广州新中轴线电视塔施工方案

1、广州市新中轴线电视塔广州市新中轴线电视塔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 目录目录一、前言一、前言二、项目简介二、项目简介三、混凝土泵送施工与设备配置三、混凝土泵送施工与设备配置四、自动爬升式布料杆四、自动爬升式布料杆五、五、HBT90CH-2135D超高压混凝土泵超高压混凝土泵六、超高压管道及合理布管六、超高压管道及合理布管七、液压闸阀七、液压闸阀八、直接水洗技术八、直接水洗技术九、故障应急措施九、故障应急措施十、施工范例十、施工范例 对于高度大于对于高度大于300m的超高层混凝土泵送，因泵送压力过高，的

2、超高层混凝土泵送，因泵送压力过高，所用混凝土强度高、粘度大，泵送尤其困难，影响超高层建筑混所用混凝土强度高、粘度大，泵送尤其困难，影响超高层建筑混凝土泵送的关键因素主要有：设备的泵送能力和可靠性；耐超高凝土泵送的关键因素主要有：设备的泵送能力和可靠性；耐超高压的管道系统与合理布管；混凝土配合比及管道混凝土的回收利压的管道系统与合理布管；混凝土配合比及管道混凝土的回收利用措施。用措施。 三一重工在超高层建筑的混凝土泵送领域一直走在世界的前三一重工在超高层建筑的混凝土泵送领域一直走在世界的前列，具有很多成功的实例和经验，如列，具有很多成功的实例和经验，如333.5米的米的上海百联世贸大厦，上海百联

3、世贸大厦，420米高度的香港国际金融中心、米高度的香港国际金融中心、500米高度的上海环球、米高度的上海环球、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“混凝土泵送关混凝土泵送关键技术研究开发与应用键技术研究开发与应用”荣获国家科技进步二等奖。荣获国家科技进步二等奖。 我们非常希望与贵公司合作，加入到我们非常希望与贵公司合作，加入到广州市新中轴线电视塔广州市新中轴线电视塔的建的建设。我们十分愿意为您提供优质的产品和全方位的服务。设。我们十分愿意为您提供优质的产品和全方位的服务。 一、前言一、前言二、项目简介二、项目简介 广州市新中轴线电视

4、塔位于广州市新中轴广州市新中轴线电视塔位于广州市新中轴线的珠江畔，与新规划的商业区珠江新城隔江线的珠江畔，与新规划的商业区珠江新城隔江相望，总规划建筑面积相望，总规划建筑面积175457.7m。塔结构包。塔结构包括一个钢结构外筒，一个椭圆形混凝土核心筒括一个钢结构外筒，一个椭圆形混凝土核心筒以及连接这两者的钢结构楼面。钢结构的桅杆以及连接这两者的钢结构楼面。钢结构的桅杆天线直接建于核心筒顶部。钢结构外筒的高度天线直接建于核心筒顶部。钢结构外筒的高度为为450米，包括桅杆天线的总高度为米，包括桅杆天线的总高度为610米。核米。核心筒的混凝土强度为心筒的混凝土强度为C60，泵送高度为，泵送高度为4

5、50米，米，桅杆的下部可能采用混凝土结构，因此混凝土桅杆的下部可能采用混凝土结构，因此混凝土的泵送总高度会超过的泵送总高度会超过500米。米。 2台自动爬升式布料杆台自动爬升式布料杆2台台90CH2135D超高压泵超高压泵 2套特制超高压输送管，每套长为套特制超高压输送管，每套长为700m，2套总长套总长1400m4套液压闸阀（每套管线配置套液压闸阀（每套管线配置2套）套）2套液压站套液压站（每套管线配置（每套管线配置1套）套）三、混凝土泵送施工与设备配置三、混凝土泵送施工与设备配置 广州新中轴线电视塔是目前世界上最高建筑之一，核心筒的混凝土广州新中轴线电视塔是目前世界上最高建筑之一，核心筒的

6、混凝土强度为强度为C60，泵送高度为，泵送高度为450米，桅杆的下部可能采用混凝土结构，因米，桅杆的下部可能采用混凝土结构，因此混凝土的泵送总高度会超过此混凝土的泵送总高度会超过500米。核心筒及楼面的混凝土浇筑建议米。核心筒及楼面的混凝土浇筑建议直接用混凝土管接到相应的点浇筑，在核心筒内设爬升式布料杆，钢直接用混凝土管接到相应的点浇筑，在核心筒内设爬升式布料杆，钢结构外筒的钢管内混凝土则由布料杆浇筑。整个项目泵送设备配置如结构外筒的钢管内混凝土则由布料杆浇筑。整个项目泵送设备配置如下：下：四、爬升式布料杆四、爬升式布料杆HG28、32、38系列系列主要技术参数主要技术参数最大布料半径：最大布

7、料半径：28m 32m 38m安装形式：安装形式： 楼面安装楼面安装 单墙壁挂式单墙壁挂式 电梯井电梯井爬升型式：油缸顶升式爬升型式：油缸顶升式 齿轮齿条式齿轮齿条式爬升速度：爬升速度：0.5-0.8米米/分钟分钟操纵方式：近控操纵方式：近控+遥控遥控+有线控制有线控制布料杆特点布料杆特点运用有限元分析、动力学仿真、模态分析等最先进的设计手段对臂运用有限元分析、动力学仿真、模态分析等最先进的设计手段对臂架进行优化设计，有效降低峰值应力。架进行优化设计，有效降低峰值应力。臂架、转台和固定座等选用进口高强度钢板，整体热处理，有效消臂架、转台和固定座等选用进口高强度钢板，整体热处理，有效消除焊接残余

8、应力和变形。除焊接残余应力和变形。采用压力补偿、负载敏感的电液比例控制、防坠自动保护等技术，采用压力补偿、负载敏感的电液比例控制、防坠自动保护等技术，降低冲击，使臂架工作时更平稳。降低冲击，使臂架工作时更平稳。爬升和布料两种工作状态具有互锁功能，确保爬升过程中的安全可爬升和布料两种工作状态具有互锁功能，确保爬升过程中的安全可靠性。靠性。 自行爬升式布料杆简介自行爬升式布料杆简介 自行爬升式自行爬升式布料杆主要用于电梯井、壁挂以及楼面的安装，由臂布料杆主要用于电梯井、壁挂以及楼面的安装，由臂架、转台、立柱、爬升框框架、顶升油缸、液压系统架、转台、立柱、爬升框框架、顶升油缸、液压系统 和电控系统等

9、和电控系统等组成。组成。 四、爬升式布料杆四、爬升式布料杆HG28、32、38系列系列四、爬升式布料杆四、爬升式布料杆HG28、32、38系列系列五、五、HBT90CH-2135D超高压混凝土泵超高压混凝土泵技术参数技术参数HBT90CH-2135D整机质量整机质量 kg13000外型尺寸（长外型尺寸（长宽宽高）高） mm7450 2480 2950 理论混凝土输送量理论混凝土输送量 m/h87 / 53理论混凝土输送压力理论混凝土输送压力 MPa19 / 35主油缸直径主油缸直径行程行程 mm1802100输送缸直径输送缸直径行程行程 mm1802100主油泵排量主油泵排量 cm/r2602

10、台台柴油机功率柴油机功率 kW2732台台上料高度上料高度 mm1420料斗容积料斗容积 m0.7理论最大输送距离理论最大输送距离 m125水平水平2500垂直垂直8351、主要技术参数与外形结构、主要技术参数与外形结构五、五、HBT90CH-2135D超高压混凝土泵超高压混凝土泵五、五、HBT90CH-2135D超高压混凝土泵超高压混凝土泵2、设备的泵送能力设备的泵送能力 对于混凝土泵来说，体现其泵送能力的两个关健参数为出口压力与整机功对于混凝土泵来说，体现其泵送能力的两个关健参数为出口压力与整机功率，出口压力是泵送高度的保证，而整机功率是输送量的保证。设备最大泵送率，出口压力是泵送高度的保

11、证，而整机功率是输送量的保证。设备最大泵送能力应有一定的储备，以保证输送顺利、避免堵管。在香港国际金融中心能力应有一定的储备，以保证输送顺利、避免堵管。在香港国际金融中心400m高度的泵送过程中，砼泵的液压系统工作压力为高度的泵送过程中，砼泵的液压系统工作压力为2425MPa，砼出口压，砼出口压力力15-16MPa，每分钟换向，每分钟换向1011次，输送量约次，输送量约40m3/h。而。而HBT90CH2122D超超高压泵混凝土出口最高压力可达高压泵混凝土出口最高压力可达22MPa，双柴油机功率为，双柴油机功率为362 kW。 对于广州新中轴线电视塔这种特高层建筑，最大泵送高度超过对于广州新中

12、轴线电视塔这种特高层建筑，最大泵送高度超过500m，根据，根据经验计算，其混凝土最大出压力可达到经验计算，其混凝土最大出压力可达到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，显然应该有更多的压力储备，保证在正常的工作状况下，液压系统靠性更高，显然应该有更多的压力储备，保证在正常的工作状况下，液压系统工作压力不超过工作压力不超过25 MPa，工作的可靠性更高，这是，工作的可靠性更高，这是HBT90CH2135D顺利完成顺利完成500m超高层泵送的至关因素。超高层泵送的至关因素。五、五、HBT90CH-2135D超高压混凝土泵超高压混凝土泵3、设备配置的可靠性、设

13、备配置的可靠性1）双动力结构）双动力结构 设备的配置应以可靠性为首要原则，一旦因设备故障而中止泵送设备的配置应以可靠性为首要原则，一旦因设备故障而中止泵送2h以上时，砼在输送管内会出现泌水、离析，将使整个管道系统内砼报废而以上时，砼在输送管内会出现泌水、离析，将使整个管道系统内砼报废而严重影响施工质量。严重影响施工质量。 三一三一HBT90CH超高压泵采用两台柴油机分别驱动两套泵组。应用双动超高压泵采用两台柴油机分别驱动两套泵组。应用双动力功率合流技术，平时两套泵组同时工作，当一组出故障时可切断该组，力功率合流技术，平时两套泵组同时工作，当一组出故障时可切断该组，另一组仍维持另一组仍维持50%

14、的排量继续工作，避免施工过程中断造成损失，既可同的排量继续工作，避免施工过程中断造成损失，既可同时工作以提高工作效率，也可单独作业，即使时工作以提高工作效率，也可单独作业，即使1台发生故障仍有备用发动台发生故障仍有备用发动机继续工作，大大提高了施工过程的可靠性。机继续工作，大大提高了施工过程的可靠性。 摆动件摆动件固定件固定件密封面密封面 高压水高压水浮动密封环浮动密封环切割环切割环眼镜板眼镜板五、五、HBT90CH-2135D超高压混凝土泵超高压混凝土泵2）眼镜板、切割环）眼镜板、切割环 高压混凝土作用切割环的反推力和砂粒高压混凝土作用切割环的反推力和砂粒对眼镜板、切割环的冲击磨损，导致密封

15、对眼镜板、切割环的冲击磨损，导致密封失效，而这一对耦合件间的密封性是保证失效，而这一对耦合件间的密封性是保证超高层泵送的关键。超高层泵送的关键。 HBT90CH超高压泵通过优化超高压泵通过优化S管的流线管的流线减小反推力，同时采用高预紧力浮动密封减小反推力，同时采用高预紧力浮动密封结构的眼镜板、切割环，确保密封可靠。结构的眼镜板、切割环，确保密封可靠。 专利技术的硬质合金结构眼镜板、切专利技术的硬质合金结构眼镜板、切割环等耐磨件，提高寿命割环等耐磨件，提高寿命3-5倍倍 ，解决了，解决了超超 压混凝土泵的耐磨问题。压混凝土泵的耐磨问题。五、五、HBT90CH-2135D超高压混凝土泵超高压混凝

16、土泵3）全自动高低压切换）全自动高低压切换 液压系统高低压泵送模式切换过程全部采用自动控液压系统高低压泵送模式切换过程全部采用自动控制，只需按制，只需按1个按钮就在瞬间完成切换，不需停机，没个按钮就在瞬间完成切换，不需停机，没有污染。有污染。 4）研制了超高压混凝土密封活塞）研制了超高压混凝土密封活塞 由于泵送最大高度达由于泵送最大高度达380m，管道内，管道内的混凝土对混凝土活塞反压极大，针的混凝土对混凝土活塞反压极大，针对这一关键工况特点，采用增强聚氨对这一关键工况特点，采用增强聚氨脂材料开发了适应超高层泵送结构的脂材料开发了适应超高层泵送结构的高压混凝土活塞。高压混凝土活塞。 高压混凝土

17、密封活塞高压混凝土密封活塞双活塞油缸结构双活塞油缸结构混凝土活塞混凝土活塞 洗涤室洗涤室 油缸油缸 工作活塞工作活塞 限位活塞限位活塞普通油缸结构普通油缸结构混凝土活塞混凝土活塞 洗涤室洗涤室 中间接杆中间接杆 油缸油缸 工作活塞工作活塞五、五、HBT90CH-2135D超高压混凝土泵超高压混凝土泵6）独创双活塞油缸结构，实现混凝土活塞自动退）独创双活塞油缸结构，实现混凝土活塞自动退回，方便混凝土活塞检查保养与维修更换。回，方便混凝土活塞检查保养与维修更换。5）计算机节能技术）计算机节能技术采用柴油机计算机节能控制技术，可节约能采用柴油机计算机节能控制技术，可节约能源源20%以上。以上。六、超

18、高压管道与合理布管六、超高压管道与合理布管1、超高压管道的性能、超高压管道的性能 在进行超高压泵送时，管道内压力最大可达到在进行超高压泵送时，管道内压力最大可达到35MPa，纵向，纵向将产生将产生42t的拉力，必须采用耐超高压的管道系统。此外常规的连的拉力，必须采用耐超高压的管道系统。此外常规的连接与密封方式也不能满足要求，需采取下述解决方案。接与密封方式也不能满足要求，需采取下述解决方案。1）采用壁厚为）采用壁厚为9mm，45Mn的超高压管道的超高压管道，高频淬火处理，寿命比，高频淬火处理，寿命比 普通普通20钢管子提高钢管子提高2-3倍。倍。 保障管道的抗爆能力和耐磨损寿命。保障管道的抗爆

19、能力和耐磨损寿命。2）管道间的连接采用高强钢、锥斜面结构的管卡联接。）管道间的连接采用高强钢、锥斜面结构的管卡联接。 3）输送管之间采用端面）输送管之间采用端面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的高压下从输送管间隙中挤出，确保密封长久可靠。的高压下从输送管间隙中挤出，确保密封长久可靠。 六、超高压管道与合理布管六、超高压管道与合理布管2、超高压管道的密封与连接、超高压管道的密封与连接公母扣固定连接公母扣固定连接公母扣活动连接公母扣活动连接u需拆卸管道连接采用公母扣需拆卸管道连接采用公母扣 活动结构形式活动结构形式 ，拆装方便、，拆装方便、 O型型密封圈密封，确

20、保连接密封可靠。密封圈密封，确保连接密封可靠。u不常拆卸管道连接采用公母扣不常拆卸管道连接采用公母扣固定结构形式固定结构形式 ，O型密封圈密封，型密封圈密封，确保连接密封可靠。确保连接密封可靠。 布管应根据混合物的浇注方案设置并少用弯布管应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。本工程管道沿管和软管，尽可能缩短管线长度。本工程管道沿楼地面或墙面铺设，在混凝土地面或墙面上用膨楼地面或墙面铺设，在混凝土地面或墙面上用膨胀螺栓安装一系列支座，每根管道均由两个支座胀螺栓安装一系列支座，每根管道均由两个支座固定。为了减少管道内砼反压力在泵的出口可布固定。为了减少管道内砼反压力在泵的

21、出口可布置置65-100m的水平管及若干弯管，会取得较好的的水平管及若干弯管，会取得较好的效果。效果。 由于混凝土泵前端输送管的压力最大，堵管和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，所以建议在泵的出口部位和管相连接的弯管处，所以建议在泵的出口部位和 垂直管的最前段各安装一套液压截止阀。垂直管的最前段各安装一套液压截止阀。管道布置示意图管道布置示意图六、超高压管道与合理布管六、超高压管道与合理布管固定结构形式固定结构形式 ，密封可靠，密封可靠3、合理布管、合理布管六、超高压管道与合理布管六、超

22、高压管道与合理布管4、管道的固定、管道的固定七、液压闸阀七、液压闸阀 混凝土泵送施工中，有时需要对混凝土泵送施工中，有时需要对泵机进行保养或维修。为保证此时的泵机进行保养或维修。为保证此时的保养或维修工作正常进行，在混凝土保养或维修工作正常进行，在混凝土泵出口处和水平管至垂直泵管处的垂泵出口处和水平管至垂直泵管处的垂直管段接入二个液压闸阀，如右图，直管段接入二个液压闸阀，如右图，用于阻止垂直泵管内混凝土回流。用于阻止垂直泵管内混凝土回流。 液压闸阀采用液压油缸驱动，控制液压闸阀采用液压油缸驱动，控制手柄操作方便；插板采用浮动密封环手柄操作方便；插板采用浮动密封环结构结构,密封性能好，无压力泄漏

23、密封性能好，无压力泄漏液压闸阀示意图液压闸阀示意图八、直接水洗技术八、直接水洗技术u超高层混凝土直接水洗工艺确保用高压水将管道中的混凝土压至超高层混凝土直接水洗工艺确保用高压水将管道中的混凝土压至 施工现场。泵送多高，水洗多高。香港国际金融中心应用该技术施工现场。泵送多高，水洗多高。香港国际金融中心应用该技术 节约成本节约成本190万港币，且保护了环境。万港币，且保护了环境。此外由于没有剩余混凝土，减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。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。 传统清洗方法传统清洗方法直接水洗直接水洗气泵气泵高压水泵高压水泵混凝土泵混凝土泵混凝土混凝土活塞活塞压缩空气压缩空气混凝土混凝土骨料骨料活塞活塞水水混凝土混凝土过渡层过渡层高压水高压水九、故障应急措施九、故障应急措施 1、堵管：、堵管： 超高层建筑泵送时，容易反泵，不容易发生堵管。若发生堵管，超高层建筑泵送时，容易反泵，不容易发生堵管。若发生堵管，其部位一般出现在水平段弯管或锥管处，特别是水平段与垂直管相接的弯管其部位一般出现在水平段弯管或锥管处