混凝土泵的选型：高层建筑施工技巧

混凝土泵分为活塞式（也称柱塞式）和挤压式两类。目前我国主要应用活塞式混凝土泵，它结构紧凑，传动平稳，又易于安装在汽车底盘上组成混凝土泵车。

活塞式混凝土泵多用液压驱动，主要由料斗、液压缸、混凝土缸、活塞、板阀、Y形输送管、冲洗设备、液压系统和动力系统等组成。这种混凝土泵有两个混凝土缸交替地进料和出料，因而能连续而稳定地将混凝土拌合物压出。

不同型号的活塞式混凝土泵，其排量、水平运距和垂直运距也不同。混凝土泵或泵车的选型应根据工程特点、输送高度和距离以及混凝土工作性确定；输送泵的数量应根据混凝土浇筑量和施工条件确定，必要时应设置备用泵；混凝土泵选型的主要技术参数为泵的最大理论排量（单位为m3／h）、泵的最大混凝土压力（单位为MPa）、混凝土的最大水平运距、最大垂直运距。

一般情况下，高层建筑混凝土输送可采用固定式高压混凝土泵，常用的有三一重工和中联重科生产的HBT60＼80＼90＼100＼120拖式混凝土泵等。

1）混凝土泵的实际平均输出量

在混凝土泵或泵车的产品技术性能表中，一般都列有单位时间内的最大输出量和最大泵送距离的数据。这些数据是在标准条件（即混凝土的坍落度为21 cm，水泥用量为300 kg／m3）下所能达到的，而且单位时间内的最大输出量和最大泵送距离不可能同时达到。

混凝土泵或泵车的输出量与泵送距离有关，泵送距离增大，实际的输出量就会降低。另外，输出量还与施工组织与管理的情况有关，如组织管理情况良好，作业效率高，则实际输出量提高，否则会降低。因此，混凝土泵或泵车的实际平均输出量数据才是我们实际组织泵送施工需要的数据。

混凝土泵的实际平均输出量可按式（12.4）进行计算。

2）混凝土泵的额定工作压力

混凝土泵的额定工作压力应大于按式（12.5）计算的混凝土最大泵送阻力：

式中　Pmax——混凝土最大泵送阻力，MPa；

L——各类布置状态下混凝土输送管道系统的累积水平换算距离，可按表12.3换算累加计算确定，m；

ΔPH——混凝土在水平输送管内流动每米产生的压力损失，Pa／m，可按下述公式计算：

式中　r——输送管半径，m；

K1——黏着系数，Pa；

K2——速度系数，Pa·s／m；

——混凝土泵分配阀切换时间与活塞推压混凝土时间之比，当设备性能未知时，可取0.3；

V2——混凝土拌合物在输送管内的平均流速，m／s；

α2——径向压力与轴向压力之比值，对普通混凝土取0.9；

S1——混凝土拌合物的坍落度，mm；

Pf——混凝土泵送系统附件及泵体内部压力损失，MPa，当缺乏详细资料时，可按表12.4取累加值计算。

在泵送混凝土施工中，输送管的布置除水平管外，还可能有向上垂直管和弯管、锥形管、软管等，与直管相比，弯管、锥形管、软管的流动阻力大，引起的压力损失也大，向上垂直管除去存在与水平直管相同的摩擦阻力外，还需加上管内混凝土拌合物的重力，因而引起的压力损失比水平直管大得多。在进行混凝土泵选型、验算其输送距离时，可把向上垂直管、弯管、锥形管、软管等按表12.3换算成水平长度。

表12.3　混凝土输送管的水平换算长度(www.xing528.com)

表12.4　混凝土泵送系统附件的估算压力损失

3）混凝土泵的最大水平输送距离

混凝土泵和泵车的最大水平输送距离，取决于泵的类型、泵送压力、输送管径和混凝土性质。最大水平输送距离可按下列方法之一确定：

①根据产品技术性能表上提供的数据或曲线。

②由试验确定。由于试验需布置一定的设备，该方法虽然可靠，但一般不采取。

③根据混凝土泵的最大出口压力、配管情况、混凝土性能和输出量，按下式进行计算：

式中　Lmax——混凝土泵的最大水平输送距离，m；

Pe——混凝土泵额定工作压力，Pa；

Pf——混凝土泵送系统附件及泵体内部压力损失，Pa／m；

ΔPH——混凝土在水平输送管内流动每米产生的压力损失，Pa／m。

混凝土泵的泵送能力的计算结果应符合下列要求：

①泵的额定工作压力应大于按式（12.5）计算的混凝土最大泵送阻力。

②混凝土输送管道的配管整体水平换算长度，应不超过式（12.7）计算所得的最大水平泵送距离Lmax。

4）混凝土泵台数

混凝土泵台数按式（12.8）计算：

式中　N2——混凝土泵台数，台；

Q——混凝土浇筑量，m3；

Q1——每台混凝土泵的实际平均输出量，m3／h，按式（12.4）计算；

T0——混凝土泵送施工作业时间，h。

对于重要工程或整体性要求较高的工程，混凝土泵所需台数，除根据式（12.8）计算外，尚需有一定的备用台数。