机制砂长距离泵送混凝土施工技术

1、机制砂长距离泵送混凝土施工技术【摘要】随着工程建设的飞速发展，泵送混凝土在施工项目中被广泛应用。然而 在泵送混凝土灌注作业中，由于各种条件因素的变化，致使混凝土施工时出现堵 管、爆管、顶升压力等问题，这不仅直接影响到工程质量，也影响了工程进度。 文章以黄织铁路歹阳河大桥工程泵送施工为例，针对泵送混凝土的施工特点，从 原材料的选用、配合比的设计、设备选型、配管及布置以及混凝土拌制、运输及 泵送过程等多方面进行阐述。【关键词】配合比；混凝土泵；设备选型；配管【中图分类号】U455【文献标识码】A【文章编号】1671-5969 (2007) 10-0166-02一、泵送砼的原材料和配合比黄织铁路工程

2、附近方圆几百公里未见河砂资源，混凝土用砂仅能使用本地石 场石灰岩碎石加工生产的人工机制砂，细度模数3.13.4，属粗砂。歹阳河大桥 地势险要，河两岸为峭壁地形，施工便道无法开进，且落差高达120米，大桥墩 身最高110米，从0#台至混凝土拌和站最远泵送线距离超过400米。这给泵送 混凝土的施工带来了极大的困难。机制砂混凝土单方用水量较大，且容易泌水， 流动性差，不宜泵送。而且由于使用粗砂，使得远距离泵送的难度进一步加大。 为了弥补以上不足，在配合比设计中采取以下措施以提高混凝土的各项性能指 标，以满足施工需要：采用安顺电厂I级粉煤灰作为混凝土掺和料，水泥取代率15%20%， 超量系数1.1-1

3、.4,用于改善泵送混凝土的和易性和粘聚性，降低泵送阻力，提 高细骨料中细颗粒组分，改善细料级配。同时，掺入粉煤灰后，混凝土水化热也 有所降低，对于大体积混凝土基础及墩身结构的施工及耐久性极为有利。适当提高混凝土砂率，以提高混凝土的泵送性能。采用六盘水恒帆HF聚羧酸高效缓凝减水剂，减水率30%以上，单方混 凝土用水量控制在165公斤以内，将水胶比控制在0.40。以降低水泥用量，降低 水化热，防止砼裂缝，保证砼强度。粗骨料采用二级配碎石，分别为516mm及1626.5mm碎石按1： 1 比例相掺，使碎石级配结构达到泵送理想状态。混凝土坍落度控制在180220mm，以利于远距离泵送。水泥采用普定明达

4、P.0 42.5级普通硅酸盐水泥。通过正交法多次试验，最终确定C35泵送混凝土的理论配合比为，水泥： 粉煤灰：砂：(小石:中石)：外加剂：水=1:0.20:2.61: (1.41： 1.41) :0.0144： 0.48。 坍落度220mm，坍落度损失值小于10mm/2小时。28d设计强度为45Mpa。单方 水泥用量仅为344公斤。二、砼泵设备的选型砼泵的型号要根据工程情况、最大泵送距离、最大泵送量选定。进行顶升混 凝土施工时，泵送顶升机具的选择至关重要，关键是混凝土泵车提供的最大泵送 顶升压力能够使结构内的混凝土达到指定位置，如果顶升能力不足，顶升不到位 而返工，将会造成很大的经济损失。具体

5、计算时将钢管的垂直高度折算成水平距 离，利用求出的单位长度水平管产生的压力损失值，计算出所需的泵送混凝土压强, 考虑自重压力、泵车内部的压力损失值后即可进行泵送机具的选型。顶升混凝土 时每个灌注孔尽量备用1台输送泵，防止泵车中途出现故障，避免混凝土凝固。通 过计算最后选定三一重工80泵机作为歹阳河大桥工程的混凝土输送泵。三、砼泵配管根据施工要求及骨料大小、砼排量及泵送距离，配置输送管时应按最短 距离、最少弯头和最大弯头来布管，尽量减小输送阻力。输送管的布置：水平管或向下垂直管的布置，宜使砼浇注方向与泵送方 向相反，向上垂直管的布置，宜使砼浇注方向与泵送方向相同。配管时应尽量避免上行倾斜配管，以

6、防砼返流。泵出口锥管处，不许直 接接弯管，至少应接入5mm以上直管后，再接弯管。下行倾斜配管，应根据倾角大小区别对待：（1）倾斜度在4以内，与 水平配管相同；（2）斜度47时，水平管的长度应是高差的5倍，或采用 弯管等方法增加阻力；（3）倾斜度大于7时，除了水平管的长度大于高的5倍 外，宜在斜管上端设置气门。垂直向下的管路，出口处应装设防离析装置，预防 堵管。垂直向上输送时，由于重力作用而使混凝土产生逆流，输送效率下降， 这种现象随着向上垂直高度的增加而愈加明显。为此，泵与垂直管之间应设置一 段10 m15 m的水平管以抵消且应在水平管路中接入管路截止阀。停机时间超 过5min时，应关闭截止阀

7、，防止混凝土倒流，导致堵管。由水平转垂直时的90 度弯管，弯曲半径应大于500mm。砼输送管道应有独立的支承系统，在管道的每个弯管处，必须设有牢固 的支架，输送管不得有裂纹、凹坑，其接头应严密、平滑，不得有弯折现象。泵 管接头卡要卡紧，并上保险销。夏季气温较高，管道在强烈阳光照射下，混凝土易脱水，从而导致堵管， 因此在管道上应加盖湿草袋或其他降温用品。泵送中途接管时，每次只能加接一根，且应用水润滑一下管道内壁，并 排尽空气，否则极易造成堵管。四、泵送砼的拌制搅拌泵送砼时，必须准确地按配合比投料，其称量偏差不得超过下列规定： （1）水泥、掺合料、水、外加剂：土 2%。（2）粗细骨料：土 3%。（

8、3）泵送砼 搅拌的最短时间不能小于2.0分钟。凡吸水性大的骨料，宜预先湿润。五、泵送砼的运输搅拌车在装料前,必须倒净积水或其他废物。必须先运送与混凝土配合比相同的水泥砂浆,其量以能全部湿润泵送管内 壁为宜。搅拌车在运输过程中，搅拌筒必须保持慢速转动，以减少坍落度损失，搅拌 筒停转或转速太快，都会增大坍落度的损失。搅拌车在运输途中以及卸料前,严禁任意加水，加水不但直接影响混凝土强 度，而且破坏混凝土的和易性，在泵送时产生离析现象而堵管。混凝土的运输时间指第一拌混凝土自搅拌机卸出至现场入泵时止的 时间。混凝土的允许运送时间长短是随气温、水泥和外加剂品种、混凝土强度等 级高低而变化的,主要取决于混凝

9、土初凝时间的长短。混凝土的允许运送时间不 宜超过所测得的混凝土初凝时间的1/ 2。六、泵送砼的压送泵送砼压送前应用水湿润泵的料斗、泵室、管道等与砼接触的部分 管路经检查无漏水后，采用水泥浆或混凝土成分相同的砂浆进行润滑压送？，作 用是让输送管道得到充分润滑。如果砂浆用量太少，将导致部分输送管道没有得 到润滑，从而导致堵管。泵送前根据配置的管道长度和管径及搅拌机、混凝土输 送搅拌罐、料斗、管道等吸附砂浆量准确的计算好砂浆用量。保证全部管道得到 充分润滑，泵入构件内的砂浆不影响结构质量或造成不必要的浪费。有时在泵送砂浆时，便发生堵管现象，就是因为砂浆与管道中的水 直接接触后，砂浆离析而引起的，预防

10、办法是：泵前用水湿润管道后，从管道的 最低点将管道接头松开，将余水全部放掉，或者在泵水之后，泵送砂浆之前，放 入一海绵球，将砂浆与水分开。泵送完毕清洗管道时，也要放入一海绵球，将水 与混凝土分开，否则在两处交界处极易造成堵管。首次泵送时，由于管道阻力较大，此时应低速泵送，泵送正常后， 可适当提高泵送速度。并应注意观察泵的压力和各部分工作情况，当出现堵管征 兆或某一车混凝土的塌落度较小时，应低速泵送，将堵管消灭在萌芽状态。待压 送顺利后，方可提高到正常压送速度。泵送砼的压送应连续进行。当砼供应不足时，应降低压送速度，避 免压送中断。压送砼时，砼泵的活塞应尽量采用大行程运转。在泵送施工中时刻 注意

11、泵送压力表的读数，一旦发现压力表读数突然增大，应立即反泵2-3个行程， 再正泵，堵管即可排除。若已经进行了反泵、正泵几个操作循环，仍未排除堵管， 应及时拆管清洗，否则将使堵管更加严重。当输送压力逐渐增高，而料斗料位不下降，管道出口不出料，泵发 生振动，管路也伴有强烈的振动和位移时，可判定是管道堵塞。当砼压送困难时， 泵的压力升高，管路产生振动时，不可勉强压送，应对管路进行检查，并放慢压 送速度或使泵反转，以防堵塞。当输送管被堵塞时，可用木槌敲击管路，找出堵塞的管段待砼泵卸 压后，拆卸堵塞的管段，取出堵塞的砼等物，并检查其余管路无堵塞后才可接管。 重新压送砼时，应待管内空气排尽后，才能将拆卸过的

12、管段接头拧紧。压送砼时，料斗应装满砼。操作人员须随时观察料斗中的余料，余 料不得低于搅拌轴，如果余料太少，极易吸入空气，如吸入空气，应立即反泵， 将砼抽回到料斗内，待除去空气后，再转为正转。在压送过程中，有计划停泵时，应事先确定中断浇筑的位置，方可停泵。停机期间，压送中断的时间超过30分钟或遇到下列情况时，泵送应 作间隔推动，每45分钟进行4个行程的正反转，以防砼离析或管道堵塞：（1） 在夏季压送中断时；（2）砼有过分的泌水现象；（3）压送发生困难时。对于停机 时间过长，已初凝的混凝土，不宜继续泵送。砼泵的操作人员，必须经过培训，合格后方可进行操作，砼泵的操 作及使用，应严格遵守砼泵“使用说明”的要求。当发现有一斗混凝土的塌落度很小，无法泵送时，应及时将混凝土 从料斗底部放掉，若贪图省事，强行泵送极易造成堵管。切忌在料斗中加水搅拌。12 .泵送完毕，管道未清洗干净，会造成下一次泵送时堵管。所以每次 泵送完毕一定要按照操作规程将输送管道清洗干净。泵送混凝土结束后，一定要 用高压水将泵体和S管冲洗干净。当冲洗无效时，可采用钎敲，以把残渣去掉， 直至彻底干净为止。？七、泵送砼的养护泵送砼浇灌完毕后的12小时内，应进行覆盖，并洒水养护。在养护 时间内，砼应保护湿润状态，开始浇水养