大体积泵送混凝土技术在暗渠工程中的应用
混凝土 于子川 张学慧 2008-04-02
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摘要：简述了引滦水源保护暗渠工程的施工工艺，其中着重介绍了大体积泵送混凝土技术的成功应用，从材料和施工过程控制两方面论述了该技术的要点，并展望了其发展前景。
关键词：大体积泵送混凝土；泵送；控制要点；发展前景
1 工程概况
引滦入津水源保护工程是天津市重点工程，全长124 km，主要包括于桥水库水源保护工程、新建暗渠工程和现有明渠治理工程三部分。暗渠位于州河左侧，全长34km。
新建暗渠为二等一级建筑物，主体结构为3孔4．3m×4．3m的现浇钢筋混凝土箱涵结构，另有倒吸虹、调节池、检修闸、进入孔、公路铁路穿越建筑物等结构。暗渠主体全线地面高程普遍在+6．O～+8．0 m左右。暗渠主体底高程约为-4．0 m，顶高程约为1．5 m(均为85国家基准高程)，墙厚400 mm，顶、底板厚600 mm左右。暗渠采用15 m一个浇筑段，每个浇筑段的混凝土量近500 m3。整个暗渠工程的混凝土浇筑量超过100万m3。
2 工程施工
2．1 施工总流程
暗渠施工总流程如下：施工降水→土方开挖→垫层浇筑→绑底板筋→支底模板→浇筑底板混凝土→(养护后)拆底模板→绑顶板筋→支顶模板→浇筑顶板混凝土→(养护后)拆顶模板→土方回填。其中，混凝土浇筑是暗渠工程质量控制的重点。
2．2 泵送混凝土控制要点
(1)原材料选择。暗渠泵送混凝土的主要原材料为32．5普硅水泥、Ⅱ级粉煤灰、二级配碎石HLC—NAF2高效泵送剂。
(2)混凝土配合比。暗渠泵送混凝土的配合比见表1
(3)施工过程控制重点。① 根据地势环境，暗渠工程泵送混凝土工程中采用固定式输送泵与移动式输送泵相结合的泵送方式。移动式泵的最大理论输送量为129 m3／h；固定式泵的最大理论输送量为80m3／h，下端水平管长1 m，垂直管长3．5 m。②采用固定式泵施工时，混凝土坍落度控制在150～170mm；采用移动式泵施工时，坍落度控制在180～200mm。
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③定时测控混凝土出机坍落度，并跟踪测控浇筑现场该混凝土的坍落度。根据差值随时调整混凝土的出机坍落度。部分测量，结果见表2。④泵管接口处加密封橡胶，泵送前先用清水润湿管道，后用原浆(不含粗骨料的同配比混凝土)润滑泵机及管道。⑤泵机料斗前设专人负责捡出拌合物中的大块石头及杂物。
2．3 施工效果及混凝土性能
由于使用双掺技术。特别是粉煤灰用量达20％，施工中可泵性良好，坍落度保持率高(90％／h)泵送顺利，现场很少发生堵管现象，有效地保证了施工进度；另泵送混凝土施工中采取一系列的措施，硬化后的混凝土无论是外观还是力学性能、耐久性，均满足设计要求，同时节约了大量的水泥。部分混凝土的力学性能，见表3。
3 泵送混凝土技术应用经验
通过泵送混凝土技术在暗渠工程中的成功应用，我们总结出了如下施工经验：
(1)高效泵送剂的选择应注重其保塑性(坍落度损失率)，损失率越低，混凝土坍落度的损失越小(正常条件下，损失一般不超过20 mm)。可泵性越好。
(2)高效泵送剂的使用降低了水灰比(可普遍降至O．45)，提高了混凝土早期强度(可达设计标号的75％)，提高了硬化混凝土的物理力学性能。
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(3)选用连续级配的粗骨料(如采用5～31．5 mm或合理的二级配方案)。该骨料的针片状含量越低(最好低于8％)，水泥用量越少，泵送混凝土的和易性越好，强度越高。
(4)一般来讲，泵送混凝土应选择水化热低、凝结时间较长、后期强度高的水泥。在使用普硅水泥之时，适当加大粉煤灰的掺量(可达20％)，同时配合高效泵送剂的使用。起到了节约水泥、降低水化热、改善混凝土和易性、提高混凝土后期强度(可提高10％)等多重作用。
(5)粘聚性差的混凝土在泵送过程中易离析。在选择施工配合比时，根据细骨料的细度模数合理地调整砂率(中低强度泵送混凝土的砂率在40％左右)，配合高效泵送剂的使用，可使混凝土粘聚性和流动性得到改善。
(6)混凝土坍落度在80～230 mm范围内均可泵送，其中一般水工混凝土、地下工程混凝土及强度等级C35以下的混凝土，以150～200 mm为宜。
(7)在布置混凝土泵送管道时，一般下端水平管长与垂直管长之比宜为1／3左右，这样可以通过水平管中的混凝土与管壁的摩擦阻力来平衡混凝土的逆流压力，避免发生堵管事故。
(8)混凝土输送管的管径一般应大于最大骨料粒径的3倍(本例为3．125倍)，并在泵送前先用清水润湿管道，后用原浆润湿管道，可避免混凝土堵管。
4 结语
泵送大体积混凝土是大体积混凝土和泵送快速施工技术的有机结合，保证混凝土的可泵性及大体积混凝土的抗裂耐久性是泵送大体积混凝土的技术关键。暗渠工程的实践证明，选用Ⅱ级以上粉煤灰和高效泵送剂是保证混凝土质量和确保施工进度的重要措施。
作者简介：于子川（1971-），男，工程师，主要从事水利工程建设工作。
（中国混凝土与水泥制品网 转载请注明出处）
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