混凝土輸送泵范文

時間:2023-04-08 17:08:24

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混凝土輸送泵

篇1

【關鍵詞】 堵泵;排除方法;預防措施

混凝土輸送泵是目前混凝土工程施工中必不可少的設備,在工作過程中因為各種因素導致混凝土輸送泵堵泵的現象時有發生。正常情況下,混凝土在泵送管道中心形成柱狀流體,呈懸浮狀態流動。流體表面包有一層水泥漿,水泥漿層作為一種劑與管壁接觸,骨料之間基本上不產生相對運動。當粗骨料中的某些骨料運動受阻,后面的骨料運動速度因受影響而漸漸滯緩,致使管道內粗骨料形成集結,支撐粗骨料的砂漿被擠走,余下來的間隙由小骨料填補。這樣,骨料密度增大,使該段管道內集合物沿管道徑向膨脹,水泥漿層被破壞,運動阻力增大,速度變慢,直至運動停止而產生堵塞。

1. 混凝土輸送泵堵管原因

1.1 砼配比不良。配比不良的砼拌合物在壓力梯度較大處,水分會通過骨料間隙滲透,使骨料聚結引起堵管,多發生在管道彎曲、變徑和管路中間布置軟管處;另外,砼水灰比過大時易離析,造成砂漿與骨料分離而堵管,多見于長距離水平泵送時的"偏析"堵管和豎直下行布管的下端離析堵管。水泥用量過少和砂率過低時,砼和易性差,變形困難,在管道中摩擦阻力增大,極易堵管。砼坍落度過低(80mm以下)時,泵送阻力明顯增大,使泵送無法進行。

1.2 砂的粒徑不合理。當通過0.315mm篩孔的細砂含量少時,即使砼其它技術指標都符合要求也會堵管。因為這些細砂在砼中起一種類似滾珠的作用,能減少管壁與砼的摩擦,提高枉流動性,增大進的粘聚力和保水性,對砼的可泵性影響很大。因此在JGJ/T10-95《混凝土泵送施工技術規程》中規定通過0.315mm篩孔的砂不應少于15%。

1.3 異物堵管。理論上講,堵管最易發生在3個大石子在同一截面相遇卡緊時,這時截面大部分被石子占據,可流通面積很小。通常規定石子最大粒徑與管內徑d:D

2. 混凝土輸送泵易堵泵的位置及排除方法

2.1 進料口處的堵塞。進料口堵塞,通常泵送動作及液壓系統均正常,無異常聲音和振動,料斗內有較大骨料或結塊,在進料口處卡住或拱起。

排除方法:使泵反向運轉以破壞結塊,使混凝土回到料斗重新攪拌,再正向泵送。如果不起作用,則需人工清理,予以排除。

2.2 分配閥出料口處的堵塞。

(1)出料口堵塞,通常泵送系統動作突然中斷,并且有異常聲響,設備有較強振動,但管道內無相應振動。

(2)排除方法:往料斗內倒入水泥漿,反復正、反向啟動泵,迫使通路打開。如果此法無效,也只能人工排除,拆下相連管,去掉閥內雜物。

2.3 管閥處堵塞。管閥處堵塞是逐漸形成的,其主要原因是泵送完混凝土后,沒有及時用高壓水沖洗,致使混凝土殘留在管內,天長日久逐漸加厚,堆積固結,造成堵塞。排除方法:泵送混凝土結束后,一定要用高壓水將泵體和S管沖洗干凈。當沖洗無效時,可采用釬敲,以把殘渣去掉,直至徹底干凈為止。

2.4 混凝土輸送管道堵塞。當輸送壓力逐漸增高,而料斗料位不下降,管道出口不出料,泵發生振動,管路也伴有強烈的振動和位移時,可判定是管道堵塞。

(1)堵塞部位的判斷:堵塞一般發生在彎管、錐管,以及有振動的地段。此時,可用小錘沿管路敲打,聲音沉悶處為堵塞處;聲音清脆處為正常。用耳聽,有沙沙聲為正常,有刺耳聲為堵塞處。

(2)排除方法:當發生堵管時,應立即采取反復進行正、反轉泵的方法,逐漸使泵出口的混凝土吸回料斗重新拌合后再輸送。也可用木錘敲擊的方法,結合正、反轉泵,使之疏通;當上述辦法無效時,說明堵塞嚴重。查明堵塞段后,將管子拆下,用高壓風吹或重錘敲擊或高壓水沖洗,待徹底清理干凈后,再接好管道繼續泵送混凝土工作。

3. 減少混凝土輸送泵堵泵的預防措施

3.1 在安裝與設計管道時,盡可能避免90°和S形彎,盡量不使用有明顯凹坑的泵管,以減少泵送混凝土的阻力,防止堵塞。應經常檢查泵管,若泵管一個方向磨損程度較大,及時將管倒換位置使用,若泵管厚度太薄時應及時更換新管,以防在工作過程中泵管打爆或因更換泵管時間較長而導致的堵管現象。

3.2 為保證泵送混凝土作業的連續性,確保混凝土澆注質量,作業中間隔時間不宜過長,以防止堵塞。如因某種原因間隔時間較長,就應每20分鐘左右啟動一次泵或反、正轉泵數次,必要時打循環泵以防堵塞。

3.3 泵送混凝土應滿足可泵性要求,必要時通過試泵確定泵送混凝土的配合比。

3.3.1 粗骨料的最大粒徑與輸送管徑之比應為:泵送高度在50m以下時,對于碎石不宜大于1:3,對于卵石不宜大于1:2.5;泵送高度在50~100m時,宜在1:3~1:4范圍;泵送高度在100m以上時,宜在1:4~1:5之間。針片狀顆粒含量不宜大于10%。

3.3.2 對不同泵送高度,入泵混凝土的坍落度可按(如表所示)選用。

3.3.3 泵送混凝土的水灰比宜為(0.4~0.6):1。

3.3.4 泵送混凝土的含砂率宜為38%~45%。細骨料宜采用中砂,通過0.315m篩孔的砂量不應少于15%。

3.3.5 泵送混凝土中水泥最少含量為300Kg/m3。

3.4 選用的骨料粒徑一定要符合要求,一般不應大于輸送管徑的1/4。

3.5 泵送混凝土前應用清水管道,先送砂漿,后送混凝土,以防止堵塞。開始泵送時,混凝土泵應處于慢速、勻速運行的狀態,然后逐漸加速。同時應觀察混凝土泵的壓力和各系統的工作情況,待各系統工作正常后方可以正常速度泵送,混凝土泵送工作盡可能連續進行,混凝土缸的活塞應保持以最大行程運行,以便發揮混凝土泵的最大效能,并可使混凝土缸在長度方向上的磨損均勻,混凝土泵若出現壓力過高且不穩定、油溫升高。輸送管明顯振動及泵送困難等現象時,不得強行泵送,應立即查明原因予以排除。可先用木槌敲擊輸送管得彎管。錐形管等部位,并進行慢速泵送或反泵,以防止堵塞。

3.6 在炎熱的夏天,應采用濕草袋覆蓋管道,防止在泵送過程中,混凝土塌落過快而產生堵管。

3.7 混凝土泵料斗上應設置篩網,并設專人監視進料,及時將大石塊及雜物及時撿出,特別是片石及長條石等,避免因直徑過大的骨料或異物進入而造成堵塞。

3.8 泵送時,料斗內的混凝土存量不能低于攪拌軸位置,以避免空氣進入泵管引起管道振動。

3.9 泵送完畢后,必須認真清洗料斗及輸送管道系統。混凝土缸內的殘留混凝土若清除不干凈,將在缸壁上固化,當活塞再次運行時,活塞密封面將直接承受缸壁上已固化的混凝土對其的沖擊,導致推送活塞局部剝落。這種損壞不同于活塞密封的正常磨損,密封面無法在壓力的作用下自我補償,從而導致漏漿或吸空,引起泵送無力、堵塞等。

基于以上的分析,可以得出混凝土輸送泵的泵送過程,與混凝土的性能有密不可分的關系,同時在操作過程中注意操作規程的細節,及時發現及時排除故障,以提高輸送泵的工作效率。

參考文獻

[1] 《工程機械使用手冊》中國水利水電工程總公司編

篇2

[關鍵詞]泵送混凝土;輸送泵;布置;配制

[中圖分類號]TU721.5 [文獻標識碼]A [文章編號]1727-5123(2011)03-072-02

泵送混凝土在受場地條件限制和大型砼施工中得到了廣泛應用,越來越受到施工單位的青睞,但其機械化程度較高,對泵送混凝土的可泵性要求也很高、同時正確選擇與合理布置機械設備,同樣影響著泵送混凝土的施工質量和施工速度。本文結合某綜合樓泵送混凝土施工,從泵送混凝土施工的配制試驗、設備選型、砼泵及管道的現場布置、施工中經常出現的堵管和難以處理的問題,進行了原因分析,并提出了解決問題的辦法。

1 泵送混凝土的配制

泵送混凝土在泵壓的作用下砼中的砂漿包裹著粗骨料,經管道垂直及水平運輸,它除了具備普通砼的強度和穩定性外,還必須具有相應的流動性和耐久性。在施工中經常出現管道堵塞其重要原因就是①坍落度不穩定,粘聚性和保水性差;②粗骨料粒徑太大或級配不符合要求,砂率低或級配差,水泥用量不當或水泥質量差;⑧外加劑不適合。要解決上述問題就要從以下幾方面入手:

1.1 合理確定坍落度。泵送混凝土的坍落度應根據泵送的高度和距離確定,按表1選擇。坍落度對砼的可泵性影響很大。如果坍落度過大,砼流動性好但易產生泌水和離析,坍落度過小,砼的流動性差,管阻增大,就會造成管道堵塞。表1列出的數值是垂直和水平泵砼的參考值,對于大落差,垂直向下的泵送施工,坍落度宜控制在12~16cm為好。

表1泵送砼不同高度時坍落度

1.2 確定適當的水灰比及用水量。泵送砼的水泥用量一般不得小于300kg/3。且各項指標符合GBl75~85和GBl344~85標準,要求其最大水灰比為0.6,一般控制在0.4~0.6較好。水灰比小于0.4時,混凝土的泵送阻力急劇增大;大于0.6時,混凝土則易泌水、分層、離析,也影響泵送。

1.3 砂石的級配和砂率。泵送砼對粗骨料的級配要求比較嚴格,表面光滑的圓形或近似圓形的比尖扁平的要好,卵石優于碎石,對碎石的最大粒徑要滿足以下要求,①碎石粒徑不應大于輸送管內徑的1/4;②卵石不應大于管內徑的1/3;粗骨料的級配直接影響空隙率和砂率,從而影響砼的可泵性,一般常用5~25mm和5~40mm連續級配。但在施工中20~40mm的碎石容易堵管,摻入30~40%1~2cm細石和10~20%1cm以下的瓜子石,效果明顯提高。

細骨料對砼拌合物的影響很大,粗砂空隙率大,可泵性差,砂粒過細,泌水性增大,砼干縮性大,泵送阻力大。如因細骨料不能滿足泵送要求而發生堵管,可通過調整水泥用量或填加外加劑等辦法予以解決。

為保證混凝土的流動性、粘聚性和保水性,以便于運輸、泵送和澆筑,泵送混凝土的砂率要比普通流動性混凝土增大砂率6%以上,約為38~45%。

2 合理選擇混凝土輸送泵

2.1 首先從技術參數入手。通常,一臺混凝土輸送泵有以下幾個主要技術參數:輸送排量、出口壓力、電機功率和分配閥形式。按照國家新標準,這幾個主要參數從混凝土輸送泵的型號上都可獲知。以"HBTS60~13~90"型混凝土輸送泵為例說明其代表意義。

HB――混凝土輸送泵的漢語拼音縮寫,T――拖式混凝土輸送泵,S――分配閥為S形擺管閥(D表示蝶形閥,Z表示閘閥),60――最大理論輸送量,m3/h13――混凝土輸送泵出口處的最大壓力,MPa,90――電機功率,kW按照所標注的出口壓力等級,分為低壓泵(≤5MPa)、中壓泵(6~10MPs)和高壓泵(>10MPa);按每小時的最大輸送量,有20~100m3不等,且大多數混凝土輸送泵都可以實現兩檔變排量或無級變量。

2.2 根據工程的實際需要,根據輸送距離的高度,選擇出口壓力;根據攪拌供料的能力,選擇輸出方量的范圍;根據泵送混凝土的骨料情況,選擇分配閥的形式。蝶形閥對骨料的適應性最好,但是換向擺動的截面積較大,適合于低、中壓等級的混凝土輸送泵,適用于基礎建設;S形擺管閥在泵送過程中壓力損失少,混凝土流道順暢,但受管徑的限制,對骨料要求較高,適合于中、高壓泵,適用于高層建筑和混凝土質量較高的遠距離、高揚程輸送;閘閥的性能介于蝶閥和S閥之間,在中壓泵上應用較多。

一臺混凝土輸送泵的電機功率是決定出口壓力和輸送方量的前提條件,在電機功率一定的情況下,壓力的升高必將使輸送量降低;相反,降低出口壓力,將會使輸送量增加。為了保證混凝土輸送泵既要有較大輸送量,又能有一定的出口壓力和與之相匹配的經濟功率,在混凝土輸送泵的設計中,大都采用了恒功率柱塞泵;即恒功率值選定后,當出口壓力升高時,油泵輸出排量會自動降低,達到與功率設計相對應的值;如果既要達到出口壓力高,又想得到輸送量大的目的。惟一的途徑就是增加電機功率。因此,在國家新標準中,引用了混凝土輸送泵的能力指數概念(以MPa?m3/h為度量單位);即混凝土輸送泵的實際出口壓力與每小時實際輸送量之乖積,該值越大,其能力指數也越大,電機的功率也將越大,由此實現大排量、高揚程的目的。許多廠家在設計時,還采用了高低壓切換的功能設計,以滿足不同的施工要求。

3 砼的泵送

3.1 泵機操作人員應進行嚴格培訓,以考試合格方準上崗操作。

3.2 泵送前應檢查泵機運行情況,確保運行正常。

3.3 泵機料斗上要有篩網,并派專人值班監視喂料情況,當發現大塊物料時,應立即揀出。

3.4 泵送前,應先開機用水潤濕整個管道,而后送入與混凝土配比相同的水泥砂漿(或1:2水泥砂漿),管道后即可開始泵送混凝土。

3.5 砼應保證連續供應,以確保泵送連續進行,盡可能防止停歇。萬一不能連續供料,寧可放慢泵送速度,以保證連續泵送。當發生供應脫節不能連續泵送時,泵機不能停止工作,應每隔4~5min使泵正、反轉兩個沖程,把料從管道內抽回重新拌合,再泵入管道,以免管道內拌和結快或沉淀。同時開動料斗中的攪拌器,攪拌3~6轉,防止砼離析。

3.6 在泵送砼時,應使料斗內持續保持一定量的砼(不低于缸筒口上10mm到料斗口下200mm之間為宜),如料斗內剩余的砼降低到20cm以下,則易吸入空氣,致使轉換開關閥間造成砼逆流,形成堵塞,則需將泵機反轉,把砼退回料斗,除去空氣后再正轉泵送。

3.7 泵送時,應隨時觀察泵送效果,若噴出砼像一根柔軟的柱子,直徑微微放粗,石子不露出,更不散開,證明泵送效果尚佳;若噴出一半就散開,說明和易性不好;噴到地面時砂漿飛濺嚴重,說明坍落度應再小些。

3.8 在高溫條件下施工,應在水平輸送管上覆蓋兩層濕草簾,以防止直接日照,并要求每隔一定時間灑水潤濕,這樣能使管道內的砼不致于吸收大量熱量而失水導致管道堵塞,影響泵送。

3.9 泵送結束后,要及時進行管道清洗。

4 結論

綜上所述,只有合理確定砼配比,正確選擇混凝土輸送泵,認真進行配管設計和現場布置,嚴格控制泵送混凝土施工工藝,才能保證泵送混凝土的施工質量才能真正實現其作業速度快、勞動強度低,生產效率高的優點。

篇3

關鍵詞: 泵送混凝土; 可泵性; 阻塞(堵管); 輸送管

Abstract: construction engineering high-rise building and construction of mass concrete, pumping concrete for the construction speed is quick, low labor strength, high efficient production advantages to get a wide range of applications. In this paper the author pumping concrete to the preparation of the principles, operation methods, to prevent and solve the technical measures of the accident are discussed, and puts forward some Suggestions for the construction.

Keywords: pumping concrete; Pumped; Obstruction (blocking tube); pipe

中圖分類號:TU37文獻標識碼:A 文章編號:

建筑工程高層建筑與大體積混凝土施工中, 泵送混凝土因其施工速度快、勞動強度低、生產效率高等優點得到廣泛應用。但是, 由于對泵送混凝土和輸送泵性能了解不夠, 施工中經常出現各種問題, 致使管路堵塞, 并影響到混凝土澆筑質量。本文對泵送混凝土的配制原則、操作方法、防止和解決發生事故的技術措施進行了分析, 并提出了施工中的一些建議。

1 泵送混凝土的配制原則

泵送混凝土與普通方法施工的混凝土不同, 原則上要求混凝土必須具有可泵性, 即要求混凝土有較大的坍落度和較好的粘塑性, 不泌水離析, 混凝土在管道中所受摩阻力小, 不產生堵管現象。配制可泵性良好的混凝土應注意下列問題:

( 1) 水泥用量應適宜

在泵送混凝土中, 水泥砂漿起到輸送管道和傳遞壓力的作用。水泥用量較少, 含漿量不足, 混凝土拌合物和易性差, 泵送阻力大, 泵和輸送管摩擦加劇, 容易產生阻塞。水泥用量過多, 不但不經濟, 而且水泥水化熱過高, 對大體積混凝土會引起過大的溫度應力產生溫度裂縫, 而且混凝土粘性增高, 也會增大泵送阻力。因此, 應在保證混凝土設計強度和順利泵送前提下, 盡量減少水泥用量。

( 2) 泵送混凝土砂率宜適當提高

泵送混凝土的輸送管除直管外, 還有錐形管、彎管、軟管等。當混凝土拌合物經過錐形管和彎管時, 粗細顆粒間的相對位置發生變化, 此時若砂漿用量不足, 就會發生堵塞, 所以, 泵送混凝土與普通混凝土相比宜適當提高砂率, 一般以增大3%~5%為宜。砂率越大, 混凝土拌合物的和易性越好, 但骨料的總比表面積大, 水泥用量也應相對增加。但在水泥用量一定的條件下, 砂率增加, 水泥漿比重將相對變少, 混凝土拌合物將變稠, 流動性反而變差,造成管路阻塞和磨損。泵送混凝土適宜砂率宜控制在40%~50%, 宜采用中砂。

( 3) 選用級配良好的粗細骨料

泵送混凝土以卵石和河砂最為合適, 粗骨料應盡可能接近中間級配。碎石最大粒徑不宜超過輸送管內徑1/3, 卵石不宜超過輸送管內徑1/2.5, 同時還必須滿足最大粒經不得超過建筑構件最小邊尺寸的1/4 和鋼筋最小凈距的3/4。在兩層或多層密布鋼筋結構中, 粗骨料粒經不得超過鋼筋最小凈距的1/2。試驗表明, 當輸送管直徑為125mm、150mm 時, 采用粒徑為5~40mm 的碎石; 直徑為100mm 時, 采用粒徑為5~25mm 的碎石。砂的細度模數應控制在2.3~2.7 之間, 通過0.315mm 篩孔砂不應少于15%,最好能達到20%, 這對改善泵送混凝土性能至關重要, 否則就可能導致輸送管阻塞。

( 4) 坍落度不宜過小

泵送混凝土坍落度宜為80~180mm。坍落度過低, 混凝土拌合物較干, 泵送時泵機缸體吸入狀態不良, 泵送阻力增大, 宜產生堵管故障; 坍落度過大, 漿體粘度太小, 混凝土宜離析, 泵送性差, 粗骨料容易在彎管或錐形管處卡住。同時, 由于水灰比過大, 所澆筑的混凝土蜂窩麻面、干縮裂縫較多, 混凝土質量也得不到保證。施工時, 泵送高度增加, 坍落度要求相對較大一些。泵送高度和坍落度關系可參考表1 使用。

( 5) 摻加適量粉煤灰和外加劑

泵送混凝土摻加適量的粉煤灰和泵送劑, 有利于改善混凝土可泵性及硬化混凝土的物理力學性能。粉煤灰中含有一定數量的玻璃珠, 能使混凝土拌合物產生均勻微小氣泡, 其提高混凝土可泵性的效果相當于等量水泥的兩倍。泵送劑改善可泵性的實質是增稠或提高水泥的粘度, 防止水泥漿在壓力下泌水或漿體通過集料內部空隙滲透。泵送劑的使用應符合國家現行標準《混凝土泵送劑》的規定, 其品種和摻量應由試驗確定, 不得任意改變, 以免影響混凝土質量。

泵送混凝土中適當的含氣量可起到作用,對提高混凝土的和易性和可泵性有利。但含氣量太大則會使混凝土強度下降。一般來說, 含氣量提高1%, 混凝土強度下降約6%, 故對含氣量應加以限制。試驗表明, 摻用引氣型外加劑的泵送混凝土的含氣量不宜大于4%, 否則, 澆筑的混凝土內部就會產生大量孔洞, 影響混凝土的強度。

2 泵送混凝土施工操作要點

輸送管線設計布置應盡量短, 盡可能直, 轉彎要少、緩, 管線接頭應嚴密, 少用錐形管, 以減少阻力和壓力損失。

混凝土泵送前應先向泵送水, 清洗管道, 再泵送1:1( 輸送管實際長度100m 以上) 或1:2( 輸送管實際長度100m 以內) 水泥砂漿濕潤內壁。必須保證混凝土連續澆筑, 混凝土攪拌站供應能力至少比混凝土泵工作能力高出約20%, 以保證受料斗內有充足的混凝土, 防止吸入空氣, 造成阻塞。

泵送混凝土時, 如輸送管吸入空氣, 應立即反泵重新攪拌。料斗中的混凝土有離析現象時, 要停止泵送,重新攪拌后方可使用, 否則容易造成堵管。

如果中途需要停止泵送, 停頓時間不宜超過5~20min, 每隔4~5min 使泵交替進行4~5 個形程的正轉和反轉運行, 以防混凝土在管道內發生離析。若停頓時間過長, 必須排空管道內混凝土, 并確保混凝土施工縫留置正確。

混凝土泵出現壓力升高且不穩定、油溫升高、輸送管明顯振動等現象時, 不得強行泵送, 應立即查明原因, 采取措施排除。可先用木槌敲擊輸送管彎管、錐形管, 將這些部位混凝土敲擊松散, 便于通過管道恢復正常泵送, 避免堵塞。

輸送管道發生堵塞時, 可利用輸送泵反泵功能進行反抽。如果進行了2~3 次自動反抽堵塞還未排除, 則可根據輸送管晃動情況和接頭處有無脫開傾向, 查明堵塞部位, 拆卸混凝土輸送管進行排除。

向下泵送混凝土時, 要先打開輸送管上的氣閥, 使管內混凝土下面的空氣不能形成氣柱。待輸送管下降的混凝土有了一定壓力后, 關閉氣閥進入正常泵送。

對于輸送管路, 如夏季高溫日光直射時, 宜用濕草簾等加以覆蓋, 避免由于管道溫度升高加快脫水而形成阻塞。冬季氣溫很低時, 也應覆蓋保暖, 防止混凝土拌合物長距離泵送時受凍。

遠距離輸送混凝土應配備必要的通訊和聯絡工具, 做好泵送過程的協調和管理工作。

泵送結束后, 應用水及海綿球將殘存的混凝土擠出并清洗管道, 并空機運轉3min。

泵送混凝土澆筑的結構要加強養護, 防止因水泥用量較大而引起裂縫。

參考文獻:

[1]王華生, 趙慧如.混凝土技術禁忌手冊[M].北京: 機械工業出版社, 2002.

[2]陳建奎.混凝土外加劑的原理與應用[M].北京: 中國計劃出版社, 1997.

[3]中國建設監理協會組織編寫.建設工程質量控制[M].北京:中國建筑工業出版社, 2003.

[4]蔡正詠.混凝土性能[M].北京: 中國建筑工業出版社, 1979.

篇4

關鍵詞:泵送混凝土;質量控制;施工技術;經濟效益

中圖分類號:TU745 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2013)05-0144-02

泵送混凝土是指通過輸送管道澆筑流態混凝土,這項施工技術在我們國家發展迅速,在橋梁、地鐵、高層建筑等工程中廣泛應用。泵送混凝土的澆筑和原材料、施工工藝都有很大關系。由于混凝土是在泵的推動下沿輸送管道進行輸送和澆筑,因此對泵的輸送管也有較高要求。優質的泵送混凝土在施工過程中不僅要滿足強度的要求,也要滿足泵送的要求。

1 泵送混凝土質量控制

1.1 原材料控制

進行泵送混凝土作業時不適宜泌水,因此在選擇水泥時應要求其擁有保水性。比如說礦渣為主要材料的水泥,它的保水性能比較差,一般不予采用。摻有粉煤灰的水泥流動性雖較好,但在剛開始易泌水。通常采用火山灰水泥、硅酸鹽水泥,因為其不容易發生離析,保水性能比較好。

混凝土的細骨料適宜采用中砂,通過0.315 mm篩孔的不應小于15%。相比較來說,河砂可泵性最好,機制砂最差。如受其他原因約束不得不用機制砂時,則要摻加外加劑或提高水泥的使用量,使其可泵性能提升。

通過實踐可以明確在泵送混凝土中摻加減水劑、泵送劑或添加適宜質量的粉煤灰,它的流動性能會有很大提高,十分有利于混凝土的泵送。使用復合型的減水劑或者泵送劑,可以提高混凝土的和易性,泵送劑摻加含量符合有關限定。粉煤灰含量可以結合試驗測得數據進行摻加。

1.2 配合比控制

合適的泵送混凝土配合比是泵送作業順利完成的決定因素,一般用自動計量儀來控制。配合比必須要滿足混凝土可泵性、強度、耐久性的要求。還需要結合混凝土拌制需要的原材料、泵的運送壓力、泵送所需要的距離、當地氣候情況。

泵送混凝土的水灰比可以為0.42~0.58,高強的混凝土添入減水劑后水灰比取0.38~0.46。泵送混凝土的含氣量超過4%不合適,高強泵送混凝土的含氣量超過3.5%不合適。

施工現場混凝土坍落度要滿足要求,根據不同的泵送高度,選擇合適的坍落度。泵送高度為30m以下、30~60 m、60~100 m、100 m以上時,坍落度分別為80~140 mm、140~160 mm、160~180 mm、180~200 mm。但是經過一定運輸或待機時間,坍落度會有所降低,因此應根據實際情況進行調整。當溫度的變化在一下范圍:10~20 ℃、20~30 ℃、30~35 ℃時,相對應的坍落度損失的大小分別為5~25 mm、25~35 mm、35~50 mm。

2 泵送混凝土施工技術

2.1 混凝土的拌制

進行泵送混凝土作業時,按照要求的程序依次進行投放材料,水泥合適和粉煤灰同時進行,添加的外加劑應符合要求,且遲于水泥和水。

泵送混凝土宜采用預制混凝土,若現場條件允許,也可在現場設攪拌站進行生產。根據施工進度預先計劃泵送混凝土的需求量,確保連續均勻供料。

當運輸的路途超過500 m的距離時,運輸則一定要使用攪拌車進行。輸送的過程中,當出現混凝土的坍落度存在比較大的損失的情況,可以在合乎要求的條件下添加一些水,但不可以在已經攪拌完成的混凝土中再添加水。

2.2 材料的運輸與供應

遠距離時,泵送混凝土宜采用攪拌運輸車運送,運輸量必須要比泵送量大。混凝土泵車的使用臺數(結合運輸的距離及混凝土的坍落程度度對壓送效率的影響),計算公式如下:

D= Qm/Qmax×Et

式中:D為使用的泵車數量(臺);Qmax 為最大的排放量 (m3/h);Qm為每小時的澆筑量 (m3/h);Et 為泵車的作業效率。

2.3 泵送的管道和設備的擇取與分布

根據劃分的澆筑區域,來確定混凝土泵最終的數量和位置。配管設計過程中應該按照盡量減小輸送管道的長度、減少彎曲管道的使用長度、澆筑過程中容易調換配管等一些原則進行。

通常來說,垂直的管道每配置高10 m時,在其下部位置需要分布水平的管道,長度為五倍的落差。向下傾斜分布管道時,當傾斜度超過40°時,也應該在其底部布置水平的管道,長度是五倍的落差;當傾斜度超過70°時,還應在管道的頂部安裝活塞,目的是進行排氣。

2.4 泵送與澆筑

①混凝土泵送前應檢查泵車的運行狀況。開動泵之后,應該添加一些水把所有可以與混凝土有觸及的部位打濕,這樣有利于泵送。

②送水檢查確保正常后,混凝土泵和輸送管內壁。可以選擇下列任一種情況進行:泵送1∶2水泥砂漿;泵送和混凝土內除粗骨料以外其他成分相同配合比的水泥砂漿。若泵送途中要大于3 m長的管道時,須提前打濕內壁。

③泵送作業剛開始時,一般應處于低的速度來運轉,觀察泵各個部分工作狀況以后才可以提到正常的運轉速度來進行。混凝土泵送應該連續進行,如果必須要中斷時,混凝土澆筑中斷的時間不適宜超過1 h,停泵期間應不間斷的進行正反兩個方向泵。當停歇時間超過30 min時應做間歇振動來防止混凝土在管內發生離析或堵塞現象,超過2 h后必須將管道內的混凝土清除。

④振搗泵送混凝土時,振動棒距離模板宜在15 cm左右,移動間距宜為40 cm左右。振動時間宜為18~30 s,且停25 min左右后進行第二次振搗。施工過程中,應根據混凝土坍落度做出相應調整,應避免漏振和過振現象。

2.5 常見問題及解決辦法

在澆灌大體積的混凝土時,應高度要求模板的質量問題。比如隧道施工時為避免滲水,對表面有較高的要求。此時內拉外撐的方法可以防止模板跑偏或者模板變形的情況。

施工現場有很多突況,影響到持續澆筑,面對這種情況及時進行相應措施。比如有些模板還沒有澆筑,應該清理后再涂刷一層脫模劑。避免意外發生,可以準備一些備用的泵,來保證連續進行施工。

泵送混凝土需要較好的流動性能,所以加水量相對來說會大一些,但要注意加水要適量不能過多。為避免離析,通常使用可以轉動的運輸車進行運送,這也可以減少一定的氣泡。

環境溫度對混凝土的可泵性有不小的影響。當低于0 ℃時,應該針對沿途輸送的管道要使用一些加熱的處理方式,比如在外層纏繞保溫材料;當低于5 ℃時,應該針對沿途輸送的管道使用一些保溫的處理方式,避免混凝土由于溫度低而凍住;當高于35 ℃時,應該針對沿途輸送的管道使用一些隔熱的處理方式。

3 泵送混凝土實例分析

河南洛陽的中亞飯店,地上24層,地下1層,主體建筑的高度為76.75 m,建筑總高為89.15 m,使用混凝土

5 500 m3。這棟建筑的高度較高,一般的塔吊不能滿足使用要求。混凝土每天的澆灌量大約是300 m3左右,所以就把混凝土攪拌站建在施工現場,采用泵送工藝。

3.1 原材料的選擇

由于原材料需求量大,使用的是當地生產的425、525硅酸鹽水泥,砂石都是選擇質量比較好的。由于工期較長會在不同的季節進行施工,所以挑了FN22、FDN22000、FDN25C作為外加劑。

為改善混凝土和易性、減小干縮性裂縫和溫度裂縫、降低水化熱、保證良好的可泵性、減少水泥用量,在混凝土中摻加水泥用量的5%~10%姚孟電廠干排法生產的Ⅰ、Ⅱ級粉煤灰,其質量經過正規檢測,結果達到GBJ146-90標準。

3.2 泵送設備的配置及施工組織

中亞飯店的施工中選擇的是拖式輸送泵。為了確保施工過程中不受到管道產生阻力的影響,所以在管道分布過程中,很少使用比較軟的管道或者是彎曲的管道。操作過程中應該按照規范流程,預防混凝土拌合物發生離析或者堵塞的情況。另外,在施工的現場建立起一個HZS50型的混凝土自動攪拌站,來保證混凝土可以及時供應。

高層建筑混凝土的泵送是一項比較系統的工程,對施工組織要求比較高,這是為了避免窩工現象和質量事故。此項目工程從項目準備階段到工程驗收階段,都按照嚴格的施工組織流程,確保了工程的連續進行。

3.3 施工質量及經濟技術效益

施工過程中,隨機的抽取泵送的混凝土材料,按照相關要求進行強度測試實驗,各項指標均符合規范要求。采用泵送混凝土相對于普通混凝土而言,節省600 m3,相當于節約了成本45萬元;減水劑使用量達到91 t,減水率為百分之十四,節約的水泥用量為180 t;混凝土摻合料中含有Ⅰ、Ⅱ級的粉煤灰,節約的水泥用量為350 t;節約的人工費用為80多萬元;項目實際的施工時間為550 d,比合同提前了30 d,相對國家額定的工期則提前了將近百分之五十。

4 結 語

泵送混凝土相對普通混凝土有很多優點,水平方向可以運輸,豎直方向也可以運輸,可以根據不同施工場地采用不同的運送方式。使用泵送混凝土,明顯提升了混凝土外觀的效果和內在的質量。在泵送混凝土中加入合適的減水劑、泵送劑或摻入合適的粉煤灰,都可以提高混凝土的可泵性、降低水化熱、有效減少水泥用量,同時對提高工程質量、降低成本、減輕勞動強度、加快施工速度均具有重要意義。泵送混凝土可以創造巨大的經濟價值,且其施工技術具有很強的適應性,因此在實際工程中會得到大力發展。

參考文獻:

[1] 李國紅.泵送混凝土的施工要點[J].山西建筑,2004,(2).

[2] 郝玉強,趙海絨.淺析泵送混凝土施工技術[J].山西建筑,2006,(5).

[3] 李占斌.泵送混凝土的施工技術[J].山西建筑,2006,(1).

篇5

0引言

超高層建筑在不斷地發展,與此同時,高層建筑以及超高層建筑的施工技術不斷提高,這其中,超高層建筑的泵送混凝土施工技術更是從產生到發展都十分迅速。泵送混凝土技術,是利用混凝土泵和輸送管道把混凝土運送到高空樓層施工點,由于具備了運輸速度快、運輸的能力比較高、效率比較高等優點,所以很快成為了當前超高層建筑混凝土施工中必不可少的重要手段。文章針對超高層混凝土泵送施工技術做了相關討論,論述了超高層混凝土泵送施工技術的重要性,介紹了其中所存在的各種問題,并針對這些問題提出了切實有效的相應策略。

1 工程概況

廣州市某工程,地下部分主要分為四個相互獨立的塔樓,其中的三個塔樓都是筒外樓板與核心筒結構。筒外樓板結構,主要是由鋼筋混凝土柱壹以及鋼梁構成。筒體結構以及鋼筋混凝土部分都是采用的是強度等級從C40到C60不等的高強混凝土,筒外樓板用的混凝土強度是C30。根據本工程的具體施工條件,施工方案設定為先對各個塔樓的筒體進行施工,在進行澆筑筒外樓板以及鋼筋混凝土柱。筒體材料如上述,使用的是強度比較高的混凝土,混凝土中水泥的含量會比低強度的混凝土多,粘度也要比低強度混凝土的粘度大,所以在向高層泵送混凝土的時候,所受到的阻力會比較大,這就增加了泵送混凝土施工的技術要求。除此之外,筒體結構所包含的弧形剪力墻柱、鋼筋混凝土柱等結構,以及直徑比較大的鋼筋,布置比較密集的節點鋼筋等,都大大增加了混凝土的澆筑難度。本工程的項目總高度達到了334米,其中的泵送高度達到了326米,這樣的高度對于混凝土的泵送施工技術要求更是挑戰。根據上述本工程的泵送施工過程中存在的重點和難點,必須要通過提高施工技術來滿足施工的質量要求。

2 材料選擇及混凝土配合比

2.1 混凝土原材料

①粉煤灰:I級,優質粉煤灰;②水泥: 硅酸鹽水泥, 普通硅酸鹽水泥;③添加劑:PCA,聚羧酸高性能減水劑;④砂石:優質江砂,細度模數小于2.8,連續顆粒級配的碎石,粒徑為5mm至25mm。

2.2 混凝土配合比

使用高強度混凝土最佳配合比,既能保證混凝土的強度,又能保證混凝土的流動性和穩定性達到最佳,在合適的粘度下盡量將坍落度的時間延長,不破壞混凝土的和易性,進而控制泵送的損失。具體的混凝土配制要求如下:

(1)水泥:水泥的要求最好是 的含量高,最好在50%左右, 的含量低,控制在25%左右。

(2)粉煤灰:要通過進行對比試驗來控制粉煤灰的最大摻量。

(3)砂石:相關規定要求最大骨料粒徑與管徑比不大于1:5,同時應對粗骨料的碎石含量進行控制,該工程根據當地情況采用5~25mm連續級配碎石。

(4)外加劑:選擇聚羧酸系減水劑,保證混凝土在坍落度合適的情況下粘聚性較低。

3 超高層混凝土泵送施工技術

3.1 如何對輸送泵進行選擇和計算

根據該工程的建設總高度以及需要混凝土泵送的高度,通過相關公式計算出泵送工程中的高度壓力進行計算。混凝土泵送過程中所受到的壓力R主要包括了以下幾個部分:①混凝土在管道里流動的時候受到的阻力所導致的壓力損失( );②混凝土在椎管和彎管中的局部壓力損失( );③混凝土在垂直泵送時所受到的重力壓力( )。

(1)內流動阻力產生的壓力:

式中: 表示沿程的單位長度的壓力損失; 代表著管道總的長度, 表示的是粘著系數, 表示的是速度系數,d表示的是輸送混凝土的管道的直徑, 表示的是混凝土泵分配閥的切換時間和活塞推壓混凝土的時間的比值; 表示的是混凝土的流速; 表示的是徑向壓力與軸向壓力的比值。

(2)椎管和彎管部位的局部壓力損失:

三個90度彎管每個有0.1 的壓力損失;三個45度彎管每個有0.05 的壓力損失;按照最大以及最長的水平管來計算,彎管總共5個,配閥的壓力損失是0.2 ,每一根管道上設置上兩個配閥。 =3×0.05+3×0.1+2×0.2=0.85 。

(3)垂直部分產生的重力壓力:

混凝土的密度用P表示,重力加速度用g表示,泵送高度用H表示; =330×Pg。

根據計算結果,并結合本工程的施工進度要求,項目最終決定采用型號分別為HB40CH2135D與HBT90CH2122D的拖泵。

3.2 輸送管道如何布置

因為設置彎管的部位會增加泵送的阻力,所以在設置輸送管道的時候,要盡量減少彎管的設置。隨著泵送高度的增加,垂直部分會逐漸增多,垂直管路的地方本來就比較容易發生混凝土的回流,所以在垂直管道增多的地方要設置上相應的水平的管道,用來緩沖混凝土的回流。

3.3 制作泵送管道的技術措施

制作超高壓的輸送泵管的時候,我們要選用有一定厚度的淬火管,以及特質的高壓管夾,管道連接的地方要采用公母扣錐面定心的連接方式,采用O型密封圈對其進行密封。制作普通的高壓泵管時,對壁厚小于3.5毫米的管道要進行更換。輸送泵的生產廠家負責提供制作高壓泵管時用到的調質鋼板材料的卡扣,采用的是端面O型圈作為密封圈,密封圈要有一定的承載壓力的能力,設置要簡便、易于操作。在混凝土的泵送過程中,若發現某處有故障,為防止混凝土發生回流,要馬上關閉液壓截止閥;泵送完混凝土之后,也要關閉相應的液壓截止閥,并且要臨時封閉泵送管道,使輸送管道與混凝土回收裝置能夠比較方便的進行連接。在泵送的樓層不斷增高的情況下,澆筑完混凝土的管道總是會留下很多混凝土,并且高度越高,留下的混凝土會越多。此時我們就需要混凝土每次澆筑完成以后,泵內會滯留更多的混凝土,需要用地泵的水洗功能對其進行沖洗,此外要保證水洗功能能夠滿足泵送的高度要求。

3.4 鋼筋混凝土柱的澆筑

根據本工程的施工要求和已經制定好的施工方案,要先對核心筒部位進行安裝施工,再安裝筒外樓板鋼結構。澆筑鋼筋混凝土柱的時候,因為安裝筒外的混凝土樓板時要比安裝鋼結構低,這樣的話導致了操作層沒有鋼梁的操作面,施工人員也缺少相應的施工操作區,因此想要用泵管對鋼筋混凝土柱進行澆注就十分困難,但是如果采用塔式起重機進行澆筑,會增加運輸的時間,很難滿足施工的效率要求,也沒有辦法滿足施工的進度要求。除此之外,用料罐在高空進行里放料操作時,一旦風力比較大,施工人員的安全性就很難保證。傳統的澆筑對工期的影響以及對施工人員安全性的影響促使我們去探尋更加有效更加安全的澆筑方式。經過一系列的研究討論,決定將爬升裝置撤掉,增設上鋼結構式平臺,并改裝附墻式液壓爬升布料機。這種布料機操作十分靈活方便,每次鋼筋混凝土柱澆筑完后之后,用塔式起重機把他移到另一個需要澆筑的地方。本項目布置的H型鋼并不是一成不變的,他存在著一些變化,所以我們把鋼結構平臺和鋼梁連接螺栓變成了移動型,這樣能夠有效的調節鋼梁的間距。

4 混凝土泵送堵管的原因及預防措施

很多情況會導致泵送超高層混凝土的時候產生堵管現象,堵管會造成混凝土的浪費,也會耽誤工程進度,所以要提前預防堵管現象的發生。想要預防,就必須要先弄清楚堵管的原因。

之所以會發生堵管現象,主要原因有:①管道的連接不正確,管道的接頭沒有密封好;②泵送的速度不合適,管道沒有清理的干凈,停機的時間太長;③受到環境的影響;④混凝土有質量問題。

鑒于上述原因,預防堵管的措施有:①要編制科學的管道布置方案;采用特制的密封圈,管的接頭處要緊固;泵送之前需要注入適量的砂漿或水,保持泵里的濕潤。②剛開始時泵送速度要慢,逐漸提高;泵送完一次清洗一次,防止混凝土遺留在管內;停機的時候,要每隔 5到10分鐘開機一次;③根據季節的變化,冬季用溫水對混凝土進行攪拌,夏季對混凝土加冰水進行攪拌。④合理的控制混凝土的坍落度;選擇合適的原材料;選擇合理的添加劑,并對用量進行控制。

篇6

關鍵詞:鋼管混凝土;泵送頂升

中圖分類號:TU文獻標識碼:A文章編號:1672-3198(2008)05-0329-02

1 引言

近年來,越來越多的大跨度無站臺柱雨棚在我國火車站的建設中投入使用,而鋼管混凝土柱以其造型流暢、結構受力性能好、截面尺寸經濟等優勢在無站臺柱雨棚中得到廣泛應用。鋼管混凝土(concrete filled steel tube,簡寫為CFST)是由混凝土填入鋼管內而形成的一種新型組合結構。鋼管混凝土結構可使混凝土處于側向受壓狀態,其抗壓強度可成倍提高,同時由于混凝土的存在,提高了鋼管的剛度,兩者共同發揮作用,從而大大地提高了承載能力。鋼管混凝土主要以軸心受壓和作用力偏心較小的受壓構件為主,具有良好的受力性能和施工性能,具體表現為:承載力高、延性好,抗震性能優越;施工方便,工期大大縮短;有利于鋼管的抗火和防火;耐腐蝕性能優于鋼結構。

2 張家界無站臺柱雨棚工程簡介

張家界無站臺柱雨棚33773m2,主體結構采用雙肢鋼管混凝土組合柱支撐倒三角形鋼管桁架結構,橫向跨度最大達到26.25m、縱向柱距為25m,共有46榀雙肢鋼管混凝土組合柱需要澆注C40混凝土。每榀鋼柱由2根φ630×16的鋼管焊接而成,變肢距1.2~3m,其中7榀澆灌高度為29.75m,其余 39榀澆灌高度為23.75m。

3 鋼管混凝土柱泵送頂升的特點

鋼管混凝土柱澆灌已廣泛使用的有開孔澆灌法、高位拋落法等施工方法。張家界無站臺柱雨棚根據鋼管混凝土柱變肢距這一特點采用在管柱下部開臨時澆灌孔,用混凝土泵自下而上灌注混凝土的泵送頂升法施工。采用泵送頂升法施工,在混凝土澆灌過程中不需振搗,可節省大量的混凝土用工和機械;由于混凝土從柱根向上頂升逆向澆灌,利用混凝土的重力自密實,比傳統施工工藝澆灌的混凝土更加密實、均勻,并較好地杜絕了采用高位拋落法在變肢距處出現離析、爛根等質量通病;由于雙肢柱在柱腳底部連通,利用連通器原理只需在任一肢柱上開孔就可以同時將一榀雙肢柱澆灌完畢,極大提高了施工效率;同時不搭設高空腳手架,減少了高空作業量,在安全保障方面可有較大改善,并且具有時間短、費用低等優點。

4 混凝土泵送頂升澆灌工藝原理

在鋼管混凝土柱的底部管壁上開一個比輸送管略大的孔洞,用輸送管將混凝土輸送泵的出口與之連接, 利用混凝土泵的壓力將自密實混凝土自下而上擠壓頂升灌入鋼管內,直至管內注滿混凝土。鋼管柱頂部設置溢流排氣孔,以減少泵送壓力。在鋼管柱下部接口的接管上設置止流閘防止砼倒流。

5 混凝土泵送頂升澆灌施工工藝流程

6 混凝土泵送頂升澆灌施工操作要點

(1)泵送混凝土配合比:除必須滿足混凝土設計強度和耐久性的要求外,尚應使混凝土滿足可泵性要求,使水灰比小、坍落度大,減少混凝土收縮,強度、均勻性和凝聚性均優于普通同強度等級的塑性混凝土。在混凝土中同時摻加減水劑和膨脹劑,可使混凝土拌和物泌水率減小,含氣量增加,和易性改善,從而滿足泵送要求,可采用壓力泌水試驗結合施工經驗進行控制,一般10S時的相對壓力泌水率S10不宜超過40%。

S10=V10/ V140(V10、V140-混凝土加壓至10S和140S時的泌水量)

粗骨料選用最大粒徑與輸送管徑比對碎石不宜大于1:3,對卵石不宜大于1:2.5,細骨料宜采用中砂細度模數為2.0,同時摻合適量Ⅱ級粉煤灰,混凝土水灰比宜為0.4~~0.6,外加劑可選用高效緩凝減水劑增加砼的初凝時間,同時摻入10%的UEA膨脹劑使砼澆灌后微膨脹,以補償收縮達到密實。

(2)對混凝土輸送泵工作壓力的要求:頂升過程中,混凝土在鋼管內呈“泉涌狀”上升,混凝土輸送泵工作壓力與泵產品性能、狀況、泵送高度、泵送水平距離和混凝土坍落度及和易性有關。施工前要根據現場實際水平泵送距離及泵送管路的設置計算壓力損失(具體見壓力損失換算表),為減少泵送壓力損失,輸送泵與鋼柱間距離不宜過大,以確保輸送泵的有效工作壓力達到10~16MPa。

(3)柱肢與混凝土輸送管的連接:在距鋼管混凝土柱底部約800mm的位置開一個進料口,進料口的尺寸比進料短管大3mm,焊接的進料短管采用混凝土泵管制作,焊接時須保證進料短管與鋼管柱向下呈450,進料短管的出口面呈水平狀態以防止混凝土進入鋼管柱后直接噴射到管內壁,減小混凝土向上的頂升阻力(詳見圖2)。進料短管與鋼管柱之間采用焊接,焊縫高度不小于壁厚。為防止施工時進料口處振動劇烈,將進料口與鋼管柱之間的焊縫撕裂,在進料短管周圍均勻地加焊加強筋板。

(4)止流閥的制作、安裝:為防止在拆除輸送管時混凝土回流, 需在連接短管上設置一個止流裝置,其形式可以是閘板式的(詳見圖3),或者是插楔式的。為防止在混凝土泵送頂升澆灌過程中閘板縫漏氣,需用黃油涂縫,或者加設一個密封圈墊在閘板縫內。混凝土泵送頂升澆灌結束后,控制泵壓2~3min,然后略松閘板的螺栓,打入止流閘板,即可拆除混凝土輸送管,轉移到另1根鋼管柱澆筑。待混凝土強度達70%

后切除連接短管,補焊洞口管壁,磨平、補漆。補洞用的鋼板宜為原開洞時切下的。

(5)卸壓孔:采用泵送頂升澆灌工藝,鋼管柱頂端必須設溢流卸壓孔或排氣卸壓孔。溢流卸壓孔的面積應不小于混凝土輸送管的截面面積,并將洞口適當接高,以填充混凝土停止泵送頂升澆灌后的回落空隙。

(6)在混凝土泵送頂升澆灌作業中注意事項:

①頂升前必須對進料短管、彎頭、止流閥進行全面的檢查,進料進料短管與鋼管須焊接牢固,以免頂升時因水平管顫動而脫焊,造成頂升失敗。

②及時做好混凝土坍落度及坍落擴展度的檢測。

③同一鋼管內的砼頂升必須連續進行。

④頂升前和首次頂升后續接砼管時都必須用與砼相同標號的水泥砂漿潤管。

⑤用于輸送管的水泥砂漿不得替代混凝土注入柱內。

⑥對鋼柱上開啟的雨水管、電力及信號預埋管在施工前密封好。

⑦不可進行外部振搗,以免泵壓急劇上升,甚至使澆筑被迫中斷。

⑧當混凝土中石子從卸壓孔洞中溢出以后穩壓2~3min方可停止泵送頂升澆灌。等待2~3min后再插入止回流閥的閘板,混凝土頂升澆灌施工完畢。頂升完后及時清理被水泥漿污染的鋼結構。

7 施工質量控制

在施工中嚴格遵照《鋼管混凝土結構設計與施工規程》、《自密實高性能混凝土技術規程》、《混凝土泵送施工技術規程》和《建筑工程質量檢驗評定標準》的有關規定,尤其要求:

(1)泵送混凝土采用的水泥、砂、石子、水、摻和料、外加劑等原材料技術指標必須符合國家標準規定。特別是骨料粒徑,含泥量、含水率應經常檢測,根據檢測結果及時調整配合比。

(2) 混凝土添加的水泥摻和料、外加劑均應有合格證和出廠檢測報告。

(3)現場隨時檢查混凝土的坍落度,不符合要求的及時通知攪拌站。

(4)柱內混凝土的質量檢驗,其標準試樣的取樣符合《混凝土強度檢驗評定標準》的要求。加強混凝土試塊質量管理,專人負責制作、養護、保管及送檢,以試驗報告作為檢驗工程質量和交工的依據。

(5)鋼管混凝土施工必須符合《鋼管混凝土結構設計與施工規程》(CECS28:90)的要求,澆灌質量可用敲擊鋼管的方法進行初步檢查,為了對鋼管混凝土柱的核心混凝土質量和鋼管混凝土柱的完整性有一個更科學的結論,在現場施工時除按《混凝土強度檢驗評定標準》(GBJl07-87)留置試塊的方法檢驗混凝土的強度外,可采用應力波脈沖反射波法和直達波法對鋼管混凝土柱完整性進行了檢測。

(6)對不密實的部位,應采用鉆孔注漿法進行補強,然后將鉆孔補焊封閉。

8 安全措施

除應執行相關安全施工措施規定外,尚應遵守注意下列事項:

(1)施工作業人員必須了解和掌握技術操作要領,特殊工種(如輸送泵操作人員、電焊工等)應持證上崗。

(2)混凝土澆灌前,應對截止閥、輸送管的布管及接頭等進行檢查,符合要求后方可開機進行空運轉。

(3)在混凝土澆灌過程中,截止閥旁嚴禁站人。

(4)現場道路要平整暢通,保證混凝土輸送泵平穩運行。

(5)混凝土運輸車出場前應清理下料斗,防止混凝土滴灑,經洗車臺洗車后方可離場。

9 結束語

篇7

關鍵詞:高層混凝土;泵送;管道;耐超高壓;泵送能力

Abstract: in architecture, due to the high building have cover an area of an area small, building area is large, the characteristics of each respect to all reflect modern breath, more and more be developers and the owner identity and favour, at the same time, concrete construction technology of top have also been more and more attention of construction industry. From save the time limit, the point of view of cost control, this paper introduces the concrete pumping top the construction scheme and technical key points.

Keywords: top concrete; Pumping; Pipe; Ultra high pressure resistance; Pumping ability

中圖分類號:TU37文獻標識碼:A 文章編號:

一、引言

隨著人類人口的不斷增多及城市化的加重,以及建筑業的發展,大型及中型城市不斷發展高層建筑,而高層建筑的混凝土澆筑則成為施工中的重要話題,在工期及成本的綜合因素作用下,如何便捷有效的進行高層混凝土澆筑越來越引起人們的重視。

二、施工方法及工藝選擇

1、砼泵的定位

將砼泵水平放置在已硬化的道路上,并停穩固定。砼泵定位要保證操作、料斗出料、用水排放方便,澆筑前進行管路布置。

2、泵送能力驗算

(1)混凝土泵的最大水平輸送距離

Lmax=Pmax/ΔPH

K1=(3.00-0.01S1).10²

K2=(4.00-0.01S1) .10²

Lmax ---砼泵的最大水平運輸距離(m)

Pmax ---砼泵的最大出口壓力(Pa),

ΔPH---砼在水平輸送管內流動每米產生的壓力損失Pa /m

r0 ----砼輸送管的半徑

K1---粘著系數(Pa)

K2---速度系數(Pa/m/s)

S1---砼塌落度

t2、t1---砼泵分配閥切換時間與活塞推壓砼時間之比

V2---砼拌和物在輸送管的平均流速m/s

a2---徑向壓力與軸向壓力之比

3、道路布置原則

砼輸送管的方向盡量少變化,距離盡可能短、彎管盡可能少,以減小摩阻力。砼輸送管道垂直配管時,地面水平管長度不宜

管路連接要牢固、穩定,各管卡位置不得與地面或支撐物接觸,管卡在水平方向距離支撐物≥100mm,距離地面≥100mm,接頭密封嚴密(墊圈不能少)。泵體引出的水平管轉彎處用90°彎管。有泵管穿過的樓板處予留φ200mm洞,用木楔、鋼管固定泵管,垂直泵管與柱用鋼管圍抱。水平泵管與垂直泵管相交處下部加頂撐。

三、高層混凝土泵送注意事項

設備的泵送能力是關鍵因素之一,其能力應有一定的儲備,以保證輸送順利,避免堵管。同時也應考慮設備配置的可靠性,以便減小設備故障對施工的影響,一旦因設備故障而中止泵送2h以上時,混凝土在輸送管內會出現均質性變差的可能,甚至出現泌水、離析現象,將使整個管道系統內的混凝土報廢而嚴重影響施工質量。可考慮一臺泵配置兩臺發動機,即可同時工作以提高工作效率,也可單獨作業,即使其中一臺發生故障仍有備用發動機繼續工作,大大提高了施工過程的可靠性。

此外,兩套獨立的泵和管道系統也是順利施工強有力的保障。在管道布置時,應根據混凝土的澆筑方案設置并少用彎管和軟管,盡可能縮短管理長度。管道沿樓地面或墻面鋪設,在混凝土地面或墻面上用膨脹螺栓安裝一系列支座,每根管道均由兩個支座固定。同時,在泵的出口布置100m的水平管及若干彎管,可有效減少管道內混凝土的反壓力。

高層泵送所用的管道應為耐超高壓管道。在進行超高壓泵送時,管道內壓力最大可達到22MPa,甚至更高,縱向將產生27t的拉力,必須采用耐超高壓的管道系統。此外,常規的連接與密封方式也不能滿足要求,需采取的解決措施是:

(1)采用壁厚為9.5mm以上的超高壓管道,保障管道的抗爆能力。

(2)管道間的連接用螺桿強度級別保證,縱向拉力由螺桿承受,使接頭處得到可靠保障。

(3)帶骨架的超高壓混凝土密封圈能防止水泥漿在22MPa的高壓下從管夾間隙中擠出,確保密封長久可靠,也確保不出現因水泥漿遺漏而出現堵管現象。

(4)輸送管管徑越小則輸送阻力越大,但管徑過大其抗爆能力變差,而且混凝土在管道內流速變慢、停留時間過長,影響混凝土的性能,所以采用直徑為125mm的輸送管。

四、結語

高層混凝土泵送的施工質量受多種因素影響,為更好的確保施工質量,高效順利的完成混凝土澆筑,需要在施工前加強施工管理人員和工人對規范標準的學習,綜合考慮施工現場現有條件和現有材料的特性,加強施工過程中的質量控制和監督檢查,才能確保高層混凝土泵送的順利進行。

參考文獻:

1、《混凝土結構工程施工及驗收規范》GB 50204-2002

2、《混凝土泵送施工技術規程》JGJ/T 10-2011

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關鍵詞:混凝土 泵送 技術 經濟分析

根據國內過去使用的情況分析,每臺混凝土泵或泵車的操作人員,包括混凝土震搗(高性能混凝土還不需震搗)和其他輔助工作,一般只需10人。以每臺泵一個臺班完成200m3計算,勞動生產率約20m3每個工作日。這比現行勞動定額規定的數字高出好多倍,而且勞動強度降低,勞動條件得到很大改善。

過去,80年代以前用一般的施工方法澆筑一個大型設備基礎(如高爐、轉爐、軋鋼機基礎等),如用翻斗汽車運輸、手推車進行澆筑,或用窄軌翻斗車等進行運輸和澆筑,除去要進行大量準備工作外,澆筑時需要上百人甚至幾百人。在一個有限的工作面上,短時間內要集中大量的勞動力。現改用混凝土泵或泵車澆筑,只要幾十人(取決于所用混凝土泵的臺數),節省勞動力十分顯著。

用混凝土泵或泵車進行澆筑,施工速度快很多。如上海世界貿易商城底板混凝土24000m3,只有36h就澆筑完畢;上海中鑫大廈底板混凝土10000m3,用12臺混凝土泵車,64h就澆筑完畢。這樣的例子還很多,說明在混凝土澆筑速度方面,到目前為止其他任何一種澆筑工具都是難以比擬的。現在澆鋼筋混凝土高層建筑施工方面,目前可達到5―6d一層,如用滑升模板澆筑速度還可更快,這都與用混凝土泵車輸送混凝土有關。因此,用泵送混凝土的施工速度快,是顯而易見的。

泵送混凝土的工程量一般比較大,而且對混凝土的配合比原材料都有較嚴格的要求。因此,除個別情況外,一般是采用預拌混凝土,在配合比、攪拌質量等方面質量都較好,所以施工質量有保證。尤其是對于大體積混凝土,因要控制溫度應力,避免出現溫度裂縫,因而對混凝土質量的要求較嚴格,用混凝土泵進行泵送就更為有利。

此外,對某些特殊情況,用混凝土泵輸送和澆筑也有很大的優越性。如上海等地在房屋密集地區施工,在有些條件的情況下,采用混凝土泵施工就較為有利,在有些條件的情況下,采用混凝土泵施工就較為有利,它可布置在一定距離之外,通過較長的輸送管將預拌混凝土直接送往澆筑地點,這樣的實際例子是不少的。

目前我們的國策是發展商品(預拌)混凝土,目前我國供應預拌混凝土的混凝土攪拌站已有幾千個;年設計生產能力6500萬m3/年;年實際產量已達到2600萬m3/年,上海、北京、廣州、大連、常州等地預拌混凝土量已達混凝土總用量的60%以上,已接近經濟發達國家水平。這兩年應該又有所發展,預計到2013年,設計生產能力可達到8000萬m3,年產量提高到4000萬m3。預拌混凝土發展泵送是方向,多數預拌混凝土廠(站)配備有混凝土泵車,預拌混凝土運至施工現場可由混凝土泵車直接泵送入模,大大提高了澆筑速度。

因此,泵送混凝土施工節省勞動力、施工速度快、混凝土質量有保證,這一系列優點是客觀存在的。

至于泵送混凝土施工的經濟效益,要進行精確的定量分析是不容易的,因為影響的因素很多,如混凝土配合比,混凝土泵的價格、混凝土泵的利用率和折舊率、工人工資水平等皆影響泵送混凝土的經濟效益。

而且在進行綜合分析時,還應考慮因為采用混凝土泵施工加快了施工速度、工期縮短帶來的經濟效益。

英國混凝土泵送技術協會,認為輸送量是很重要的指標,年輸送量大,單位生產成本就低。德國也認為年輸送量和平均生產率(m3/h)對泵的輸送費用有很大的影響。而且認為如果輸送量小于10000―30000m3,則不宜自備混凝土泵或泵車。

保加利亞曾做過經濟比較和分析,比較的對象是排量15―22,m3/h的活塞式混凝土泵、起重量3t的塔式起重機和18m長的皮帶運輸機。比較結果表明:皮帶運輸機的勞動消耗量為混凝土泵的3.7倍,塔式起重機為2.1倍。平均生產率為:混凝土泵為58.6m3/工日。認為混凝土輸送量超過50m3/ h,即認為混凝土泵是最有效的輸送方法。相反,混凝土泵的費用比塔式起重機和皮帶運輸機都稍高。

加拿大曾經對起重機、混凝土泵、連續式輸送機在相同工作條件下,在同一工程中的混凝土澆筑費用作過比較。結果認為,混凝土輸送量超過150m3,混凝土泵就具有明顯的經濟效果。

日本是目前泵送混凝土用量比重最大的國家之一,是混凝土泵的制造技術和泵送工藝都比較高的國家。根據文獻報道:日本認為用混凝土泵運輸和澆筑混凝土可降低施工費用20%――30%。美國的MARK FINTEL,在其“混凝土工程手冊”中,利用混凝土泵、皮帶運輸機和起重機運輸和澆筑混凝土曾做過經濟比較,當澆筑速度小于45立碼(34.4m3/h)時,混凝土泵是最經濟的。

以上國外進行經濟比較所得的結果。由于各國的情況,材料、設備和人工費占的比重不同,得到的結論也就難以完全一致。

下面介紹我國一些工程進行經濟比較的結果:

上海電力建筑工程公司在90年代用混凝土泵車施工了寶鋼電廠主廠房的基礎工程。他們對混凝土攪拌運輸車加混凝土泵車與自卸汽車加履帶式起重機(或塔式起重機)兩種施工方案的機械設備費進行了比較:前一方案,為滿足混凝土可泵性要求在材料費方面增加2.84元/m3;混凝土攪拌運輸車運費1,35元/m3(運距為1Km);混凝土泵車泵送費2.2-2.74元/m3;后一方案,自卸汽車運費1.20元/;履帶式或塔式起重機吊運費4.33-3.97元/m3。因此,前一方案的機械設備費為6.39-6.93元/m3,而后一方案則為5.53-5.17元/m3。前一方案比后一方案約高20%左右。

上述經濟比較只比較了機械設備費一項,并未進行全面的綜合性經濟比較。因此,他們仍然認為由于用混凝土泵車澆筑時,生產率高、準備工作簡單、機械化程度高、易于做到文明施工、混凝土施工質量有保證等,與傳統的施工工藝比較,能加快施工進度,提高質量和方便施工,認為對這類宜優先選用泵施工。

混凝土泵和泵車,在80年代時幾乎全部以來進口,幾個昂貴,零配件的更換還需進口,需消耗外匯,這也是使泵送混凝土施工費用上升的重要因素之一。目前我國混凝土泵和泵車的制造技術有了很大提高,除極少數高性能的高壓混凝土泵之外,幾乎皆可國產,價格下降很多,維修亦方便,這對降低泵送混凝土的費用提供了有利條件。

混凝土泵送施工對混凝土的可泵性有一定要求。在發展泵送混凝土的初期,改善混凝土可泵性的手段不多,往往依賴于增加水泥用量,因而往往水泥用量過高,也提高了泵送混凝土的費用。這些年來,在這方面亦進行了大量研究工作,可采用較成熟的雙摻技術來改善混凝土的可泵性,不但使一般混凝土能夠順利泵送,就是一些強度等級高的C60、C80混凝土,亦能泵送施工。這表明我國泵送混凝土技術有了很大提高,這對降低泵送混凝土費用,提高其綜合經濟效益亦是有利的。

參考文獻:

[1]《鋼筋混凝土原理和分析》 過鎮海 時旭東 2005

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關鍵詞:基礎大體積;泵送混凝土;施工技術

泵送混凝土施工機械化程度高,能節省大量的勞動力和施工材料,大大加快了施工進度,縮短了工期,提高了工效,目前在現澆混凝土工程施工中已被廣泛采用,深受建設單位和施工單位的青睞。但是,泵送混凝土由于其流動性高的要求,其有坍落度大、砂率高、水泥用量多等特點,在施工中很容易產生混凝土裂縫。因此,為了避免裂縫的產生,本文將主要就高層基礎大體積泵送混凝土施工技術進行探討,以供參考。

1機械設備選擇及布置

1.1混凝土泵是泵送混凝土的關鍵設備,它能夠保證施工的連續性和快速靈活的機動性布料;同時在施工過程中用塔吊配合;一般要求每臺泵輸出混凝土量為22m3/h左右,塔吊吊運混凝土4.5m3/h左右。

1.2混凝土拌合料的供應,采用現場攪拌站與商品混凝土結合供料;通常,可選用2臺JG750自落反轉式攪拌機,以保證泵送混凝土的連續性。

2提高混凝土的可泵性

混凝土的可泵性對泵送混凝土硬化后的性能具有重大的影響,泵送混凝土最終的強度與耐久性在很大程度上取決于在運輸及澆筑過程中能否保持不出現分層離析,成為是密實的混凝土。混凝土拌合物性能對泵送混凝土硬化后性能的這種影響,與對非泵送混凝土硬化性能相比要大得多,尤其是在炎熱高溫環境下,泵送混凝土表現得更為明顯。

2.1嚴格控制原材料的質量

2.1.1水泥:宜采用中、低水化熱的425R的普通硅酸鹽水泥,既可滿足強度要求,又可降低內部水化熱,減小溫差應力,避免裂縫產生;要求水泥越細,強度要求就越高;

2.1.2粗骨料:通常,粗骨料占混凝土總重量的70%以上,是混凝土的重要組成部分。一般,應選用粒徑較大、級配良好的粗骨料,其最大粒徑不得超過泵送管徑的25%;應選擇10mm~30mm的連續級配良好的碎石,含泥量小于l%,并不能混有其他有機雜質和使用海砂,針片狀含量小于15%;

2.1.3細骨料:宜采用中、粗砂作為細骨料,含砂率控制宜控制在35%~40%之間,含泥量控制在1%以內,以保證混凝土中的水泥砂漿的數量和質量,又增加混凝土的密實度,提高抗滲性;

2.1.4摻合劑:所摻入的粉煤灰應符合現行國家標準(GBJl46―90)《粉煤灰混凝土應用技術規范》、(DL/T5055―2007)《水工混凝土產用粉煤灰技術規范》的規定。一般,粉煤灰的摻量應為水泥重量的15%,其不但可有效的改善混凝土的可泵性,還可有效地提高泵送混凝土的穩定性,降低混凝土的水化熱,增強后期混凝土的強度和耐久性,減少混凝土收縮。

2.2配合比控制

為減少水泥水化熱,在滿足設計和混凝土可泵性的前提下,宜選用425R的普通硅酸鹽水泥,砂率為40%,其用量控制在450kg/m3;水灰比宜控制在0.45以內,因水灰比過大,會導致多余水分就會在混凝土硬化過程中,逐漸蒸發出來,使混凝土內部形成孔隙和毛細管通路,降低混凝土的抗滲性,而水灰比過小,則會導致混凝土施工和易性差,從而使混凝土內部出現孔隙,影響其抗滲性;為減少相應含量的水泥,延緩水化反應.降低水化熱,在拌制混凝土中可摻人Ⅱ級粉煤灰;要求混凝土初凝時間控制在8小時,終凝時間10小時;一般,泵送混凝土的坍落度要求控制在120mm~160mm之間。

3混凝土的澆筑

3.1混凝土澆筑采用斜面分層布料方法施工,即一次澆筑、一個坡度、分層澆筑、循序推進、一次到頂的方法,以減小混凝土內外溫差,且不致出現裂縫。這種自然流淌形成斜坡混凝土的方法,能較好地適應泵送工藝,避免混凝土輸送管道經常拆除、沖洗和接長,從而提高泵送效率,簡化混凝土的泌水處理,保證上下層混凝土澆筑間隔不超過初凝時間。

3.2選用φ100插入式振搗棒,一個混凝土泵配備3臺振搗棒,分三處布置。第一處布置在出料點,為防止混凝土集中堆積,先振搗出料口處混凝土,使混凝土形成自然流淌坡面;第二處布置在坡腳處確保混凝土下部密實;第三處布置在斜面中部;

3.3在澆筑混凝土時,應采用二次振搗法振搗,振搗時直上直下,要求快插慢拔,防止漏振、欠振和過振,以提高混凝土密實度和抗拉強度;每個澆筑區域的振搗由專人負責。特別加強最后一層的振搗,嚴防漏振。

3.4每一層澆筑的混凝土必須在下部混凝土初凝之前振搗結束;上層混凝土振搗時,振搗棒必須插入下層50cm左右,進行超深振搗。

3.5為防止混凝土表面產生細小裂縫,在混凝土澆筑后、初凝前先初步用刮杠刮平表面,并用木抹子搓毛和用鐵滾筒碾壓數遍,以減少砼表面收縮裂縫;搓毛后應立即用一層薄膜兩層麻袋覆蓋,防止混凝土溫差過大和表面失水。

4溫度控制措施

4.1降低混凝土入倉溫度,即可在石子入倉前先澆水冷卻,并使其吸足水分,以減少坍落度的損失;可澆水冷卻砂的溫度等,從而達到降低大體積混凝土溫度的目的。

4.2降低拌合料的出機溫度:拌合料在拌合好后,在運輸的過程中,為防止拌合料升溫,可搭個簡易遮陽棚,并在混凝土泵送管上鋪設兩層保持濕潤狀態的草袋子(每日澆水兩次,以保持濕潤狀態),防止日照及氣候高溫引起混凝土拌合料的大幅度溫升。

4.3在混凝土澆筑之后,做好混凝土的保溫保濕養護,保溫養護的目的主要是降低大體積混凝土的內外溫差值以降低混凝土的自約束應力;其次是降低大體積混凝土的降溫速度,充分利用混凝土的抗拉強度,以提高混凝土塊體承受外約束應力的抗裂能力,以達到防止和控制溫度裂縫的目的;防止暴曬,注意保濕,減少溫差,防止產生表面裂縫。

4.3在澆筑完后,應采取長時間的養護,即在混凝土表面覆蓋兩層草袋,四周鋼模外面覆蓋1層薄膜,并澆水養護,保持混凝土表面一直處于濕潤狀態,正常天氣每2h灑水1次,以延緩降溫時間和速度充分,減少混凝土內外溫差,防止產生表面干縮裂縫和溫度應力裂縫;一般,養護時間應為15d左右。

4.4加強測溫:為及時掌握混凝土內部溫升與表面溫度的變化值,應布置縱、橫雙向測溫孔,采用L形布置,每個測溫點埋設溫管2根φ10管底埋置于混凝土的中心位置,5天以內每2小時測一次,以后每4小時測一次,以隨時掌握混凝土內的溫度變化情況;通常,混凝土的內外溫差控制在25℃之內,當高于或低于此溫度時,則應及時調整保溫和養護措施,以有效控制有害裂縫的出現。

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關鍵詞:泵送混凝土;隧洞襯砌施工;配合比;堵管;模板;澆筑

中圖分類號:TV554文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)20-0171-02

混凝土泵送施工技術在我國發展很快,并已在工業與民用建筑、交通、水利等工程中廣泛地應用,經試驗研究和工程實踐說明,泵送混凝土不僅與砂、石、水泥、泵送劑等材料標準有密切關系,并需有連續的施工工藝,對混凝土泵輸送管的選擇布置,泵送混凝土供應,混凝土泵送與澆筑等要求較高。

北海市鐵山港供水工程一期第I標段施工,該標段施工內容包括兩條并排長約1100m、直徑2m的引水隧洞,由于該隧洞與上游水庫距離較近,隧洞內滲水較為嚴重,隧洞襯砌施工難度大,下面介紹泵送混凝土技術在隧洞襯砌施工的應用。

一、混凝土泵送設備的供電問題

1.由于大多數水利工程的施工現場遠離城鎮,工地附近一般沒有足夠容量的變壓器能同時滿足混凝土泵送設備及其它施工機械的用電需求,因此,需要向當地供電部門申請新增用電量,就近安裝施工專用變壓器。

2.由于隧洞較長,為了使泵送設備能從隧洞兩端分別向隧洞中段泵送,在隧洞進、出口都設置施工專用變壓器。

二、泵送混凝土材料及配合比問題

1.骨料級配應良好,粗骨料的最大粒徑與管內徑之比,碎石不大于1∶3,卵石不大于1∶2.5,由于骨料級配要求較高,施工時,一般宜聯系多個石料場同時供料,保證骨料供應;細骨料采用Ⅱ區中砂,細度模數在2.4~2.8,通過0.315篩孔量不少于15%,0.016篩孔量不少于5%,砂率值一般取38%~45%。

2.摻合料:摻入粉煤灰和外加劑有利于提高混凝土的可泵性,粉煤灰須符合現行的有關標準,摻入量由試驗得出的配合比確定。

3.外加劑:采用復合型減水劑或泵送劑,可改善混凝土的和易性。其中泵送劑摻量按生產單位推薦限值采用,當泵送距離較遠時,建議適當采用。

4.水泥:泵送混凝土最小水泥用量與輸送管直徑、泵送距離、骨料等有關,最小用量為300 kg/m3, 當泵送距離較遠時,在配合比的基礎上適當增加水泥用量。

5.泵送混凝土配合比:應根據材料的質量、壓送距離、輸送管管徑、當地氣候條件、澆筑方法及澆筑部位等確定。混凝土要有良好的可泵性,且應具有良好的粘滯性。

三、泵送混凝土的拌制問題

為了加快泵送速度,縮短停泵時間,防止堵管現象發生,采用兩臺自落式攪拌機同時向泵送設備供料,拌制混凝土主要流程為:上料、計量、投料、攪拌、卸料入泵機料斗內,泵機料斗內繼續攪拌。在泵機料斗上方應再設一個過濾網,防止過大的塊石進入料斗內。材料配置精度允許偏差1%~2%以下。投料順序應按設計要求確定,粉煤灰宜與水泥同步,外加劑宜后于水和水泥。攪拌的最短時間見表1:

四、混凝土泵送設備及管道的選擇與布置

1.根據澆筑區的劃分,確定好混凝土泵的位置和數量。北海鐵山港供水工程引水隧洞由于隧線較長,而泵機泵送距離有限,所以,需分別設置隧洞進口、出口兩個澆筑區;為節省開支,兩個澆筑區不同時施工,而是采用先施工出口段,再施工進口段的方案。

2.配管設計應根據混凝土的澆筑方案,盡量縮短輸送管的長度,減少轉彎的使用及便于澆筑過程中配管的更換等原則進行。其中,盡量減少轉彎是泵送施工成敗的關鍵還節,另外,澆筑過程中出料段的配管要以方便更換為原則,減少變換出料位置時的換管時間,從而縮短停泵時間,減少堵管現象的發生。

3.垂直配管時,在一般情況下每10m高的垂直管下端設置相當于落差H的5倍長度的水平配管,當下傾斜大于7時,還應在下斜管的上端設置排氣活塞。

4.向下傾斜配管的傾斜度大于4時,應在下斜管的下端設置相當于落差H的5倍的水平配管,當下傾斜大于7時,還應在下傾斜管的上端設置排氣活塞。

五、混凝土的泵送與澆筑

1.混凝土泵送前應檢查泵車運轉狀況,然后應用0.5m3砂漿進行壓送,砂漿的配合配管比見表2,配管內管壁水泥漿附著量見表3:

2.泵送混凝土在模板設計時,需增強模板的支撐措施,以防模板變形,同時,還要考慮便于拆模。圓形隧洞的泵送襯砌一般宜采用鋼模板,每節1.5m左右,前、后兩節之間采用螺栓連接,每節圓形的鋼模可分成五塊拼裝起來,對應的圓心角分別為:45°、45°、40°、40°、10°,兩塊45°圓心角的鋼模放在最下面,兩塊40°圓心角的鋼模放在左上側和右上側,最后一塊10°圓心角的鋼模板放在頂上,這塊模板上開有泵送砼入料口,五塊鋼模之間采用螺栓連接成一個圓形整體。為了加強模板的抗側壓力,在組裝完成的圓形模板內部還要用木支撐或鋼支撐沿圓周方向進行加固,支撐間距根據現場情況確定,在無實測資料的情況下可參考表4確定:

3.澆筑過程中應注意以下問題:壓送過程中斷時間不宜超過60min,當停歇時間超過30min時,應作間歇振作防止混凝土在管內離析或堵塞;由于泵送管道長,還應安排有經驗的工人用錘子沿程敲擊管道,從敲擊回聲中可以判斷管道內送料是否正常,若判斷某節管道可能發生了堵塞,可以采取換管等措施馬上予以解決,從而可以防止整個管道堵塞的情況發生。

4.由于采用了模板分塊組裝的方法,拆模也很方便,首先拆除加固模板的支撐,然后拆除隧洞頂上10°圓心角的鋼模板,再拆除圓心角45°、40°的模板;為了方便下一段模板安裝固定,已完成澆筑的最后一節圓形模板不用拆,用螺栓與下一倉模板連接起來就可以了。

5.鋼筋綁扎工序安排在拆模、裝模這個時間段內進行。由于鋼筋綁扎工序進度遠超混凝土襯砌工序進度,從而錯開了模板安裝、鋼筋綁扎兩個工作面,所以,鋼筋綁扎工序就可以穿插在模板安裝這個時間段內進行。

六、兩種襯砌方法效果比較

北海市鐵山港供水工程引水隧洞剛開始采用人工襯砌方法,綁扎鋼筋、模板安裝、襯砌三班換流作業,一天只能襯砌1.5m,每周單洞可以襯砌10.5m,雙洞進行流水施工作業,每周總襯砌長度只有21m,進度嚴重拖后。為加快施工進度,提高襯砌質量,經現場監理推薦,采用泵送混凝土施工方法,每倉襯砌安裝模板長度約15~20m,從拆模、裝模再到支撐加固大約需要兩天時間,其間穿插鋼筋綁扎工序,鋪泵送管道需要一天時間,泵機連續澆筑襯砌大約8~12h即可完成,這樣算下來,每周單洞可以襯砌30~40m,雙洞進行流水施工作業,每周總襯砌長度達到了60~80m,施工速度提高了3~4倍,同時,隧洞襯砌質量較好。工程完工后,質量檢測站對泵送混凝土進行了抽心檢測,檢測數據顯示,各項指標均達到設計要求。

七、結語

目前,隨著混凝土泵送設備技術性能不斷完善,泵送混凝土技術在工業與民用建筑等行業已得到廣泛的應用。由于該施工技術特有的眾多優點,在水利行業隧洞建設中也開始推廣采用,但由于該施工技術比較復雜,不容易掌握和控制,很多施工隊伍由于經驗不足,又缺少這方面的技術資料,最終導致泵送施工失敗的案例也不在少數。

作為一名工程技術人員,了解熟悉泵送混凝土技術是十分必要的,在此,把北海市鐵山港供水工程引水隧洞襯砌施工過程中遇到的問題、經驗與大家共同探討。

隨著泵送混凝土技術的不斷發展完善,泵送混凝土施工技術將在更加廣闊的領域中得到應用。

參考文獻