天津于家堡项目(中联技术文件) C50 C50 C50 C50 C50 49.5 33 58 40 60 12.3 13.1 9.7 9.5 8.5 10.2 25 13.1 37 19.1 111 165 261.6 315.6 595.6 458.2 599 491.2 545.2 871.7 708.4 875.1 7.47 8.96 8.60 9.78 9.01 0.029 0.028 0.014 0.021 0.015 0.020 101 421.5 300 17.3 67 19.6 102 424.9 结合在广州西塔工程中车载泵送施工现场采集的数据,我们将不同等级高性能混凝土压力损失实际测算平均值归纳如表。 混凝土强度等级 C90 C80 C70 C60 普通混凝土 沿程压力损失MPa/m 0.020-0.0255(骨料粒径:25mm) 0.019-0.024(骨料粒径:25mm) 0.018-0.022(骨料粒径:25mm) 0.013-0.021(骨料粒径:25mm) 0.01(骨料粒径:25mm) 每米输送管对混凝土产生的摩擦阻力,按泵送C60以上高强混凝土取压力损失值为:△PH=0.021MPa/m(水平) 计算过程
已知条件 ? C60泵送垂直高度300m; ? 水平管道长度为垂直泵送高度的1/4~1/5,本工程取70米。 ? 弯管压力损失:12×0.021=0.252MPa;(1根90°弯管的压力损失类比12米水平管道压力损失) ? 混凝土密度取2400kg/m3; ? 泵送C60以上高强混凝土取压力损失值为:△PH=0.021MPa/m(水平) 每米输送管混凝土自重产生的压力 P米?ρg?2400*10?0.024MPa输送管混凝土(垂直300m)自重产生的压力 车载泵出口压力按泵送C60混凝土计算 垂直管道(300)压力损失:300×(0.021+0.024)=13.5MPa 混凝土水平管道压力损失 70m×0.021=1.47MPa 布料机管道压力损失 至 诚 无 息 博 厚 悠 远 - 6 -
天津于家堡项目(中联技术文件) 布料机压力损失包含28m直管和10个弯管(3节臂),其压力损失为: 28×0.021+10×0.252=3.108MPa 弯管总压力损失 弯管总计7个(水平弯管3个以内,垂直S弯需要4个),其压力损失为: 7×0.252=1.764MPa 垂直泵送高强混凝土至309米高,车载泵的出口压力计算值 P>13.5+1.47+3.108+1.764=19.842MPa 留有一定的泵送压力富余量20%,则有19.272×1.2=23.81MPa ,故推荐选用中联生产的26MPa拖泵。
1.2混凝土管道选型及论证
超高压泵送中,混凝土输送管是一个非常重要的因素。考虑到本工程施工用是C60以上的高强度混凝土,粘度非常大。为了能够确保本工程的顺利施工, 混凝土输送管采用内径规格125mm的超高压输送管,输送管壁厚为10mm、7mm采用中联专利的两种耐磨合金钢复合材料制作,内表面高频淬火,达到高强度、高硬度。下面进行详细介绍:
a)地面水平管采用10㎜厚高强度耐磨的125AG混凝土输送管(见下图)。
b) 垂直管均采用7㎜厚高强度耐磨125AG混凝土输送管(见下图)。
c)平面浇注和布料机采用125B耐磨混凝土输送管(见下图)。
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天津于家堡项目(中联技术文件)
d)弯管采用耐磨铸钢,半径为1m、厚度不小于12mm的弯管(见下图)。
e)平面浇注和布料机采用125B耐磨铸造弯管(见下图)。
2.2.4 管道密封
超高压和高压耐磨管道密封,我们采用密封性能可靠的O形圈端面密封形式。可耐100MPa的高压。 不同规格管道使用寿命说明 125规格 技术参数 单位 壁厚10mm 混凝土最大压力 使用寿命 MPa m3 40 60000 壁厚7mm 40 40000 壁厚4mm 16 15000 至 诚 无 息 博 厚 悠 远 - 8 -
天津于家堡项目(中联技术文件) 管路壁厚及抗压能力校核 已知条件:
? 输送管规格:Φ140×7、Φ133×4(125规格)
? 材质:壁厚7mm为耐磨合金钢复合材料(45Mn2),内表面高频淬火;壁
厚4mm为普通耐磨材质,整体淬火处理。 取σb=885MPa (GB/T 8162-1999) ? 超高压泵出口压力:Pmax =26MPa
混凝土输送管所承受的最大压力集中于水平管道,即Φ140×7(125规格)管道,故主要计算校核这一部分管道。 1、计算输送管最小壁厚t0
混凝土输送管最小许用壁厚计算公式:δmin= Pmax×D/ 2×σb (δ/D≤0.08) δ/D=7/140=0.005≤0.08,故有:t0= (Pmax×D)/( 2×σb )=(26×140)/(2×885)=2.05mm 2、确定输送管道壁厚t
在施工过程中,管道所承受的压力不仅仅来自车载泵的压力,综合考虑各类施工中的各种情况,为保证输送管的可靠性,在设计管道时,取安全系数k=2.0 (1.5~3.0)
故输送管理论壁厚 t=k×t0=4.10mm
根据规格类型选用壁厚7mm的高压耐磨输送管能满足要求。 3、验算输送管承受压力
Pb=(2×δ×σb)/(D×k)=(2×7×885)/(140×2.0)=60.6MPa>26MPa 结论:承受高压的水平管道Φ140×7(125规格)符合要求。
二、设备布置
2.1 水平管道布置
一阶段管道布置图:
东侧场地未正式完成前,启用临时布管方案,泵机摆放于北侧临时通道上,管道由北向南延伸至1号垂直泵管处。管道布置详见下图
原则上水平管道长度为泵送高度的1/4~1/5,弯管数量应控制在3-5个,避免连
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天津于家堡项目(中联技术文件) 续管管。此临时布管长度偏长,弯管数量偏少。
管道固定原则上采用混凝土墩植筋固定,若采用脚手架等方式固定,在泵送过程中遇到的风险,中联仅提供解决方案和相关指导。
一阶段管道布置图 至 诚 无 息 博 厚 悠 远 - 10 -