浅析混凝土泵送施工技术
混凝土 中华建筑报 2008-09-12
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许昌中原建设集团有限公司项目经理 颜伟彪
混凝土泵送施工技术在我国发展很快，并已迅速在高层建筑、桥梁、地铁等工程中广泛地应用，我们结合施工中所遇到的实际情况，查证试验室的有关实验数据，经试验研究和工程实践证明，泵送混凝土不仅与砂、石、水泥、泵送剂等材料标准有密切关系，而且要有连续的施工工艺，对混凝土泵输送管的选择布置、泵送混凝土供应、混凝土泵送与浇筑等要求较高。
一、可泵性混凝土的配料
1．骨料的级配。骨料级配对泵送性能有很大的影响，必须严格控制。根据钢筋混凝土工程施工及验收规范规定，泵送混凝土骨料最大粒径不得超过管道内径的1/4～1/3。如果混凝土中细骨料含量过高，骨料总面积增加，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。细骨料含量少，骨料总面积减少，包裹骨料的水泥浆用量少，但骨料之间的间隙未被充满，输送压力传送不好，泵送就比较困难。
2．水泥用量。水泥用量不仅要满足结构的强度要求，而且要有一定量的水泥泵浆作为润滑剂。它在泵送过程中的作用是传递输送压力，减轻接触部件间的磨损，减少磨擦阻力。水泥用量一般为270～320kg/m3。水泥用量超过320kg/m3，不仅不能提高混凝土的可泵性，反而会使混凝土粘度增大，增加泵送阻力。为提高混凝土的可泵性，可添加岩石粉末、粉煤灰、火山灰等，一般常掺加粉煤灰，根据经验，粉煤灰的掺量为35～50kg/m3。
3．水灰比、坍落度。泵送混凝土的水灰比应限制在0.4～0.6，不得低于0.4，水灰比大，混凝土稠度减小，流动性好，泵送压力会明显下降。但如果在压力作用下，混凝土过稀，骨料间的润滑膜消失，混凝土的保水性不好，容易发生离析而堵塞管道，因此应限制水灰比。
泵送混凝土的坍落度要适中，常用坍落度为8cm～15cm，以9cm～13cm为最佳值，坍落度大于15cm应加减水剂。
二、混凝土输送泵的选型和布置
1．混凝土输送泵的选择。目前我们使用的混凝土泵机常见的有两种，一种是带有布料杆可行走的泵车，另一种是牵引式固定泵。泵车机动性强，移动方便，但价格较贵，适用于浇筑量较小、造型不太规则的建、构筑物。固定泵机动性差，布泵时需要根据施工现场情况进行合理布置，但价格较低，更适合于建筑场地相对固定的建、构筑物。
2．泵机的布置。在选择泵机位置时，要使泵机浇灌地点最近，宜接近有水源和照明设施，且施工道路、场地较为便利的作业环境，泵机附近无障碍物以便于搅拌车行走、喂料。泵机安装就位，最好在机架底部垫木块，增加附着力，以保证泵机稳定。泵机周围应当有一定空间以便于人员操作。泵机安装地点应搭设防护棚。
3．泵机与搅拌车的匹配。常见的混凝土搅拌输送车的装载量有5m3和6 m3两种。搅拌车在灌入混凝土后，搅拌筒做低速转动，转速为定值，然后将混凝土运送到施工现场。由于搅拌站与施工现场有一段运送距离，并且搅拌车的出料量与泵机输送量有一定的差值，因此存在泵机与搅拌运输车的数量匹配问题。
三、现场输送管道的敷设
管道的敷设对泵送效果有很大的影响，因此在现场布管时应注意以下几个问题：
1．输送管道。输送管道的配管线路最短，管道中尽量少采用弯管和软管，更应避免使用弯度过大的弯头，管道末端活动软管弯曲不得超过180°，并不得扭曲。
2．泵机出口管道。泵机出口要有一定长度的水平管，然后再接弯头，转向垂直运输，垂直管与水平管长度之比最好是2：1。水平管长度不小于15m。
3．泵机出口弯头。泵机出口不宜在水平面上变换方向，如受场地限制，宜用半径1m以上的弯头。否则压力损失过大，出口处管道最好用木方垫牢。
4．垂直管道。垂直管道用木方、花篮螺栓、8号线与接板的预留锚环固定，每间隔3m紧固一处，垂直管在楼板预留孔处用木楔子楔紧，否则会影响泵送效果。
5． 水平管道。施工面上水平管越短越好，长度不宜超过20m。否则应采取措施。
6．变径管道。变径管后至少第一节是直管、水平或略向下倾斜，然后再接弯道。泵送高度超过10m时，在变径管和立管之间水平管长度不得小于高度的2/3。
四、混凝土的输送
1.泵送前的准备工作
(1)在泵送前要对泵机进行全面检查，进行试运转系统各部位的调试。以保证泵机在泵送期间运转正常。
(2)检查输送管道的铺设是否合理、牢固。
(3)在泵送前先加入少量清水（约 10L左右）使料斗、阀箱等部位湿润，然后再加入一定量的水泥砂浆，一般配合比为1：2。泵浆的用量取决于输送管的长度。润滑阀箱需砂浆0.07m3，润滑30m管道需砂浆0.07m3。管道弯头多，应适当增加砂浆用量。
2.泵送作业
（1）泵机操作人员要经过专业训练，掌握泵机工作原理及泵机结构，熟悉泵机的操作程序，能处理一般简单事故。
（2）泵机用水泥砂浆润滑后，料斗内的泵浆未送完，就应输入混凝土，以防空气进入阀箱。如混凝土供应不上，应暂停泵送。
(3)刚开始泵送混凝土时，应缓慢压送，同时应检查泵机是否运转正常，输送管接头有无漏浆，如发现异常情况，应停泵检查。
(4)泵机料斗上应装有滤网，并派专人负责以防过大石块进入泵机。发现大石块应及时拣出，以免造成堵塞。
(5)泵送混凝土时，混凝土应充满料斗，料斗内混凝土面最低不得低于料斗口20cm。如混凝土供应不上，泵送需要停歇时，每隔10分钟反泵一次，把料重新拌和，以免混凝土发生沉淀堵塞管道。
3.清洗
泵机作业完成后，应立即清洗干净。清洗泵机时要把料斗里的混凝土全部送完，排净混凝土缸和阀箱内的混凝土。在冲洗混凝土缸和阀箱时，切记不要把手伸入阀箱，冲洗后把泵机总电源切断，把阀窗关好。
五、管道堵塞原因及防止措施
1.堵管的常见原因
(1)骨料级配不合理，混凝土中有大卵石、大块片状碎石等。细骨料用量太少。搅拌车搅拌筒粘附的砂浆结块落入料斗中，也可能发生管道堵塞。
(2)混凝土配比不合理，水泥用量过多，水灰比过大，混凝土坍落度变化大，都容易引起管道堵塞。
(3)管道敷设不合理。管道弯头过多，水平管长度太短，管道过长或固定不牢等都可使堵塞发生。
(4)泵送间停时间过长，管道中混凝土发生离析，使混凝土与管道的摩擦力增大，从而堵塞管道。
2.堵塞部位的判断
(1)前面软管或管道堵塞。泵机反转时，吸回料斗的混凝土很少，再次压送，混凝土仍然送不出去。
(2)混凝土阀或锥形管堵塞。进行反向操作时，压力计指针仍然停在最高位置，混凝土回不到料斗中来。
(3)料斗喉部和混凝土缸出口都堵塞，主回路的压力计指针在压送压力下，活塞动，但料斗内混凝土不见减少，混凝土压送不出去。
3.防止管道堵塞措施及解决办法
（1）在料斗上加装滤网，防止大石块进入料斗。
（2）要严格控制混凝土的配比，保证混凝土的坍落度不发生较大的变化。
（3）泵机操作期间，操作人员必须密切注意泵机压力变化。如发现压力升高，泵送困难，即应反泵，把混凝土抽回料斗搅拌后再送出。如多次反泵仍然不起作用，应停止泵送，拆卸堵塞管道，清洗干净再开始泵送。
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