混凝土超遠距離泵送施工技術及經濟分析

　　一、工程實例簡介

　　該大型住宅小區(qū)占地面積達18萬平方米，建筑面積達29.65平方米。混凝土總體積達9.6萬立方米。小區(qū)背山環(huán)水，環(huán)境優(yōu)雅，遠離市區(qū)，有如世外桃源。但同時離現(xiàn)有的商品混凝土攪拌站也較遠，而且路上經常嚴重堵車，商品混凝土無法滿足施工及進度要求。在此情況下，建設方經報請行政主管機關同意后，在施工區(qū)內設置了現(xiàn)代化混凝土攪拌站，采用韶關建機廠1m3強制式攪拌主機、中晟建機公司整套電腦全自動套配料設備。并配套設置了一個三級實驗室，進行混凝土配合比的設計與常規(guī)質量檢驗。

　　由于施工場地寬闊，邊長為397×453米，幢數(shù)達26幢之多。由多層（6層），小高層（12層）和高層（18層）組成。故此采用了中聯(lián)建機HBT60 16 110S（A）型和盛隆建機HBT60 S16 110（A）型共兩臺高壓拖掛式混凝土泵，在攪拌站直接泵送至澆筑現(xiàn)場。平均折算水平距離達757米，最遠折算水平距離達1350米。

　　二、材料的選用

　　1、水泥：

　　A、水泥用量：在泵送混凝土中，水泥砂漿起著潤滑管壁和傳遞壓力的作用，當水泥用量過少時，混凝土和易性差，阻力大，容易發(fā)生堵管。水泥用量過大，造價提高，而且不利于大體積混凝土施工，容易產生溫度裂縫。同時，水泥過多，混凝土粘性增強，泵送阻力隨之增大?！镀胀ɑ炷僚浜媳仍O計規(guī)程》（JGJ55-2000）規(guī)定：在泵送混凝土中，水泥和礦物摻合料的總用量不宜少于300公斤/立方米。

　　B、水泥品種：水泥品種對混凝土的可泵性有一定的影響。由于礦渣水泥的保水性差，泌水大，本工程泵送距離遠，故不于采用。擬采用一般的普通硅酸鹽水泥。經過公司采購部門的市場性價比調查，最后決定選用紅水河42.5R散裝水泥。

　　2、砂：采用在附近河道開采的中砂，含泥量不大于3%，氯離子含量不大于0.02%.0.315%毫米篩余不低于16%.

　　3、碎石：采用附近城建集團石場開采的公稱粒級為16-31.5mm石子，含泥量不大于1%.

　　4、粉煤灰：采用黃埔電廠風選二級粉煤灰，細度（0.045mm方孔篩篩余）不大于20%，燒失量不大于8%.

　　5、泵送劑：采用建筑寶JZB-3型高效超塑化劑。含固量為40%，Na2SO4＜3.0%，減水率≥18，并與紅水河42.5R水泥有良好的兼容性。

　　6、水：采用自來水。

　　三、混凝土配合比設計

　　1、混凝土的要求：強度標號多樣，從C20-C40；耐久性，保證建設物使用壽命達70年以上；高流動性，即可適應超遠距離泵送；高工作性，即施工方便，易操作，經過機械振搗后達到較高的密實度。

　　2、混凝土實驗室配合設計由以往施工經驗得出混凝土在輸送管道中行進時，塌落度損失根據管道的長短可達10%-30%；依據混凝土配合比設計的基本原理與強度標準控制值，出廠塌落度初定為200-220mm，輸送管道出口塌落度初定為140-160mm，試配的每立方米混凝土材料用量如下表：

　　經再次試澆筑，該施工配合比在管道出口處塌落度基本保持在140—160mm之間，能較好地滿足施工的要求。現(xiàn)場留置的試塊按規(guī)定進行試壓，均達到合格標準。

　　四、混凝土泵送施工在混凝土泵送施工中，不合理的安放混凝土泵，不科學的布管，以及不嚴格的施工操作，都會造成大量的浪費和不必要的損失。所以，合理而科學的現(xiàn)場施工是非常必要的。

　　1、合理放置混凝土泵。一般情況下，如果現(xiàn)場條件允許，都應將混凝土泵放置在建筑群的中間或周邊位置，這樣在施工過程中可以減少布管長度，縮短混凝土泵送行程，節(jié)省人力和時間。另外，混凝土泵用電功率較大，一定要保證用電充足，可靠接地。泵身安裝平穩(wěn)牢靠，地面硬實平整。

　　2、合理布管。正確的布管是保證順利進行泵送的必要條件，在布置時應注意以下幾點：

　　a）施工前認真進行配管設計，繪制布管簡圖，列出各種管件、連接件和配件的規(guī)格數(shù)量，提出清單。

　　b）要盡可能選擇最短距離來布置管路，必要時可以跨越或穿過障礙，跨越障礙需升高時應在管路最高點設置放氣閥。

　　c）在同一條管路中盡可能使混凝土斷面保持不變，盡量不采用錐形管或彎管。

　　d）垂直向上配管時，宜使用地面水平管長度不小于垂直長度的1/4，一般不宜小于15m，并應在混凝土泵出料口3m—6m處的輸送管根部設置截止閥，防止混凝土拌合物倒流。

　　e）傾斜向下配管時，應在斜管上端設置氣閥，必要時可打開氣閥放入空氣，使管內壓力平衡。向下配置的斜管底部應有足夠長度的水平配管，以增強抵抗混凝土因自重可能下落的阻力，避免在管道中產生真空段。

　　f）配管時應把新管配置在管路開始部分，因為該處壓力比較高。經長期使用后泵管磨損較大，不要把這類管配置在泵壓較大的區(qū)間，不合要求的舊管不能使用。

　　g）配管如不能貼地布置，則應在配管兩端設立支架，多采用腳手架支撐，彎管處及錐管處支架應用混凝土固定。

　　h）南方夏季炎熱，施工時也應在管上蓋上麻袋或草墊，并用冷水澆濕，防止高溫下混凝土坍落度損失過大造成堵管。

　　3、混凝土泵送。泵送工藝、管道安裝完畢檢查無誤后，泵工檢查電源及泵身各控制部分均處于正常狀態(tài)時，方可開機進行空運轉。

　　a）空轉正常后，應選項泵送適量的水，潤濕混凝土的料斗、活塞及輸送管內壁等直接與混凝土接觸的部位。

　　b）經泵水確認管道內無異物后，應泵送與混凝土內砂漿成分相同的水泥砂漿，砂漿的量不要太多，能夠潤滑整個管道即可。

　　c）砂漿泵送完畢后，隨之應馬上放入混凝土進行泵送，直至配管末端打出混凝土為止。

　　d）開始泵送時，混凝土泵應處于慢速、均勻并隨時可反映泵的狀態(tài)。泵送速度應先慢后快，逐步加速。同時應觀察混凝土泵的壓力和各系統(tǒng)的工作情況。待各系統(tǒng)運轉順利后方可以正常速度進行泵送。

　　e）混凝土泵送應連續(xù)進行。

　　f）在泵送過程中，應隨時保持混凝土泵料斗中的混凝土量不低于吸料口，否則可能因吸入空氣而導致出口處出現(xiàn)混凝土噴濺傷人的現(xiàn)象。

　　g）當輸送管被堵塞無法泵送時，應采取下列方法排除：

　　a.重復進行正泵和反泵，逐步使堵塞部位的混凝土松動，實現(xiàn)可泵送。

　　b.用木錘連續(xù)敲擊，使之松動，再進行正反泵作業(yè)，排除堵塞。當上述兩種方法均無效時，應首先反泵兩次卸壓，再將配管拆開，清除堵塞后，擰緊接頭方可重新泵送。

　　h）泵送結束后，應將混凝土配管和料斗清洗干凈，最后，將混凝土泵各工作操比縱手桿全部打到停止位置，關掉總電源，上鎖后泵工方可離去。

　　五、質量保證措施

　　（1）準確計量：在混凝土質量控制的過程中，準確計量是重中之重。特別是水的用量，一定要扣除砂、石的含水量，水膠比的誤差值低于是%.

　　（2）清除梁、柱、基礎、坑槽內積水：在施工前，沖洗鋼筋，潤濕模板等作業(yè)或下雨過后，在上述部位通常容易積水，當混凝土流動至該部位時，就會因局部水膠比過大而出現(xiàn)強度驟降，不深過大時更可能出現(xiàn)離析水洗現(xiàn)象，而導致夾砂層、夾石層，所以積水必須清除干凈。

　?。?）防止漏漿：由于混凝土流動性大，當模板有大于2cm2后的孔洞時，極易造成漏漿。漏漿將使混凝土產生蜂窩、麻面，嚴得者引起局部疏松，造成強度喪失，必須打掉重新澆筑。

　?。?）防止浮漿過厚：機械振搗的方式與時間應按施工手冊具體規(guī)定執(zhí)行，當澆柱子、大體積基礎及梁體時，在施工末階段應灑布碎石（清洗干凈的），以均衡骨科含量。當浮漿析水時，還應適當加入適量同品牌同批號的水泥，改善水膠比。當浮漿過厚，應在下道工序前清除浮漿。

　?。?）加強養(yǎng)護由于摻入粉煤灰和塑化劑，故必須加強養(yǎng)護。特別是澆筑成型后14天內應保持濕潤狀態(tài)，使粉煤灰與Ca（OH）2產生化學反應，形成膠凝組分，從而提高混凝土強度。

　　六、經濟分析

　　七、結論

　　混凝土的質量是由多方面構成的，從生產、運輸、澆筑、振搗、養(yǎng)護，每個過程都將對其造成直接影響。故此應加強控制。而輸送工藝的改進與革新，例如混凝土超遠距離泵送施工工藝，技術上是可行的，而從經濟上分析，能降低能耗，減少人工與機械投入，從而節(jié)約成本，提高功率。

　　參考文獻

　　1、普通混凝土配合比設計規(guī)程（JGJ55-2000）。北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001

　　2、混凝土泵送施工技術規(guī)程（JGJ/T10-1995）。北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003

　　3、實用土木工程手冊（第二版），北京：人民交通出版社，1996

　　4、混凝土泵送劑（JC 473-2001）。北京：中國國家建筑材料工業(yè)局標準化研究所，2001