淺析混凝土泵送施工技術

中華建筑報 · 2008-09-12 00:00 留言

  許昌中原建設集團有限公司項目經理  顏偉彪

  混凝土泵送施工技術在我國發(fā)展很快,并已迅速在高層建筑、橋梁、地鐵等工程中廣泛地應用,我們結合施工中所遇到的實際情況,查證試驗室的有關實驗數據,經試驗研究和工程實踐證明,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,而且要有連續(xù)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。

  一、可泵性混凝土的配料

  1.骨料的級配。骨料級配對泵送性能有很大的影響,必須嚴格控制。根據鋼筋混凝土工程施工及驗收規(guī)范規(guī)定,泵送混凝土骨料最大粒徑不得超過管道內徑的1/4~1/3。如果混凝土中細骨料含量過高,骨料總面積增加,需要增加水泥用量,才能全部包裹骨料,以得到良好的泵送效果。細骨料含量少,骨料總面積減少,包裹骨料的水泥漿用量少,但骨料之間的間隙未被充滿,輸送壓力傳送不好,泵送就比較困難。

  2.水泥用量。水泥用量不僅要滿足結構的強度要求,而且要有一定量的水泥泵漿作為潤滑劑。它在泵送過程中的作用是傳遞輸送壓力,減輕接觸部件間的磨損,減少磨擦阻力。水泥用量一般為270~320kg/m3。水泥用量超過320kg/m3,不僅不能提高混凝土的可泵性,反而會使混凝土粘度增大,增加泵送阻力。為提高混凝土的可泵性,可添加巖石粉末、粉煤灰、火山灰等,一般常摻加粉煤灰,根據經驗,粉煤灰的摻量為35~50kg/m3。

  3.水灰比、坍落度。泵送混凝土的水灰比應限制在0.4~0.6,不得低于0.4,水灰比大,混凝土稠度減小,流動性好,泵送壓力會明顯下降。但如果在壓力作用下,混凝土過稀,骨料間的潤滑膜消失,混凝土的保水性不好,容易發(fā)生離析而堵塞管道,因此應限制水灰比。

  泵送混凝土的坍落度要適中,常用坍落度為8cm~15cm,以9cm~13cm為最佳值,坍落度大于15cm應加減水劑。

  二、混凝土輸送泵的選型和布置

  1.混凝土輸送泵的選擇。目前我們使用的混凝土泵機常見的有兩種,一種是帶有布料桿可行走的泵車,另一種是牽引式固定泵。泵車機動性強,移動方便,但價格較貴,適用于澆筑量較小、造型不太規(guī)則的建、構筑物。固定泵機動性差,布泵時需要根據施工現場情況進行合理布置,但價格較低,更適合于建筑場地相對固定的建、構筑物。

  2.泵機的布置。在選擇泵機位置時,要使泵機澆灌地點最近,宜接近有水源和照明設施,且施工道路、場地較為便利的作業(yè)環(huán)境,泵機附近無障礙物以便于攪拌車行走、喂料。泵機安裝就位,最好在機架底部墊木塊,增加附著力,以保證泵機穩(wěn)定。泵機周圍應當有一定空間以便于人員操作。泵機安裝地點應搭設防護棚。

  3.泵機與攪拌車的匹配。常見的混凝土攪拌輸送車的裝載量有5m3和6 m3兩種。攪拌車在灌入混凝土后,攪拌筒做低速轉動,轉速為定值,然后將混凝土運送到施工現場。由于攪拌站與施工現場有一段運送距離,并且攪拌車的出料量與泵機輸送量有一定的差值,因此存在泵機與攪拌運輸車的數量匹配問題。

  三、現場輸送管道的敷設

  管道的敷設對泵送效果有很大的影響,因此在現場布管時應注意以下幾個問題:

  1.輸送管道。輸送管道的配管線路最短,管道中盡量少采用彎管和軟管,更應避免使用彎度過大的彎頭,管道末端活動軟管彎曲不得超過180°,并不得扭曲。

  2.泵機出口管道。泵機出口要有一定長度的水平管,然后再接彎頭,轉向垂直運輸,垂直管與水平管長度之比最好是2:1。水平管長度不小于15m。

  3.泵機出口彎頭。泵機出口不宜在水平面上變換方向,如受場地限制,宜用半徑1m以上的彎頭。否則壓力損失過大,出口處管道最好用木方墊牢。

  4.垂直管道。垂直管道用木方、花籃螺栓、8號線與接板的預留錨環(huán)固定,每間隔3m緊固一處,垂直管在樓板預留孔處用木楔子楔緊,否則會影響泵送效果。

  5. 水平管道。施工面上水平管越短越好,長度不宜超過20m。否則應采取措施。

  6.變徑管道。變徑管后至少第一節(jié)是直管、水平或略向下傾斜,然后再接彎道。泵送高度超過10m時,在變徑管和立管之間水平管長度不得小于高度的2/3。

  四、混凝土的輸送

  1.泵送前的準備工作

  (1)在泵送前要對泵機進行全面檢查,進行試運轉系統(tǒng)各部位的調試。以保證泵機在泵送期間運轉正常。

  (2)檢查輸送管道的鋪設是否合理、牢固。

  (3)在泵送前先加入少量清水(約 10L左右)使料斗、閥箱等部位濕潤,然后再加入一定量的水泥砂漿,一般配合比為1:2。泵漿的用量取決于輸送管的長度。潤滑閥箱需砂漿0.07m3,潤滑30m管道需砂漿0.07m3。管道彎頭多,應適當增加砂漿用量。

  2.泵送作業(yè)

 ?。?)泵機操作人員要經過專業(yè)訓練,掌握泵機工作原理及泵機結構,熟悉泵機的操作程序,能處理一般簡單事故。

 ?。?)泵機用水泥砂漿潤滑后,料斗內的泵漿未送完,就應輸入混凝土,以防空氣進入閥箱。如混凝土供應不上,應暫停泵送。

  (3)剛開始泵送混凝土時,應緩慢壓送,同時應檢查泵機是否運轉正常,輸送管接頭有無漏漿,如發(fā)現異常情況,應停泵檢查。

  (4)泵機料斗上應裝有濾網,并派專人負責以防過大石塊進入泵機。發(fā)現大石塊應及時揀出,以免造成堵塞。

  (5)泵送混凝土時,混凝土應充滿料斗,料斗內混凝土面最低不得低于料斗口20cm。如混凝土供應不上,泵送需要停歇時,每隔10分鐘反泵一次,把料重新拌和,以免混凝土發(fā)生沉淀堵塞管道。

  3.清洗

  泵機作業(yè)完成后,應立即清洗干凈。清洗泵機時要把料斗里的混凝土全部送完,排凈混凝土缸和閥箱內的混凝土。在沖洗混凝土缸和閥箱時,切記不要把手伸入閥箱,沖洗后把泵機總電源切斷,把閥窗關好。

  五、管道堵塞原因及防止措施

  1.堵管的常見原因

  (1)骨料級配不合理,混凝土中有大卵石、大塊片狀碎石等。細骨料用量太少。攪拌車攪拌筒粘附的砂漿結塊落入料斗中,也可能發(fā)生管道堵塞。

  (2)混凝土配比不合理,水泥用量過多,水灰比過大,混凝土坍落度變化大,都容易引起管道堵塞。

  (3)管道敷設不合理。管道彎頭過多,水平管長度太短,管道過長或固定不牢等都可使堵塞發(fā)生。

  (4)泵送間停時間過長,管道中混凝土發(fā)生離析,使混凝土與管道的摩擦力增大,從而堵塞管道。

  2.堵塞部位的判斷

  (1)前面軟管或管道堵塞。泵機反轉時,吸回料斗的混凝土很少,再次壓送,混凝土仍然送不出去。

  (2)混凝土閥或錐形管堵塞。進行反向操作時,壓力計指針仍然停在最高位置,混凝土回不到料斗中來。

  (3)料斗喉部和混凝土缸出口都堵塞,主回路的壓力計指針在壓送壓力下,活塞動,但料斗內混凝土不見減少,混凝土壓送不出去。

  3.防止管道堵塞措施及解決辦法

  (1)在料斗上加裝濾網,防止大石塊進入料斗。

 ?。?)要嚴格控制混凝土的配比,保證混凝土的坍落度不發(fā)生較大的變化。

 ?。?)泵機操作期間,操作人員必須密切注意泵機壓力變化。如發(fā)現壓力升高,泵送困難,即應反泵,把混凝土抽回料斗攪拌后再送出。如多次反泵仍然不起作用,應停止泵送,拆卸堵塞管道,清洗干凈再開始泵送。


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