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1、地暖地面浇筑混凝土时的泵管支架设计及施工应用张庆颐;杜建勇;周泽恩;朱东辉;饶扬明【摘 要】在高级住宅、酒店等建建筑中,为满足装饰面层装修需要,绝大多数地采暖均承受混凝土作为保护层.但在施工中,假设承受人工方式浇筑施工效率不高,而承受混凝土泵管浇筑又会对地暖系统造成扰动甚至是破坏.为削减保护层浇筑时对地暖系统的扰动与破坏,结合建筑构造特点,设计了一种快拆且可滑动的泵管支架,以在地面保护层浇筑过程中充分保护地采暖系统.【期刊名称】建筑施工【年(卷),期】2023(040)009【总页数】2 页(P1614-1615)【关键词】地暖地面;混凝土浇筑;可移动式支架;泵管【作 者】张庆颐;杜建勇;周泽
2、恩;朱东辉;饶扬明【作者单位】中建一局集团建设进展 北京 100102;中建一局集团建设进展 北京 100102;中建一局集团建设进展 北京 100102;中建一局集团建设进展 北京 100102;泰康之家投资 北京 100026【正文语种】中 文【中图分类】TU64+61 工程概况泰康之家燕园二期工程位于北京市昌平城，距北京城市中心 40 km，总建筑面积 42 917 m2，其中 3#酒店建筑面积 37 615 m2，地上 15 层、地下 2 层，建筑檐口高度 60 m，主体为框架-剪力墙构造。其地下室使用功能为设备机房、库房及地下车库，首层及二层为共享大厅，标准层为酒店客房，标准层建筑面
3、积 1 600 m2，标准层均承受低温辐射地面采暖系统以下简称地采暖。2 支架构造设计依据以往工程施工阅历，地采暖混凝土保护层主要承受两种浇筑方式：即人工浇筑利用垂直运输手推车或混凝土泵管浇筑。本工程标准层满布地采暖系统，施工面积大，一次浇筑混凝土方量多，如承受人工浇筑不仅对工期要求难以保证，而且工效低；因此地采暖保护层选用混凝土泵管浇筑。但使用泵管浇筑混凝土很简洁造成地采暖系统的固定卡件松动进而导致地暖管排布不均甚至造成地暖管破坏。为避开此问题发生，我们设计了一种快拆可移动式滑动泵管支架以下简称滑动支架。设计灵感来源于传统的高压泵管固定技术及预应力桥梁滑动支座技术1-4。主要利用钢板、方钢管
4、做支架主体构造，承受泵管管箍带底座，结合牛眼轴承，共同组成滑动支座系统图 1。图 1 泵管支架构造3 细部设计与验算3.1 支架腿设计本工程承受 A20 mm 地采暖管，铺设中距 200 mm，地采暖管下方铺设厚 20 mm 的 B1 级挤塑聚苯板保温层。承受内径 80 mm、壁厚 4 mm 的混凝土泵管泵送 C20 细石混凝土，支架腿设置 4 个边长 100 mm、厚 6 mm 的钢板作为底座， 支架底座布置应避开地采暖管图 2。依据现场布置状况，对支架根底及支架进展验算，均满足要求。本次工程使用的混凝土泵管单根长度为 3 m，因此，两支架布置间距应9 m每隔 3 根泵管。用于现场施工时，在
5、未设支架的混凝土泵管接口处会产生“塌腰”，为防止混凝土泵管中部距地间距过小，实际施工时布置间距宜为 6 m 或 9 m。图 2 支架底座布置平面3.2 滑动小车底盘设计混凝土泵一般承受液压驱动双缸往复式活塞形式，通过 2 个油缸交替作用推动混凝土缸中的工作活塞压送混凝土，实现混凝土的连续输送。混凝土泵在两活塞缸交替工作产生时，会产生液压冲击现象。经过论证，混凝土坍落度及水灰比对泵管脉冲力影响可无视不计，泵管脉冲力只和管道水平折算长度及泵送频率有关泵管未发生堵塞时，在混凝土正常连续输送的状况下，泵管脉冲力的回归方程为：y=0.04x10.252x211.451。依据现场实际状况折算，水平直管 8
6、7 m，垂直直管 168 m，锥管接头A 150/125 mm、A 125/100 mm 各 1 个，90弯管R=1 m2 个，45弯管R=1 m1 个，3 m 软管 1 根。可得输料管水平折算长度为 301 m。实际施工时泵送频率为 12 次/min，估算出泵管脉冲力为 3.613，泵管脉冲力通过混凝土与泵管间的摩擦形式使泵管产生变形、位移5-8。为避开竖向泵管位移造成泵管损坏，在混凝土泵管立管转水平管位置增加弯管并与构造固定以消退竖向泵管位移图 3。图 3 滑动小车及弯头固定竖向泵管承受此方法固定后，竖向位移根本消退，但因泵管接头位置实为软连接管卡橡胶垫，混凝土浇筑过程中混凝土与泵管的摩擦
7、力仍会导致接头位置稍微变形，进而导致水平管末端消灭较大位移经实测，为 50100 mm。综上所述，最终选定支架滑动底盘长度为 550 mm，滑动小车长度 250 mm，小车可移动最大位移为 300 mm，满足现场施工需求。4 现场实际应用滑动支座在北京市泰康之家 3#酒店地上标准层的地采暖保护层浇筑过程中表现精彩，顺当地完成了预期施工目标，到达了预期效果，且施工完成后全部构件均可回收再利用。5 拓展应用1滑动支座可与传统垂直泵管支架结合，组成垂直、水平泵管支撑体系，使混凝土泵管完全脱离建筑构造，加强建筑成品保护，削减损坏。 2可把滑动支座滑动小车下方牛眼轴承换成阻尼橡胶垫，在振幅较小的管道输送
8、过程中起到管道减振作用。6 结语快拆可移动式滑动泵管支架系统相较于传统泵管固定系统，有布置敏捷、安装快速、适用性强、可重复利用的优点。针对不同工况，可选择不同规格的构配件，到达灵 活运用的目的。支架系统在成品保护方面效果显著，有效地削减了地采暖系统的扰动与破坏，避开了不必要的修补、返工，提高了施工质量。参考文献【相关文献】1 张万庆,赵百龙,阎石,等.混凝土泵管脉冲力的试验争论J.混凝土,2023(2):125-127.2 阎石,赵百龙,张万庆.输送泵管堵塞对泵管冲力的影响J.沈阳建筑大学学报(自然科学 版),2023,24(2):226-229.3 陈国安,范天锦,曹斌祥.混凝土泵送机械液压冲击行为与掌握J.工程机械,2023,39(2):10-15.4 李冰,焦生杰,杨晓乾.水泥混凝土泵液压系统测试与冲击争论J.筑路机械与施工机械化,2023,19(3):3-4.5 张莉莉,吴华,罗艺.超高层建筑混凝土泵管余料回收及绿色路面施工技术J.建筑技 术,2023,45(2):119-122.6 宋康.超高层建筑施工中混凝土泵管支架的动力计算J.建筑施工,2023,26(2):159-161.7 尹腾飞.混凝土泵送系统液压冲击的理论分析与试验争论D.武汉:武汉理工大学,2023.8 林树勇.混凝土泵送系统液压冲击与形成偏差优化争论D.杭州:浙江大学,2023.