پمپاژ عمودی بتن خودتراکم (SCC) تا تراز ۲۱۰ متری برج مسقط عمان
پمپاژ بتن خودتراکم با اسلامپ بالای ۲۴ سانتیمتر در اقلیم گرمسیری مسقط (دمای محیط تا ۴۶ درجه سانتیگراد)، نیازمند مهار اصطکاک شدید جدار لوله‌ها و مقابله با خستگی ضربه‌ای در زانوهای ۹۰ درجه بود. با به‌کارگیری خط لوله دولایه DN125 با سختی ۶۸ راکول و سیستم مهاربندی هیدرواستاتیک هایون‌پرو، ۱۲۵ هزار مترمکعب بتن بدون حتی یک مورد انفجار لوله یا توقف ناخواسته پمپ در ترازهای مرتفع تزریق گردید.
۱. ابعاد فنی پروژه و چالش‌های پمپاژ فوق‌مرتفع در اقلیم عمان
در پروژه‌های مرتفع‌سازی بالای ۲۰۰ متر، وزن ستون عمودی بتن داخل لوله‌ها نیروی هیدرواستاتیک معکوس شدیدی معادل ۵۲ بار فشار استاتیک خالص به پمپ مادر و زانوهای پایینی وارد می‌سازد. در این پروژه، بتن‌ریزی هسته مرکزی برج با ضخامت دیواره برشی ۸۰ سانتیمتر و تراکم بالای میلگردها نیازمند استفاده از بتن خودتراکم (Self-Compacting Concrete) با روانی بسیار بالا بود.
دمای محیطی تا ۴۶°C
تبخیر سریع آب اختلاط و افزایش ویسکوزیته بتن داخل لوله‌های داغ دکل که خطر گیرش زودرس و افت شدید روانی را ایجاد می‌کرد.
ضربه قوچ هیدرولیکی (Water Hammer)
تغییر جهت پیستون‌های انتقال بتن در هر کورس کاری، موج‌های ضربه‌ای تا ۱۱۰ بار ایجاد می‌کرد که موجب لرزش خط در طبقات بالا می‌شد.
۲. چرایی انتخاب لوله دولایه ۶۸ راکول سی به جای لوله‌های متداول ST52
محاسبات اقتصادی و فنی نشان داد که استفاده از لوله‌های تک‌لایه معمولی فولادی، نیازمند دست‌کم ۴ بار تعویض کامل خط لوله‌کشی عمودی در طول ساخت برج بود که به دلیل کار در ارتفاع، هزینه‌های سرسام‌آور داربست‌بندی و توقف کارگاه را به همراه داشت:
| شاخص ارزیابی مهندسی | لوله معمولی ST52 | لوله دولایه هایون‌پرو (انتخاب نهایی) | مزیت اجرایی حاصله |
|---|---|---|---|
| سختی جدار درونی | 22 - 25 HRC | 67 - 68.5 HRC | ۳ برابری مقاومت سایش |
| طول عمر مفید بتن‌ریزی | 15,000 - 20,000 m³ | 80,000 - 100,000 m³ | عدم نیاز به تعویض خط |
| فشار تست ترکیدگی | 85 BAR | 130 BAR | ایمنی ۱۰۰٪ در ارتفاع |
| توقف کارگاهی ناشی از سوراخ‌شدگی | ۴۸ ساعت در هر فاز | صفر ساعت (بدون وقفه) | صرفه‌جویی ۸۴ هزار دلاری |
۳. مهاربندی ارتعاشی خط عمودی در شفت آسانسور و تقویت زانوهای پایینی
بزرگترین بار برشی در زانوی ۹۰ درجه پای ستون (پای دکل) متمرکز می‌گردد؛ جایی که مسیر بتن از افقی به عمودی تغییر زاویه می‌دهد. تیم مهندسی هایون‌پرو با اجرای سازه مهاربندی الاستومری و استفاده از زانوی دو جداره با ضخامت تقویت‌شده ۷.۵ میلیمتر، لرزش‌های طبقات پایینی را به طور کامل مهار نمود.
۴. نتایج آزمون ضخامت‌سنجی اولتراسونیک (NDT) پس از پایان پروژه
پس از تزریق ۱۲۵,۰۰۰ مترمکعب بتن و پایان اسکلت بتنی برج، آزمون ضخامت‌سنجی التراسونیک با دستگاه کالیبره‌شده Krautkrämer DM5E بر روی لوله‌ها و زانوها انجام شد:
کاهش ۳.۴ میلیمتری نسبت به ضخامت اولیه ۷.۵mm؛ جدار سالم و آماده استفاده در پروژه بعدی.
کاهش ۲.۲ میلیمتری در جدار داخلی؛ بیش از ۵۵٪ ضخامت مفید ضدسایش همچنان باقی مانده است.
روکش هاردفیسینگ فورج مانع از خوردگی لبه‌ها در برابر سایش دوغاب سیمان گردید.
«در طول ۲۴ ماه اجرای اسکلت بتنی برج مسقط، تأمین به‌موقع لوله‌های دو جداره و قطعات هیدرولیک توسط هایون‌پرو حیاتی‌ترین عامل در ممانعت از توقف پروژه بود. کیفیت متالورژی لوله‌ها فراتر از انتظار مهندسین مشاور اروپایی ما بود و هیچ‌گونه حادثه ترکیدگی یا انسداد خط گزارش نگردید.»