現(xiàn)場(chǎng)自拌泵送混凝土在工程實(shí)踐中的應(yīng)用

李衛(wèi)豐

1 概述

寧夏中衛(wèi)供電局生產(chǎn)調(diào)度大樓工程,框剪結(jié)構(gòu),地下1層,地上9層,建筑總高度38 m,建筑物投影平面為外半徑為50 m的半圓環(huán)形。工程總建筑面積15 687.8 m2,其中地下室車(chē)庫(kù)面積為4 100 m2?；A(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ),埋深6.2 m,混凝土剪力墻厚0.25 m,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35,地下室混凝土澆筑量約5 300 m3,主體結(jié)構(gòu)混凝土澆筑總量約9 800 m3。根據(jù)結(jié)構(gòu)混凝土澆筑強(qiáng)度及工藝間歇、工期要求,決定采用泵送混凝土澆筑,經(jīng)過(guò)考察,中衛(wèi)市商品混凝土廠(chǎng)只有一家,而且生產(chǎn)能力有限,不能滿(mǎn)足本工程大體積混凝土連續(xù)澆筑的要求,所以決定采取現(xiàn)場(chǎng)自建攪拌站,攪拌樓集中拌制,混凝土泵輸送入倉(cāng)。

2 攪拌站的建立

2.1 攪拌機(jī)和進(jìn)料配料系統(tǒng)設(shè)備配置

1)混凝土采用泵送入倉(cāng),特殊部位塔吊輔助澆筑。施工機(jī)械配置為2臺(tái)JS500型強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌和,一臺(tái)HPD800B型自動(dòng)上料稱(chēng)量系統(tǒng)、一臺(tái)ZL40裝載機(jī)上料和一臺(tái)HBT60型混凝土泵。JS500型強(qiáng)制式攪拌機(jī)生產(chǎn)率為25 m3/h,HBT60混凝土泵的輸送量為60 m3/h,最大垂直輸送距離為280 m,最大水平輸送距離為280 m。2)以混凝土澆筑方量最大的筏板基礎(chǔ)為例,計(jì)算混凝土的供應(yīng)能力是否滿(mǎn)足施工要求。由于施工過(guò)程中裝拆混凝土輸送管、布料停歇、配管條件等影響,將會(huì)使混凝土的生產(chǎn)率降低,降低系數(shù)按0.4考慮,則每小時(shí)混凝土的澆筑量為25×2×0.4=20 m3。3)基礎(chǔ)泵送防水混凝土的坍落度為120mm～140 mm,根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)混凝土振搗后的自由流淌坡度約為1∶8～1∶10?；A(chǔ)筏板厚度為600 mm,泵送混凝土振搗后的自由流淌坡度按1∶10計(jì)算,則每層混凝土澆筑寬度為 B=10×0.6=6 m;每層混凝土最大澆筑寬度為34 m,則每層混凝土澆筑面積為 S=6×34=204 m2;每層混凝土按照300 mm的澆筑厚度要求,每層混凝土澆筑方量為 V=204×0.3=61.2 m3;泵送一層混凝土所用的時(shí)間為 h=61.2÷20=3 h,小于混凝土的初凝時(shí)間6 h。

2.2 砂、石堆場(chǎng)

砂、石堆場(chǎng)布置在攪拌站后面,規(guī)劃面積150 m2,場(chǎng)地用200 mm厚C25混凝土硬化,砂石分區(qū)堆放,防止泥土等雜物進(jìn)入料內(nèi)或混料造成混凝土級(jí)配不準(zhǔn)。配備一臺(tái)40型裝載車(chē)上料并將砂石分別隨時(shí)堆放整齊,滿(mǎn)足工程消耗所需,并方便的組織進(jìn)料補(bǔ)充。

2.3 水池、水泥和外加劑堆場(chǎng)

攪拌站配一個(gè)8 m3的水池及一個(gè)3 m3的水箱,能保證混凝土拌和及機(jī)械清洗所需。配備2個(gè)相適應(yīng)的水泥罐,輪流使用及時(shí)補(bǔ)充,能夠滿(mǎn)足混凝土生產(chǎn)的需要又不使水泥積壓。粉煤灰和泵送劑、防凍劑等外加劑根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況分別放置,以方便使用。

2.4 混凝土輸送泵

混凝土輸送泵以能滿(mǎn)足輸送距離和高度及混凝土的單位時(shí)間輸送量為依據(jù),布置在攪拌機(jī)前靠近建筑物一側(cè),用泵管接至澆筑倉(cāng)號(hào)。根據(jù)本工程的平面造型和建筑高度,本工程混凝土泵管最遠(yuǎn)輸送距離120 m,最大輸送高度42 m。選用HBT60混凝土泵的輸送量為60 m3/h,最大垂直輸送距離為280 m,最大水平輸送距離為280 m,能夠滿(mǎn)足工程需要。

3 泵送混凝土原材料控制

1)水泥。泵送混凝土一般選用普通硅酸鹽水泥,根據(jù)本工程抗?jié)B及冬季施工等特點(diǎn),選用華泰新普通硅酸鹽P.O42.5水泥。水泥進(jìn)貨時(shí)有質(zhì)量證明書(shū),并按批量檢驗(yàn)其強(qiáng)度、安定性、初終凝時(shí)間等指標(biāo),檢驗(yàn)合格方可使用。2)砂子。泵送混凝土要求細(xì)骨料有良好的級(jí)配,根據(jù)工程施工地區(qū)的砂源特點(diǎn)和施工技術(shù)要求,選用營(yíng)盤(pán)水中砂,細(xì)度模數(shù) 2.6～3.1,含泥量在2%～3%范圍內(nèi),質(zhì)量指標(biāo)符合《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》的規(guī)定。3)石子。選用級(jí)配良好的碎石,使混凝土具有較好的可泵性,粗骨料最大粒徑與輸送管徑之比應(yīng)符合規(guī)定。粗骨料針、片狀顆粒含量在10%以?xún)?nèi),其含泥量在1%以?xún)?nèi),泥塊含量在0.5%以?xún)?nèi),質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》的規(guī)定。根據(jù)本工程鋼筋混凝土的特點(diǎn)及泵送管道的管徑,選用孟家灣5 mm～25 mm碎石,質(zhì)量符合要求。4)粉煤灰。泵送混凝土要求混凝土有良好的流動(dòng)性,在混凝土中摻入一定量?jī)?yōu)質(zhì)的粉煤灰后,不僅能替代一部分水泥,而且可起到潤(rùn)滑作用。所用粉煤灰質(zhì)量必須達(dá)到一級(jí),質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《粉煤灰在混凝土和砂漿中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定。本工程選用寧夏青銅峽火電廠(chǎng)生產(chǎn)的天利Ⅰ級(jí)粉煤灰。5)外加劑和水。外加劑質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定,本工程主要摻用的外加劑有山西永紅NF-4高效復(fù)合泵送劑、RT-B4膨脹劑,質(zhì)量符合規(guī)定。水采用城市管網(wǎng)自來(lái)水。

4 混凝土配合比設(shè)計(jì)

1)必須選擇有相應(yīng)資質(zhì)和能力的試驗(yàn)室進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。2)混凝土配合比應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和要求、輸送距離和高度、氣溫條件、泵機(jī)性能及原材料的特性等情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。3)混凝土應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求、工程部位和泵送混凝土的特點(diǎn)確定坍落度。坍落度的確定應(yīng)考慮到氣溫、泵送距離和高度、緩凝、膨脹、抗?jié)B等因素。4)泵送混凝土水泥用量不小于300 kg/m3,水灰比宜為0.4～0.6;砂率要比普通混凝土大,泵送混凝土砂率宜為35%～45%,粉煤灰摻量感激不大于20%。5)根據(jù)攪拌站原材料的不同,將混凝土設(shè)計(jì)配合比按規(guī)范規(guī)定的方法調(diào)整為施工配合比。

5 混凝土的攪拌與泵送

1)施工中認(rèn)真做好計(jì)量設(shè)備器具的校驗(yàn)工作,提高稱(chēng)量精度,嚴(yán)格按施工配合比控制每盤(pán)混凝土所需原材料用量,確?；炷临|(zhì)量。2)必須保證混凝土充分?jǐn)嚢?加入外加劑或粉煤灰等外加材料的混凝土攪拌時(shí)間應(yīng)比普通混凝土延長(zhǎng)30 s。3)人工添加外加劑及粉煤灰時(shí)必須對(duì)操作人員進(jìn)行交底和培訓(xùn),務(wù)必添加準(zhǔn)確,誤差小于0.5%。4)混凝土入泵坍落度不宜大于180 mm,當(dāng)氣溫較高或泵送較遠(yuǎn)及為大體積混凝土?xí)r,須考慮采取緩凝措施。5)泵機(jī)泵送混凝土前,應(yīng)先用同標(biāo)號(hào)去石混凝土的水泥砂漿潤(rùn)滑管道,如澆筑框柱和剪力墻時(shí),可將此砂漿接住后按要求打入柱、墻底等部位內(nèi),和之后的混凝土混在一起澆筑。6)混凝土卸入泵機(jī)料斗的同時(shí),泵機(jī)的攪拌器應(yīng)不停攪拌。泵機(jī)料斗內(nèi)混凝土量應(yīng)始終保持蓋過(guò)混凝土輸送缸,使泵機(jī)料斗內(nèi)經(jīng)常保持2/3的混凝土,以防管路吸入空氣,導(dǎo)致堵管。7)泵送混凝土應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,盡量避免停泵,如有間歇應(yīng)經(jīng)常使混凝土泵轉(zhuǎn)動(dòng),以防堵管。當(dāng)管內(nèi)混凝土接近初凝時(shí),應(yīng)將管內(nèi)混凝土排出并沖洗干凈。8)泵送混凝土結(jié)束或堵管清渣后,應(yīng)及時(shí)用高壓水沖洗干凈,確保泵機(jī)、泵管、接頭附件等潔凈、通暢。

6 混凝土施工

1)基礎(chǔ)混凝土按設(shè)計(jì)的后澆帶縫位置,分段連續(xù)進(jìn)行澆筑施工。2)混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)分層進(jìn)行,上下兩層混凝土澆筑間隔時(shí)間應(yīng)小于初凝時(shí)間,每澆一層混凝土都要用插入式振搗器插入至表面翻漿不冒氣泡為止,必要時(shí)在上下兩層混凝土間注入50 mm厚與混凝土同標(biāo)號(hào)的水泥砂漿。3)澆筑柱、墻時(shí),為避免墻腳產(chǎn)生蜂窩現(xiàn)象,在底部應(yīng)先鋪一層50 mm～100 mm厚與混凝土同標(biāo)號(hào)的水泥砂漿,以保證接縫質(zhì)量。4)在混凝土攪拌過(guò)程中對(duì)使用的原材料質(zhì)量和配合比進(jìn)行檢查,確?；炷临|(zhì)量和等級(jí)與供應(yīng)的工程部位要求相符。5)混凝土輸送到現(xiàn)場(chǎng)后,要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查核定,與攪拌站加強(qiáng)溝通,確定混凝土是否與澆筑部位強(qiáng)度相符。

7 結(jié)語(yǔ)

本工程現(xiàn)澆混凝土方量較大,在市場(chǎng)商品混凝土供應(yīng)難以滿(mǎn)足的情況下,在現(xiàn)場(chǎng)自設(shè)混凝土攪拌站及泵送系統(tǒng),注重配合比和原材料的選擇,在保證強(qiáng)度的前提下,選用適宜的摻合料和外加劑,改善了混凝土的和易性,提高了混凝土的可泵性。