淺析高速公路泵送混凝土施工中常見問題及解決措施

摘? 要：針對高速公路施工中用于橋涵施工的泵送混凝土在泵送過程中容易出現(xiàn)堵泵、難泵等現(xiàn)象，本文對其原因進(jìn)行了相關(guān)分析，闡述了施工過程中實(shí)際解決方式，為后續(xù)施工積累經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。避免施工中再次出現(xiàn)類似問題或出現(xiàn)問題后難以解決，延誤工程進(jìn)度。

關(guān)鍵詞：泵送混凝土;堵泵;外加劑;坍落度;原材料

中圖分類號：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2021）01-0000-00

0引言

泵送混凝土施工過程中，除混凝土應(yīng)滿足設(shè)計強(qiáng)度、耐久性、和易性和可泵性等要求外，管路的布置也很重要。本文結(jié)合江西省某高速公路項(xiàng)目現(xiàn)場施工實(shí)際問題，從原材、施工等方面綜合分析，為后續(xù)施工積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。高速公路泵送混凝土施工方量大，運(yùn)輸距離長，故泵送混凝土施工質(zhì)量是工程進(jìn)度的保證。在工程施工過程中，曾多次遇到混凝土難泵、堵泵等問題。現(xiàn)將所遇問題總結(jié)論述如下。

1集料問題

由于混凝土中集料的體積約占混凝土總體積的70%，因而集料質(zhì)量的好壞對混凝土性能具有十分重要的影響。級配、粒徑分布、含泥量、泥塊含量等集料主要性能指標(biāo)，該工程泵送混凝土所用粗集料為5～31.5mm連續(xù)級配碎石（由 5～10mm、10～20mm及10～31.5mm三級碎石摻配而成）;所用細(xì)集料為河砂。

1.（1）集料含泥量大。

因該項(xiàng)目所處位置降雨量大，粗集料生產(chǎn)過程中防雨措施不夠，造成母材濕潤，篩分分離過程不徹底，故常有一些含泥量大的粗集料運(yùn)送至混凝土攪拌站。雖然對含泥量嚴(yán)重超標(biāo)的粗集料進(jìn)行退回清場處理，對水洗之后尚能使用的粗集料進(jìn)行水洗清理;但因清洗不徹底等原因，在使用過程中常有粗、細(xì)集料的含泥量即使?jié)M足規(guī)范要求，也處于規(guī)范值的上限狀態(tài)的情況。

（1.2）集料質(zhì)量不穩(wěn)定。

因市場競爭及料源母材不穩(wěn)定等原因，粗、細(xì)集料進(jìn)場批次不同，質(zhì)量亦參差不齊，甚至有相同批次的集料亦有不同質(zhì)量的現(xiàn)象。質(zhì)量不齊的粗、細(xì)集料對實(shí)際混凝土攪拌產(chǎn)生了嚴(yán)重困擾。

（1.3）解決方案。

在后續(xù)施工中，通過采取加強(qiáng)對集料的質(zhì)量控制、嚴(yán)格按照規(guī)范要求對每批次進(jìn)場原材進(jìn)行檢測、對級配有較大波動的碎石合理調(diào)整摻配比例、對含泥量偏大的粗集料進(jìn)行徹底清洗、根據(jù)每批次細(xì)集料的細(xì)度模數(shù)變化合理調(diào)整砂率等措施，使泵送混凝土質(zhì)量得到了改觀。因級配、砂率更為穩(wěn)定合理，硬化后的混凝土強(qiáng)度亦有所提高，混凝土外觀更為漂亮。

2外加劑成分變化

聚羧酸減水劑作為目前應(yīng)用最為廣泛的減水劑，其自身優(yōu)勢明顯：與水泥相容性好，混凝土保坍性能好;產(chǎn)品污染小，不含甲醛是綠色環(huán)保產(chǎn)品;可使用更多礦渣、粉煤灰等摻和料，改善混凝土和易性，降低成本。但同時，聚羧酸減水劑亦有其自身存在的問題與缺陷：溫度敏感性強(qiáng)，不同溫度條件下，混凝土保坍性不同;功能性產(chǎn)品較少，難以滿足超高、超長距離混凝土泵送、負(fù)溫施工、超早強(qiáng)混凝土的制備以及混凝土高耐久性等要求。

2.（1）問題分析。

該項(xiàng)目泵送混凝土所用外加劑為聚羧酸高性能減水劑。由于季節(jié)變化，廠家在進(jìn)行外加劑溫度適應(yīng)性及凝結(jié)時間調(diào)整時，沒有取現(xiàn)場水泥進(jìn)行適應(yīng)性試驗(yàn)，且未跟施工單位進(jìn)行溝通。導(dǎo)致施工方?jīng)]有根據(jù)外加劑配方變化進(jìn)行配合比試拌驗(yàn)證，使新拌混凝土在進(jìn)行泵送時，混凝土流動性不滿足施工要求，出現(xiàn)堵泵現(xiàn)象。

（2.2）解決方案。

結(jié)合現(xiàn)場使用水泥，對減水劑進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整、混凝土試配等工作，使此問題得以解決。

3熱水泥的使用

熱水泥在使用過程中需水量大，水量的增加不僅降低混凝土強(qiáng)度，還影響混凝土耐久性，增加混凝土開裂隱患。

3.（1）問題分析。

熱水泥本是嚴(yán)禁在混凝土拌制中使用的，但因該項(xiàng)目所處地域氣候炎熱，取樣水泥經(jīng)試驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)合格，但水泥儲存時間短、在罐中水泥的中心溫度卻超過規(guī)定使用溫度。導(dǎo)致實(shí)際拌制過程中外加劑用量增加，新拌混凝土坍落度損失過大，不滿足泵送要求，造成了混凝土的浪費(fèi)。

（3.2）解決方案。

經(jīng)原因查找、綜合分析，嚴(yán)格控制水泥進(jìn)場及存放時間，保證施工中使用的水泥溫度滿足規(guī)范要求，避免了隱患混凝土的使用。

4環(huán)境溫、濕度

施工地點(diǎn)夏季天氣炎熱，且降雨量很大，空氣潮濕，對混凝土及原材料的影響不容忽視。

4.1環(huán)境溫度的影響

較高的環(huán)境溫度會加速混凝土的凝結(jié)。據(jù)資料顯示[1]，灰砂比為1﹕2的水泥砂漿，溫度從28℃提高至46℃時初凝時間約縮短了一半。水灰比為0.4～0.6時效果大致相同，但實(shí)際凝結(jié)時間會隨水灰比的降低而縮短。較高的環(huán)境溫度會使混凝土在相同用水量條件下流動性更小，也會使新拌混凝土溫度升高，從而使坍落度損失加快、水化反應(yīng)更快。水化反應(yīng)的加速導(dǎo)致混凝土加速凝結(jié)，但長期強(qiáng)度降低。

4.2環(huán)境濕度的影響

連續(xù)的雨天及潮濕的空氣，使粗、細(xì)集料含水率增大。經(jīng)實(shí)測，料倉中堆放的細(xì)集料含水率最大時曾達(dá)14%。堆放中的集料面層與中部含水率差別亦很大。因此在實(shí)際混凝土拌制過程中，集料不同的含水率使得拌制工作十分被動。

4.3解決方案

（1）為解決澆筑溫度過高的問題，一般選擇晚上或上午進(jìn)行混凝土攪拌、運(yùn)輸及泵送，避開高溫時段施工。改善混凝土罐車的保水、降溫措施，用濕草袋等遮蓋輸送管，避免陽光照射。集料倉保證遮陽通風(fēng)良好，盡可能降低存儲集料的溫度。

（2）混凝土拌制前及拌制過程中，嚴(yán)格檢測集料含水率，必要時加大檢測頻率。保證新進(jìn)材料與舊材料堆放不混合，以避免出現(xiàn)集料含水率忽大忽小現(xiàn)象。聚羧酸減水劑的溫度敏感性及泵送混凝土的流動性要求，決定了環(huán)境溫、濕度對此類混凝土的重要影響，施工過程中必須嚴(yán)密注視環(huán)境變化以采取相應(yīng)對策保證混凝土的正常泵送及施工質(zhì)量。

5混凝土攪拌時間

良好的均勻性是混凝土順利泵送的前提。進(jìn)行適當(dāng)攪拌后的新拌混凝土，所有集料顆粒表面被水泥漿包裹，拌合物均勻。

5.（1）混凝土攪拌時間不足。

各種原材料混合不均勻，聚羧酸減水劑不能充分發(fā)揮作用，水泥不能充分與水接觸發(fā)生反應(yīng)，水泥漿不能充分包裹集料表面，導(dǎo)致出機(jī)混凝土坍落度不夠，黏聚性及勻質(zhì)性差。

（5.2）出現(xiàn)問題。

因混凝土生產(chǎn)方量大，混凝土攪拌機(jī)司機(jī)經(jīng)常會改變設(shè)計要求的攪拌時間，通常是縮短攪拌時間。造成混凝土勻質(zhì)性不足，坍落度損失過大，泵送過程中出現(xiàn)堵泵等現(xiàn)象。

（5.3）解決方案。

加強(qiáng)對攪拌機(jī)司機(jī)的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，注重其責(zé)任心的培養(yǎng)。使其意識到攪拌時間縮短所帶來的安全隱患，保證用設(shè)計要求的時間進(jìn)行混凝土攪拌。

6現(xiàn)場施工組織

泵送混凝土對現(xiàn)場施工組織依賴性較高，時間過長，環(huán)境溫度變化都會影響泵送混凝土的質(zhì)量。

6.（1）人員問題。

混凝土罐車已到現(xiàn)場、卻不見現(xiàn)場施工人員或不見泵車司機(jī)在場的現(xiàn)象。這嚴(yán)重影響施工進(jìn)度，同時影響混凝土的泵送質(zhì)量。

（6.2）罐車問題。

混凝土罐車中的清洗用水未卸干凈就卸料于罐車之中。造成實(shí)際混凝土水膠比增大，強(qiáng)度降低，甚至還會使混凝土離析，影響工程質(zhì)量，造成混凝土浪費(fèi)。

（6.3）現(xiàn)場加水問題。

現(xiàn)場施工人員遇到混凝土坍落度過小就加水。據(jù)分析[2]，拌合物中拌和水的減少是由以下因素造成的：在長時間攪拌過程中，拌合物中的水一部分被集料吸收，一部分被蒸發(fā)到空氣中，只有很少量的水參與了水化反應(yīng)。集料之間的研磨使拌合物溫度升高，混凝土拌合料不停的攪拌增大了拌合料與空氣接觸的機(jī)會。水被集料吸收與蒸發(fā)到空氣中的量隨攪拌時間的增加而越來越大。由于混凝土中實(shí)際用水的減少導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的提高與坍落度的降低。

（6.4）解決方案。

泵送混凝土的施工必須組織協(xié)調(diào)明確，保證罐車到位有人員施工、有泵車可用。在遇到混凝土坍落度不滿足泵送要求時，指定專職人員添加適量減水劑并利用罐車進(jìn)行攪拌，經(jīng)試驗(yàn)人員檢測合格后方可泵送。

7結(jié)論

泵送混凝土在施工中的應(yīng)用越來越多，角色越來越重要。作為試驗(yàn)檢測人員，須對施工中的各項(xiàng)原材料嚴(yán)格把關(guān)，加強(qiáng)過程控制、堅持原則，杜絕使用不合格原材及混凝土，保證工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] A.M.內(nèi)維爾.混凝土的性能[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011（4）：288-289.

[2] 喬運(yùn)鵬.泵送混凝土使用中應(yīng)注意的問題[J].建筑與工程，2006（5）：99.

收稿日期：2020-12-05

作者簡介：郭松林（1987—），男，河南洛陽人，本科，工程師，研究方向：工程試驗(yàn)檢測。

Analysis of Common Problems and Solutions in Expressway Pumping Concrete Construction

GUO Songlin

（China Railway Fifth Bureau Group Second Engineering Co.， Ltd.， Hengyang? Hunan? 421002）

Abstract： Aiming at the phenomenon of pumping concrete used for bridge and culvert construction in expressway construction， which is prone to block pumping and difficult pumping during the pumping process， this article analyzes the reasons for it， expounds the actual solution during the construction process， and provides a follow-up Accumulate experience and lessons during construction. Avoid recurrence of similar problems during construction or difficulty in solving problems after they occur， which will delay the progress of the project.

Keywords： pumping concrete; blocking the pump; admixture; slump; raw materials