超高泵送机制砂混凝土施工研究课程（适用范围、工法原理、施工步骤及工艺流程、质量控制、配合比展示效益分析）

超高泵送机制砂混凝土施工研究

目录125前言适用范围施工步骤及工艺流程3工法特点工法原理46质量控制78机制砂混凝土配合比展示文明施工与环保措施应用实例9安全措施效益分析1011前言

目前，钢筋混凝土是使用最为广泛的一种建筑材料，随着我国建桥水平的不断提升，大批世界级桥梁不断涌现，越来越多的超高墩、大断面结构出现。超高泵送混凝土成为这类桥梁施工质量控制的重要指标。xx大桥是平罗高速建设中的控制性工程，结构体系为三塔双索面叠合梁斜拉桥，主桥跨径布置249.5+2×550+249.5m，桥梁全长2135米，桥面宽度为30.2米，桥面距河面高差达300米，其中最高塔为332m，为世界最高混凝土塔。前言

桥梁建设集团有限责任公司依托平罗高速PLTJ-12标项目，承建xx大桥15号塔及上部安装工程，塔高320米。塔柱在横桥向下横梁以上为“A”型，下横梁以下的形式为花瓶型曲面；在纵桥向上横梁以上的形式为单肢空心薄壁型，上横梁以下至下塔柱的形式双肢空心薄壁型，塔墩的形式为单肢空心薄壁型。主塔混凝土（C50）合计4万余m3，针对本桥混凝土标号高、方量大，本项目对机制砂混凝土泵送进行研究，并实现了320米一次性输送到顶的目标。前言C50机制砂混凝土所用机制砂为本标段路基挖方段开采的岩石，就地取材、加工工艺简单，质量可控。与二次泵送相比，可节约输送设备；与河砂一次泵送相比，机制砂的成本仅占河砂的1/5。随着国家对环境保护力度的持续加大，河砂的开采空间不断受限，机制砂的实用效益不断突显。工法特点

本施工工法是在不新增加任何设备及设施的基础上，根据泵送高度的增加相应的增大混凝土中的砂率，从而达到增加胶凝材料用量的目的，通过参入新型缓凝缓释型减水剂，使机制砂混凝土在泵送中工作性能不会随泵送高度的增加而减弱，从而持续提高机制砂混凝土的垂直泵送高度，最终实现320米一泵到顶的目标。适用范围

350米以内的高空建筑。工法原理

机制砂混凝土在泵送过程中，随着泵送高度不断增加，输送管道逐渐变长，压力变大，集料不断与输送管壁发生摩擦、集料之间的相互碰撞，使部分集料尖锐棱角缺失，导致集料比表面积增大，增加的比表面积需吸附部分胶凝材料及拌和用水，从而使混凝土产生“缺水”及工作性能降低，导致泵送困难或无法泵送。针对这一现象，通过适当增加混凝土配合比的砂率及减水剂的减水率，利用减水剂的缓凝缓释效应，从而持续提高混凝土的工作性能及可泵性。机制砂中的超量石粉替代成胶凝材料缓凝缓释减水剂缓慢补“水”施工步骤1、原材料的储备原材料的储备量应能满足要求，并经检验合格，标识清楚；集料堆放场地需进行硬化，设2%－4%纵坡，不积水，并应有防雨防尘措施。混凝土施工过程中严禁向料仓中添加新的集料。施工步骤2、高泵送机制砂混凝土搅拌搅拌混凝土用的搅拌机宜采用双卧轴强制式搅拌机，搅拌时间不得低于90秒，当冬季施工气温较低，搅拌时间应适当延长；清洁后的搅拌机搅拌第一盘混凝土时，宜分别增加10%的水泥及砂用量和适当的外加剂，保持水胶比不变，相应调整用水量，补偿搅拌机容器挂浆造成的混凝土拌合物中的砂浆损失；待混凝土搅拌质量稳定后，检测混凝土坍落度、扩展度，必要时测取混凝土的倒置坍落度筒排空时间，并做好记录。施工步骤3、高泵送机制砂混凝土运输搅拌运输车装料前，搅拌罐内应无积水或积浆；机制砂混凝土从投料到运输至入输送泵的时间不宜大于60min；运输应保证混凝土浇筑的连续性；搅拌运输车卸料前，应高速搅拌不小于90s，保证机制砂混凝土的匀质性。施工步骤4、高泵送机制砂混凝土泵送混凝土入泵前应先泵送清水，湿润混凝土泵的料斗、活塞及输送管道；检查输送管道是否漏水、有无异物或堵塞。泵送完毕后清除积水；向输送泵内加入适量的水泥净浆或水泥砂浆润滑输送泵和输送管内壁，润滑用的砂浆或水泥浆应进行回收，不得作为结构混凝土用；输送泵压力不宜超过输送泵额定压力的80%，压力过大应及时查明原因。施工步骤5、高泵送机制砂混凝土浇筑混凝土浇筑前，应检查模板支撑的稳定性及接缝的密合情况，模板应有足够的刚度，并应保证模板在混凝土浇筑过程中不失稳、不跑模；泵送间歇时间不宜过长，当泵送间歇时间超过15min时，每隔5min左右，应进行四个行程的正、反泵，最大间歇时间不宜超过30min。施工工艺流程混凝土搅拌运输入泵入模出机检查：坍落度、扩展度入泵检查：坍落度损失、扩展度、泵送压力入泵检查：坍落度损失、工作性能根据机制砂混凝土泵送高度变化，对坍落度、泵送压力、混凝土的工作性能进行综合分析，预判机制砂混凝土的可泵高度，有针对性的对下一高度机制砂混凝土配合比进行微调整。质量控制1、质量控制依据1.1《施工图设计文件》；1.2《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）；1.3《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2017）；1.4《高强混凝土应用技术规程》（JGJ/T281-2012）；1.5《公路工程集料试验规程》（JTGE42-2005）；1.6《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTGE42-2005）；1.7《普通混凝土设计规程》（JGJ55-2011）;1.8《山砂混凝土技术规程》（DBJ52-016-2010）。质量控制2、质量控制关键技术指标2.1机制砂机制砂的石粉含量一般为12%－14%，不需进行特别的处理，控制的重点为MB值，MB值宜≤0.8，并应满足中砂要求，细度模数宜控制在2.6－2.8之间。质量控制2、质量控制关键技术指标2.2粗集料粗集料的公称最大粒径不易超过26.5mm；宜选用三级配且级配良好。质量控制2、质量控制关键技术指标2.3坍落度高泵送机制砂混凝土的坍落度一般取较大值，根据集料的公称最大粒径，混凝土的坍落度应满足公式（300mm－3倍集料公称最大粒径±20mm）的要求，保证混凝土不离析。质量控制2、质量控制关键技术指标2.4扩展度高泵送机制砂混凝土的扩展度不宜小于550mm。质量控制2、质量控制关键技术指标2.5倒置坍落度筒排空时间倒置坍落度筒排空时间>5s且20s<，高泵送机制砂混凝土的倒置坍落度筒排空时间宜控制在12s±2s。质量控制质量控制关键技术指标对比表项目规范要求本工艺要求机制砂MB＜1.4≤0.8机制砂石粉含量≤10≤14机制砂混凝土坍落度（mm）≥220230机制砂混凝土扩展度（mm）≥500550倒置坍落度筒排空时间（s）>5且<2012±2高泵送机制砂混凝土拌合物不得离析和泌水，凝结时间应满足施工要求。质量控制3、质量保证措施3.1加强机制砂加工生产的质量检查，保证除泥设备的有效运行，及时清除加工岩石中的软弱岩石及夹泥层。质量控制3、质量保证措施3.2严格执行材料进场的复核验收工作程序，确保进场材料试验检测合格。3.3加强对机制砂混凝土的搅拌、运输、入泵、入模等全过程的监测，确保机制砂混凝的坍落度、扩展度、倒置坍落度筒排空时间等关键指标满足要求。3.4严格执行混凝土的取样制度，加强对混凝土的抽样检验，确保混凝土的质量可控，满足相关规范要求。机制砂混凝土配合比原材料高度m水胶比水泥机制砂机制碎石（mm）水减水剂砂率5-1010-1616-250-1000.36458856973864831655.4947100-2000.364588741902844741655.4948200-3000.364588931862794641655.4949300-3200.354838781832744571695.8049xx大桥C50机制砂混凝土配合比（P•O42.5水泥）机制砂混凝土配合比xx大桥C50机制砂混凝土配合比设计理念安全措施1、做好施工现场的安全教育培训，进行风险源识别及告知，并做好安全技术交底工作。2、安装输送泵的场地应进行硬化，并有足够的强度，输送泵应加以固定，泵送过程中不得前后移动（推力）。

安全措施3、输送管安装采用半圆型环型抱箍中间加橡胶垫片加以固定，垂直输送管的加固应在混凝土中埋设预埋件，精确定位，并具有足够的支撑强度，保证在混凝土泵送过程中不移位、不变形；加固距离以两节输送管的长度为宜；尽量减少弯头数量。安全措施4、输送泵操作手，须经输送泵厂家专门进行培训，熟悉掌握输送泵的操作规程，了解输送泵的工作原理，还须按《特种作业人员安全技术考核管理规定》（GB5036—85）经过技术培训，考试合格，发给操作证后方可单独作业，严禁无证操作。5、输送泵管堵塞，应及时查清堵塞位置，及时进行疏通。如短时间内无法疏通的，应将未堵塞的输送管及时清理干净，并做好未完工混凝土浇筑面的技术处理工作，防止造成质量事故。文明施工与安全环水保1、文明施工措施1.1文明施工组织管理机构

成立由项目经理为组长的文明施工小组，全面开展文明工地活动，创造良好的施工环境和氛围，保证工程顺利完成。1.2文明施工保证措施

与进场施工作业队伍签订文明协议，建立、健全岗位责任制，把文明施工落实到实处，提高全体施工人员自觉性和责任心。文明施工与安全环水保1、文明施工措施1.3现场布置合理，材料、物品、机具、土方堆放符合要求。1.4施工现场、办公室内按要求布置图表，及时反映现场及工程进度状况。1.5施工期间，经常对施工机械车辆道路进行维修，确保晴雨畅通。1.6施工现场各种标志、标识牌布置合理。文明施工与安全环水保2、环境保护措施2.1输送泵管清洗产生的污水，不得直接排入河流及随意排放，需经三级沉淀达标后方可进行排放。2.2混凝土浇筑过程中产生的余料，不得随意遗弃，需进行回收，用于小型预制构件的加工。2.3施工的废油，采取隔油池等有效措施加以处理，不得超标排放。文明施工与安全环水保2、环境保护措施2.4对工人进行环保教育，不得随地乱扔果皮纸屑。2.5对于施工中废弃的零碎配件、边角料、包装袋、包装箱等及时收集清理并搞好现场卫生，以保护自然与景观不受破坏。2.6施工现场和运输道路经常洒水，减少灰尘对人的危害和环境的污染。2.7对油料物品设立专门库房，采取严密可靠的存放措施。效益分析

本项工法的核心一是将机制砂中超量石粉替代为胶凝材料使用，减少机制砂混凝土中的水泥用量，节约施工成本；二是机制砂中的石粉无需采取专门的除尘措施，减少设备的购置及使用产生的费用；三是机制砂混凝土浇筑无须进行第二次泵送，减少输送泵的投入，并降低混凝土输送过程中的堵管风险。效益分析1、经济效益分析项目施工工艺水泥设备租赁费用合计(万元)水泥(kg/m3)单价(元/吨)数量(m3)HBT8022C-5混凝土泵(台)租赁费(元/月)租赁时长(月)常规施工工艺4905004000046000081172本工法施工工艺4585004000026000081012备注水泥及混凝土泵总计节约的费用为：1172－1012＝160（万元）效益分析2、社会效益分析

超高泵送机制砂混凝土施工工艺，通过一级泵成功将C50高标号机制砂混凝土输送到320米垂直高度，打破了机制砂混凝土超高泵送的记录，同时也将机制砂混凝土的应用推向一个新的高度，随着环境保护的力度不断加强，机制砂混凝土的应用必将迎来新的春天。应用实例

省余庆至安龙