混凝土泵送施工技術(shù)分析

李新元

摘要：文章針對混凝土的泵送施工技術(shù)問題，從可泵性混凝土的配料、混凝土輸送泵的選型和布置、現(xiàn)場輸送管道的敷設(shè)、混凝土的輸送和管道堵塞原因及防止措施等方面做了分析探討。

關(guān)鍵詞：泵送混凝土；施工技術(shù)；配料；管道敷設(shè)

中圖分類號：TU723 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-1145（2009）11-0163-02

混凝土泵送施工技術(shù)在我國發(fā)展很快，并已在高層建筑、橋梁、地鐵等工程中廣泛地應(yīng)用，經(jīng)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(biāo)準(zhǔn)有密切關(guān)系，并須有連續(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(yīng)，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(yán)格控制。根據(jù)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(nèi)徑的1/4～1/3。如果混凝土中細(xì)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，得到良好的泵送效果。細(xì)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，輸送壓力傳送不佳，泵送困難。

粗骨料的最大粒徑與輸送管徑之比如下表：

2．水泥用量。水泥用量不僅要滿足結(jié)構(gòu)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(jù)經(jīng)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(yīng)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，但由于在壓力作用下，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(yīng)限制水灰比。

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

坍落度參數(shù)值如下表：

二、混凝土輸送泵的選型和布置

1．混凝土輸送泵的選擇。目前我國使用的混凝土泵機(jī)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。泵車的機(jī)動性強、移動方便，但價格較貴。固定泵機(jī)動性差，布泵時需要根據(jù)施工現(xiàn)場情況進(jìn)行合理布置，但價格較低。

（1）混凝土輸送管的水平長度的確定

混凝土輸送管的水平換算長度：

（2）混凝土輸送泵的最大水平輸送距離

Lmax = Pmax/△PH；

Lmax—混凝土輸送泵的最大水平輸送距離（m）；

Pmax—混凝土輸送泵的最大出口壓力（Pa）；

△PH—混凝土在水平輸送管內(nèi)流動每米產(chǎn)生的壓力損失（Pa/ m）。

（3）混凝土輸送泵的泵送能力驗算

混凝土輸送管的配管整體水平換算長度，應(yīng)不超過計算所得的最大水平泵送距離；換算總壓力損失，應(yīng)小于混凝土泵正常工作的最大出口壓力。

2．泵機(jī)的布置。在選擇泵機(jī)位置時，要使泵機(jī)澆灌地點最近，附近有水源和照明設(shè)施，泵機(jī)附近無障礙物以便于攪拌車行走、喂料。泵機(jī)安裝就位，最好在機(jī)架底部墊木塊，增加附著力，以保證泵機(jī)穩(wěn)定。泵機(jī)周圍應(yīng)當(dāng)有一定空間以便于人員操作。泵機(jī)安裝地點應(yīng)搭設(shè)防護(hù)棚。

3．泵機(jī)與攪拌車的匹配。混凝土攪拌輸送車的裝載量有5m3和6m3兩種。攪拌車在灌入混凝土后，攪拌筒做低速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為一定值，然后將混凝土運送到施工現(xiàn)場。由于攪拌站與施工現(xiàn)場有一段運送距離，并且攪拌車的出料量與泵機(jī)輸送量有一定的差值，因此存在泵機(jī)與攪拌運輸車的數(shù)量匹配問題。

三、現(xiàn)場輸送管道的敷設(shè)

（一）輸送管的選擇：

1. 直管：壁厚為1.6～2.0mm，由焊接鋼管和無縫鋼管制成。

2.彎管：依據(jù)彎管的角度以及與直管相應(yīng)的口徑選擇。

（二）管道的敷設(shè)

管道的敷設(shè)對泵送效果有很大的影響，因此在現(xiàn)場布管時應(yīng)注意以下幾個問題：

1．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(yīng)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(jī)出口要有一定長度的水平管，然后再接彎頭，轉(zhuǎn)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(jī)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．垂直管道用木方、花籃螺栓、8號線與接板的預(yù)留錨環(huán)固定，每間隔3m緊固一處，垂直管在樓板預(yù)留孔處用木楔子楔緊，否則會影響泵送效果。

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

6．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

（一）泵送前的準(zhǔn)備工作

1．在泵送前要對泵機(jī)進(jìn)行全面檢查，進(jìn)行試運轉(zhuǎn)用系統(tǒng)各部位的調(diào)試。以保證泵機(jī)在泵送期間運轉(zhuǎn)正常。

2．檢查輸送管道的鋪設(shè)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(yīng)適當(dāng)增加砂漿用量。

（二）泵送作業(yè)

1．泵機(jī)操作人員要經(jīng)過嚴(yán)格訓(xùn)練，掌握泵機(jī)制工作原理及泵機(jī)制結(jié)構(gòu)，熟悉泵機(jī)的操作程序，能處理一般簡單事故。

2．泵機(jī)用水泥砂漿潤滑后，料斗內(nèi)的泵漿未送完，就應(yīng)輸入混凝土，以防空氣進(jìn)入閥箱。如混凝土供應(yīng)不上，應(yīng)暫停泵送。

3．剛開始泵送混凝土?xí)r，應(yīng)緩慢壓送，同時應(yīng)檢查泵機(jī)是否運轉(zhuǎn)正常，輸送管接頭有無漏漿，如發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)停泵檢查。

4．泵機(jī)料斗上應(yīng)裝有濾網(wǎng)，并派專人負(fù)責(zé)以防過大石塊進(jìn)入泵機(jī)。發(fā)現(xiàn)大石塊應(yīng)及時揀出，以免造成堵塞。

5．泵送混凝土?xí)r，混凝土應(yīng)充滿料斗，料斗內(nèi)混凝土面最低不得低于料斗口20cm。如混凝土供應(yīng)不上，泵送需要停歇時，每隔10min反泵一次，把料重新拌合，以免混凝土發(fā)生沉淀堵塞管道。

（三）清洗

泵機(jī)作業(yè)完成后，應(yīng)立即清洗干凈。清洗泵機(jī)時要把料斗里的混凝土全部送完，排凈混凝土缸和閥箱內(nèi)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(jī)總電源切斷，把閥窗關(guān)好。

五、管道堵塞原因及防止措施

（一）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(xì)骨料用量太少。攪拌車攪拌筒粘附的砂漿結(jié)塊落入料斗中，也可能發(fā)生管道堵塞。

2．混凝土配合比不合理，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(shè)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而堵塞管道。

（二）防止管道堵塞措施及解決辦法

1．在料斗上加裝濾網(wǎng)，防止大石塊進(jìn)入料斗。

2．要嚴(yán)格控制混凝土的配合比，保證混凝土的坍落度不發(fā)生較大的變化。

3．泵機(jī)操作期間，操作人員必須密切注意泵機(jī)壓力變化。如發(fā)現(xiàn)壓力升高，泵送困難。即應(yīng)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(yīng)停止泵送，拆卸堵塞管道，清洗干凈再開始泵送。

參考文獻(xiàn)

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