混凝土遠(yuǎn)距離泵送施工技術(shù)及經(jīng)濟(jì)分析

　　混凝土是一種綜合性能優(yōu)良的傳統(tǒng)建筑材料，其經(jīng)濟(jì)性，可塑性和耐久性尤為突出。隨著社會(huì)的發(fā)展，無(wú)論是原材較，配合比，生產(chǎn)運(yùn)輸，施工技術(shù)和質(zhì)量控制等方面都發(fā)生著深刻的變化。泵送混凝土已逐漸成為混凝土施工中一個(gè)常用的品種。它具有施工速度快，質(zhì)量好，節(jié)省人工，施工方便等特點(diǎn)。因此廣泛應(yīng)用于一般工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)混凝土、橋梁道路混凝土、大體積混凝土、高層建筑結(jié)構(gòu)混凝土等工程。它既可以作水平及垂直輸送也可用布料直接澆注。它要求混凝土不但要滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度、耐久性等，還要滿足管道輸送對(duì)混凝土拌合物的要求，即要求混凝土拌合物有良好的可泵性。本文就以深圳市與東莞市交界處的某大型住宅小區(qū)工程為例，就混凝土超遠(yuǎn)距離泵送施工進(jìn)行初步技術(shù)探討和經(jīng)濟(jì)分析。

　　一、工程實(shí)例簡(jiǎn)介

　　該大型住宅小區(qū)占地面積達(dá)18萬(wàn)平方米，建筑面積達(dá)29.65平方米?；炷量傮w積達(dá)9.6萬(wàn)立方米。小區(qū)背山環(huán)水，環(huán)境優(yōu)雅，遠(yuǎn)離市區(qū)，有如世外桃源。但同時(shí)離現(xiàn)有的商品混凝土攪拌站也較遠(yuǎn)，而且路上經(jīng)常嚴(yán)重堵車，商品混凝土無(wú)法滿足施工及進(jìn)度要求。在此情況下，建設(shè)方經(jīng)報(bào)請(qǐng)行政主管機(jī)關(guān)同意后，在施工區(qū)內(nèi)設(shè)置了現(xiàn)代化混凝土攪拌站，采用韶關(guān)建機(jī)廠1m3強(qiáng)制式攪拌主機(jī)、中晟建機(jī)公司整套電腦全自動(dòng)套配料設(shè)備。并配套設(shè)置了一個(gè)三級(jí)實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行混凝土配合比的設(shè)計(jì)與常規(guī)質(zhì)量檢驗(yàn)。

　　由于施工場(chǎng)地寬闊，邊長(zhǎng)為397×453米，幢數(shù)達(dá)26幢之多。由多層（6層），小高層（12層）和高層（18層）組成。故此采用了中聯(lián)建機(jī)HBT6016110S（A）型和盛隆建機(jī)HBT60S16110（A）型共兩臺(tái)高壓拖掛式混凝土泵，在攪拌站直接泵送至澆筑現(xiàn)場(chǎng)。平均折算水平距離達(dá)757米，最遠(yuǎn)折算水平距離達(dá)1350米。

　　二、材料的選用

　　1、水泥：

　　A、水泥用量：在泵送混凝土中，水泥砂漿起著潤(rùn)滑管壁和傳遞壓力的作用，當(dāng)水泥用量過(guò)少時(shí)，混凝土和易性差，阻力大，容易發(fā)生堵管。水泥用量過(guò)大，造價(jià)提高，而且不利于大體積混凝土施工，容易產(chǎn)生溫度裂縫。同時(shí)，水泥過(guò)多，混凝土粘性增強(qiáng)，泵送阻力隨之增大?！镀胀ɑ炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55-2000）規(guī)定：在泵送混凝土中，水泥和礦物摻合料的總用量不宜少于300公斤/立方米。

　　B、水泥品種：水泥品種對(duì)混凝土的可泵性有一定的影響。由于礦渣水泥的保水性差，泌水大，本工程泵送距離遠(yuǎn)，故不于采用。擬采用一般的普通硅酸鹽水泥。經(jīng)過(guò)公司采購(gòu)部門的市場(chǎng)性價(jià)比調(diào)查，最后決定選用紅水河42.5R散裝水泥。

　　2、砂：采用在附近河道開(kāi)采的中砂，含泥量不大于3%，氯離子含量不大于0.02%.0.315%毫米篩余不低于16%.

　　3、碎石：采用附近城建集團(tuán)石場(chǎng)開(kāi)采的公稱粒級(jí)為16-31.5mm石子，含泥量不大于1%.

　　4、粉煤灰：采用黃埔電廠風(fēng)選二級(jí)粉煤灰，細(xì)度（0.045mm方孔篩篩余）不大于20%，燒失量不大于8%.

　　5、泵送劑：采用建筑寶JZB-3型高效超塑化劑。含固量為40%，Na2SO4＜3.0%，減水率≥18，并與紅水河42.5R水泥有良好的兼容性。

　　6、水：采用自來(lái)水。

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　　三、混凝土配合比設(shè)計(jì)

　　1、混凝土的要求：強(qiáng)度標(biāo)號(hào)多樣，從C20-C40；耐久性，保證建設(shè)物使用壽命達(dá)70年以上；高流動(dòng)性，即可適應(yīng)超遠(yuǎn)距離泵送；高工作性，即施工方便，易操作，經(jīng)過(guò)機(jī)械振搗后達(dá)到較高的密實(shí)度。

　　2、混凝土實(shí)驗(yàn)室配合設(shè)計(jì)由以往施工經(jīng)驗(yàn)得出混凝土在輸送管道中行進(jìn)時(shí)，塌落度損失根據(jù)管道的長(zhǎng)短可達(dá)10%-30%；依據(jù)混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本原理與強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)控制值，出廠塌落度初定為200-220mm，輸送管道出口塌落度初定為140-160mm，試配的每立方米混凝土材料用量如下表：

　　經(jīng)再次試澆筑，該施工配合比在管道出口處塌落度基本保持在140—160mm之間，能較好地滿足施工的要求。現(xiàn)場(chǎng)留置的試塊按規(guī)定進(jìn)行試壓，均達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。

　　四、混凝土泵送施工

　　在混凝土泵送施工中，不合理的安放混凝土泵，不科學(xué)的布管，以及不嚴(yán)格的施工操作，都會(huì)造成大量的浪費(fèi)和不必要的損失。所以，合理而科學(xué)的現(xiàn)場(chǎng)施工是非常必要的。

　　1、合理放置混凝土泵。一般情況下，如果現(xiàn)場(chǎng)條件允許，都應(yīng)將混凝土泵放置在建筑群的中間或周邊位置，這樣在施工過(guò)程中可以減少布管長(zhǎng)度，縮短混凝土泵送行程，節(jié)省人力和時(shí)間。另外，混凝土泵用電功率較大，一定要保證用電充足，可靠接地。泵身安裝平穩(wěn)牢靠，地面硬實(shí)平整。

　　2、合理布管。正確的布管是保證順利進(jìn)行泵送的必要條件，在布置時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

　　a）施工前認(rèn)真進(jìn)行配管設(shè)計(jì)，繪制布管簡(jiǎn)圖，列出各種管件、連接件和配件的規(guī)格數(shù)量，提出清單。

　　b）要盡可能選擇最短距離來(lái)布置管路，必要時(shí)可以跨越或穿過(guò)障礙，跨越障礙需升高時(shí)應(yīng)在管路最高點(diǎn)設(shè)置放氣閥。

　　c）在同一條管路中盡可能使混凝土斷面保持不變，盡量不采用錐形管或彎管。

　　d）垂直向上配管時(shí)，宜使用地面水平管長(zhǎng)度不小于垂直長(zhǎng)度的1/4，一般不宜小于15m，并應(yīng)在混凝土泵出料口3m—6m處的輸送管根部設(shè)置截止閥，防止混凝土拌合物倒流。

　　e）傾斜向下配管時(shí)，應(yīng)在斜管上端設(shè)置氣閥，必要時(shí)可打開(kāi)氣閥放入空氣，使管內(nèi)壓力平衡。向下配置的斜管底部應(yīng)有足夠長(zhǎng)度的水平配管，以增強(qiáng)抵抗混凝土因自重可能下落的阻力，避免在管道中產(chǎn)生真空段。

　　f）配管時(shí)應(yīng)把新管配置在管路開(kāi)始部分，因?yàn)樵撎帀毫Ρ容^高。經(jīng)長(zhǎng)期使用后泵管磨損較大，不要把這類管配置在泵壓較大的區(qū)間，不合要求的舊管不能使用。

　　g）配管如不能貼地布置，則應(yīng)在配管兩端設(shè)立支架，多采用腳手架支撐，彎管處及錐管處支架應(yīng)用混凝土固定。

　　h）南方夏季炎熱，施工時(shí)也應(yīng)在管上蓋上麻袋或草墊，并用冷水澆濕，防止高溫下混凝土坍落度損失過(guò)大造成堵管。

　　3、混凝土泵送。

　　泵送工藝、管道安裝完畢檢查無(wú)誤后，泵工檢查電源及泵身各控制部分均處于正常狀態(tài)時(shí)，方可開(kāi)機(jī)進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　a）空轉(zhuǎn)正常后，應(yīng)選項(xiàng)泵送適量的水，潤(rùn)濕混凝土的料斗、活塞及輸送管內(nèi)壁等直接與混凝土接觸的部位。

　　b）經(jīng)泵水確認(rèn)管道內(nèi)無(wú)異物后，應(yīng)泵送與混凝土內(nèi)砂漿成分相同的水泥砂漿，砂漿的量不要太多，能夠潤(rùn)滑整個(gè)管道即可。

　　c）砂漿泵送完畢后，隨之應(yīng)馬上放入混凝土進(jìn)行泵送，直至配管末端打出混凝土為止。

　　d）開(kāi)始泵送時(shí)，混凝土泵應(yīng)處于慢速、均勻并隨時(shí)可反映泵的狀態(tài)。泵送速度應(yīng)先慢后快，逐步加速。同時(shí)應(yīng)觀察混凝土泵的壓力和各系統(tǒng)的工作情況。待各系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)順利后方可以正常速度進(jìn)行泵送。

　　e）混凝土泵送應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。

　　f）在泵送過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)保持混凝土泵料斗中的混凝土量不低于吸料口，否則可能因吸入空氣而導(dǎo)致出口處出現(xiàn)混凝土噴濺傷人的現(xiàn)象。

　　g）當(dāng)輸送管被堵塞無(wú)法泵送時(shí)，應(yīng)采取下列方法排除：

　　a.重復(fù)進(jìn)行正泵和反泵，逐步使堵塞部位的混凝土松動(dòng)，實(shí)現(xiàn)可泵送。

　　b.用木錘連續(xù)敲擊，使之松動(dòng)，再進(jìn)行正反泵作業(yè)，排除堵塞。當(dāng)上述兩種方法均無(wú)效時(shí)，應(yīng)首先反泵兩次卸壓，再將配管拆開(kāi)，清除堵塞后，擰緊接頭方可重新泵送。

　　h）泵送結(jié)束后，應(yīng)將混凝土配管和料斗清洗干凈，最后，將混凝土泵各工作操比縱手桿全部打到停止位置，關(guān)掉總電源，上鎖后泵工方可離去。

　　五、質(zhì)量保證措施

　　（1）準(zhǔn)確計(jì)量：在混凝土質(zhì)量控制的過(guò)程中，準(zhǔn)確計(jì)量是重中之重。特別是水的用量，一定要扣除砂、石的含水量，水膠比的誤差值低于是%.

　?。?）清除梁、柱、基礎(chǔ)、坑槽內(nèi)積水：在施工前，沖洗鋼筋，潤(rùn)濕模板等作業(yè)或下雨過(guò)后，在上述部位通常容易積水，當(dāng)混凝土流動(dòng)至該部位時(shí)，就會(huì)因局部水膠比過(guò)大而出現(xiàn)強(qiáng)度驟降，不深過(guò)大時(shí)更可能出現(xiàn)離析水洗現(xiàn)象，而導(dǎo)致夾砂層、夾石層，所以積水必須清除干凈。

　?。?）防止漏漿：由于混凝土流動(dòng)性大，當(dāng)模板有大于2cm2后的孔洞時(shí)，極易造成漏漿。漏漿將使混凝土產(chǎn)生蜂窩、麻面，嚴(yán)得者引起局部疏松，造成強(qiáng)度喪失，必須打掉重新澆筑。

　　（4）防止浮漿過(guò)厚：機(jī)械振搗的方式與時(shí)間應(yīng)按施工手冊(cè)具體規(guī)定執(zhí)行，當(dāng)澆柱子、大體積基礎(chǔ)及梁體時(shí)，在施工末階段應(yīng)灑布碎石（清洗干凈的），以均衡骨科含量。當(dāng)浮漿析水時(shí)，還應(yīng)適當(dāng)加入適量同品牌同批號(hào)的水泥，改善水膠比。當(dāng)浮漿過(guò)厚，應(yīng)在下道工序前清除浮漿。

　?。?）加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)由于摻入粉煤灰和塑化劑，故必須加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。特別是澆筑成型后14天內(nèi)應(yīng)保持濕潤(rùn)狀態(tài)，使粉煤灰與Ca（OH）2產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成膠凝組分，從而提高混凝土強(qiáng)度。

　　六、經(jīng)濟(jì)分析

　　七、結(jié)論

　　混凝土的質(zhì)量是由多方面構(gòu)成的，從生產(chǎn)、運(yùn)輸、澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)，每個(gè)過(guò)程都將對(duì)其造成直接影響。故此應(yīng)加強(qiáng)控制。而輸送工藝的改進(jìn)與革新，例如混凝土超遠(yuǎn)距離泵送施工工藝，技術(shù)上是可行的，而從經(jīng)濟(jì)上分析，能降低能耗，減少人工與機(jī)械投入，從而節(jié)約成本，提高功率。