前沿技术丨混凝土泵送千米高度的奥秘

       7月7日，全球首次混凝土千米泵送试验在中建一局深圳平安金融中心项目取得成功，标志着我国掌握了国际领先的千米摩天大楼核心施工技术和关键的数据资料。

       在建设平安金融中心的过程中，中建一局曾经将强度等级为C60的混凝土泵送到555米的高度，但这一次他们的目标不止于此，盘绕在楼层中总长度达2300米的管道承载着他们将C100强度等级的混凝土输送到1000米高空的目标。

       混凝土是建筑物最重要的原材料，如何配制出千米级高楼所需的混凝土、如何将其泵送到千米高空是建设千米高楼无法逾越的难题。

       如此高难度的泵送试验为全球首次，毫无经验可借鉴，研究人员只能边摸索边试验，攻克了“三座大山”。

①水平长度与竖向高度的转换关系研究

       要将混凝土泵送到1000m高度，可作为试验场地的平安金融中心混凝土结构只有555m，因此只能使用水平长度转换竖向高度。

      中建一局联合安托山搅拌站、三一重工、清华大学建筑材料研究所，依托于平安金融中心的实际泵送数据对混凝土性能以及泵送阻力进行分析和现场实际验证，最后成功得出混凝土性能及设备匹配恰当的换算比，提出了使用水平直管及弯头转换竖向高度的方式，在本次试验中共使用直管总长度达到2300m，解决了无千米高楼实现千米泵送的根本难题。

②管道固定方式及泵送设备研究

       要将C100混凝土泵送到1000m高度，管道支座将承受超过45MP的压力，传统的管道固定与连接方式并不能满足该项要求。经过研究和探讨，中建一局采取了楼板夹持与墙体固定的方式结合，成功解决了这一问题。

       针对泵送设备的难题，中建一局与三一重工通力协作、精心挑选，最终选取三一重工先进的出口泵送压力达到48Mpa的大功率泵送设备HBT90CH，并专门根据平安项目特点研究定制特殊超高压管道，超高压泵管采用高强、高耐磨、低摩阻力合金材料铸造，采用国内先进的淬火工艺处理，满足了千米泵送对设备的严苛要求。

③C100超高强度高性能混凝土研究

       随着楼层的高度上升，混凝土性能的提高将大幅度降低楼层结构的重量，因而高强度高性能混凝土是1000m级高楼必不可少的材料，尤其是具备良好泵送性能的高强度混凝土更是建造超高层极为重要的材料。

      中建一局在清华大学专家指导下，与安托山搅拌站历经500个日夜通过上百次试配和论证，采用数值模拟分析，不断调整材料参数、优化配合比，最终实现了混凝土高强度与泵送性能的统一，研制出“12小时初凝、45Mpa压力下工作性能不变”这一满足千米泵送性能需要的C100超高强度高性能混凝土。

专家评价：

       此次试验在国内具有非常重要的意义，试验方法是业内公认和肯定的，试验的成功，意味着中建一局已率先攻克了千米摩天大楼的核心施工技术，具备了承建千米级超高层建筑的一项基础能力。