高墩混凝土泵送施工难点技术

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【摘 要】泵送混凝易出现离析、堵管的问题，尤其在远距离、高差大的施工领域的质量尤为频繁，这些问题直接影响着结构物的质量安全，泵送混凝土离析、堵管的原因主要由塌落度引起的，本文重点对影响泵送混凝土塌落度的原因及措施进行阐述。

【关键词】高墩；泵送混凝土；塌落度

1、概况

梅子沟大桥为双幅简支预应力连续T型梁大桥，为我处目前承建桥梁中高度最高T梁跨度最大的桥梁，为以后的施工积累了宝贵的经验。梅子沟大桥位于国家重点杭州至兰州高速公路重庆段云阳至奉节段高速公路，第B20合同段（K118+000～K121+000）,主线全长3.00公里。本合同段共设大桥按双幅合计671.90米/1座。本桥上部结构采用装配式部分预应力混凝土T型连续梁，T梁采用现场预制，简支安装，现浇连续接头的先简支后连续的预应力的结构体系，左右线跨径组成均为3×50+3×50+3×50+4×50m。单幅每跨采用5片T梁，全桥共计130片T梁。下部构造为用柱式墩和空心薄壁墩，墩柱平均高度50m，最大高度为79m，设计为C40混凝土，现场采用泵送混凝土。

由于重庆特有的地质条件，施工场地狭小，搅拌站建场地理条件不足，场地的选址只能建立在地势较低较平坦的山谷中，这就必须面对混凝土泵送传输距离远高度大的施工难点，混凝土的现场塌落度难以控制，塌落度过大混凝土泵送过程中易出现混凝土堵管现象，造起浇筑时间过长影响混凝土浇筑质量，尤其在高温期间混凝土初凝快易形成施工缝。塌落度过小的结果，造成混凝土离析、沉底现象，严重影响了混凝土表观性能和结构功能。因此，如何更好的抑制、解决混凝土的塌落度问题是目前泵送混凝土所需解决的重要问题。针对以上问题，本文主要从混凝土使用的原材料着手分析影响混凝土塌落度的原因，并提出应对措施。

2、影响混凝土塌落度的因素及措施

混凝土主要由水泥、水、砂石粗细骨料、外加剂等材料混合而成；泵送混凝土是在普通混凝土的基础上调整砂石粗细骨料级酏、砂率和掺入一定量的粉煤灰混合而成。混凝土塌落度除搅拌方法、搅拌时间长短有关外，一般的来讲，主要于混凝土拌合物的胶凝材料的优劣、用水量、碎石级配、减水剂掺量等关系更密切。

2.1 水泥。水泥的品种、细度、矿物组成以及混合材料的掺量等都会影响混凝土的塌落度。由于不同品种的水泥达到标准稠度的用水量不同，具有不同的和易性。通常普通水泥的混凝土拌合物比矿渣水泥和火山灰水泥的工作性好。矿渣水泥拌合物的流动性虽大，但粘聚性差，易泌水离析。火山灰水泥流动性小，但粘聚性最好。此外，水泥细度对混凝土拌合物的工作性亦有影响，水泥的细度越高，其活性越高，水泥的需水量也越大，同时水泥细度越大，水泥颗粒对混凝土减水剂的吸附能力也越强，极大的减弱了减水剂的减水效果。因此，在实际生产中，当水泥的细度大幅度降低时，混凝土外加剂的减水效果将得到增强，在外加剂掺量不变的情况下，混凝土的用水量将大幅度减少。水泥细度的下降，容易造成混凝土外加剂的过量，引起混凝土产生离析现象。因此，适当提高水泥的细度可改善混凝土拌合物的粘聚性和保水性，减少泌水、离析现象。

2.2 水。即混凝土的用水量，它是影响水泥混凝土工作性的最主要的因素。新拌混凝土的流动性主要是依靠集料及水泥颗粒表面吸附一层水膜，从而使颗粒间比较。而粘聚性也主要是依靠水的表面张力作用，如用水量过少，则水膜较薄，效果较差；而用水量过多，毛细孔被水分填满，表面张力的作用减小，混凝土的粘聚性变差，易泌水。因此用水量的多少直接影响着水泥混凝土的工作性，而且大量的试验表明，当粗集料和细集料的种类和比例确定后，在一定的水灰比范围内（W/C=0.4~0.8），水泥混凝土的坍落度主要取决于单位体积用水量，而受其他因素的影响较小，这一规律称为固定加水量定则，它为水泥混凝土的配合比设计提供了极大的方便。

2.3 砂、粗集料。砂石料是混凝土中用量最大的材料，砂石料的质量直接影响混凝土的质量，影响塌落度主要原因为（1）砂率，当砂率过大时集料的空隙率和总表面积增大，在水泥浆用量一定的条件下，混凝土拌合物就显得干稠，流动性小；当砂率过小时，虽然集料的总表面积减小，但由于砂浆量不足，不能在粗集料的周围形成足够的砂浆层起作用，使混凝土拌合物的流动性降低。因此，在不同的砂率中应有一个合理砂率值。混凝土拌合物的合理砂率是指在用水量和水泥用量一定的情况下，能使混凝土拌合物获得最大流动性，且能保持粘聚性。（2）粗集料，集料的特性包括集料的最大粒径、形状、表面纹理（卵石或碎石）、级配和吸水性等，这些特性将不同程度地影响新拌混凝土的和易性。其中最为明显的是，卵石拌制的混凝土拌合物的流动性较碎石的好。集料的最大粒径增大，可使集料的总表面积减小，拌合物的工作性也随之改善。此外，具有优良级配的混凝土拌合物具有较好的和易性。

2.4 外加剂。混凝土中使用少量的外加剂（主要是表面活性剂类的减水剂）能使混凝土在不增加水泥浆用量的条件下，获得很好的和易性，增大流动性，改善粘聚性，降低泌水性，降低混凝土的水化热。提高混凝土的耐久性防止混凝土开裂。但是由于减水剂的掺量过大，减水率过高，用水量减少，使减水剂在搅拌机内没有充分发挥作用，而在混凝土泵送过程中不断的发生作用，致使管内混凝土坍落度大于搅拌时的坍落度，容易造成混凝土堵管。因此合理的配合比降低减水剂的用量，使用复合型带引气性能的外加剂可增强混凝土的粘聚性，提高混凝土和易性，解决坍落度损失。

2.5 粉煤灰。在混凝土中掺入适量粉煤灰能极大改善混凝土和易性、密实性及强度性能。减少水泥用量（20%-30%），降低混凝土生产成本。由于粉煤灰出厂批次不一样，质量存在一定的差异，粉煤的细度模数直接影响着混凝土的用水量，细度模数过小，粉煤灰表面积增大用水量随之增大，相反细度模数过大，粉煤灰表面积减小用水量随之减少，混凝土的用水量直接影响着塌落度的大小。因此做好粉煤灰细度模数筛分实验，良好的配合比能有效的降低塌落度损失。

3、总结

笔者以泵送混凝土为例，塌落度是个普遍的问题不仅仅局限于泵送混凝土，此文章可以作为解决混凝土塌落度的参考文件。但影响混凝土塌落度的原因远不止这些，如水泥用量、水泥及掺合料品种、计量等问题都是引起混凝土离析的原因，出现问题通过实验验证是解决办法的最好途径。在平时工作中，应注意观察总结经验，加强细节的管理，遇到问题及时解决。

参考文献

[1]粉煤灰混凝土应用技术规范.GBJ146-90 1991.