管道與合理布管六、超高壓管道與合理布管固定結(jié)構(gòu)形式固定結(jié)構(gòu)形式 ，密封可靠，密封可靠3、合理布管、合理布管六、超高壓管道與合理布管六、超

22、高壓管道與合理布管4、管道的固定、管道的固定七、液壓閘閥七、液壓閘閥 混凝土泵送施工中，有時需要對混凝土泵送施工中，有時需要對泵機進行保養(yǎng)或維修。為保證此時的泵機進行保養(yǎng)或維修。為保證此時的保養(yǎng)或維修工作正常進行，在混凝土保養(yǎng)或維修工作正常進行，在混凝土泵出口處和水平管至垂直泵管處的垂泵出口處和水平管至垂直泵管處的垂直管段接入二個液壓閘閥，如右圖，直管段接入二個液壓閘閥，如右圖，用于阻止垂直泵管內(nèi)混凝土回流。用于阻止垂直泵管內(nèi)混凝土回流。 液壓閘閥采用液壓油缸驅(qū)動，控制液壓閘閥采用液壓油缸驅(qū)動，控制手柄操作方便；插板采用浮動密封環(huán)手柄操作方便；插板采用浮動密封環(huán)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu),密封性能好，無壓力泄漏

23、密封性能好，無壓力泄漏液壓閘閥示意圖液壓閘閥示意圖八、直接水洗技術八、直接水洗技術u超高層混凝土直接水洗工藝確保用高壓水將管道中的混凝土壓至超高層混凝土直接水洗工藝確保用高壓水將管道中的混凝土壓至 施工現(xiàn)場。泵送多高，水洗多高。香港國際金融中心應用該技術施工現(xiàn)場。泵送多高，水洗多高。香港國際金融中心應用該技術 節(jié)約成本節(jié)約成本190萬港幣，且保護了環(huán)境。萬港幣，且保護了環(huán)境。此外由于沒有剩余混凝土，減此外由于沒有剩余混凝土，減 輕了渣土處理及管理的負擔，降低了施工過程的工作量和成本。輕了渣土處理及管理的負擔，降低了施工過程的工作量和成本。 傳統(tǒng)清洗方法傳統(tǒng)清洗方法直接水洗直接水洗氣泵氣泵高壓水泵高壓水泵混凝土泵混凝土泵混凝土混凝土活塞活塞壓縮空氣壓縮空氣混凝土混凝土骨料骨料活塞活塞水水混凝土混凝土過渡層過渡層高壓水高壓水九、故障應急措施九、故障應急措施 1、堵管：、堵管： 超高層建筑泵送時，容易反泵，不容易發(fā)生堵管。若發(fā)生堵管，超高層建筑泵送時，容易反泵，不容易發(fā)生堵管。若發(fā)生堵管，其部位一般出現(xiàn)在水平段彎管或錐管處，特別是水平段與垂直管相接的彎管其部位一般出現(xiàn)在水平段彎管或錐管處