长距离泵送混凝土施工技术
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摘要:高速公路施工工程中，混凝土施工一直都是施工中的重要环节，几乎高速公路的每一个环节都离不开混凝土的施工。为了保证高速公路高墩施工时混凝土能够顺利供应，采用泵送混凝土施工技术，这样不仅提高了施工的速度，还减少了混凝土裂缝的产生。现将对泵送混凝土施工技术进行探讨。
中图分类号：TV331文献标识码： A
前言： 我国高速公路蓬勃发展，每年以几千公里的速度递增。现在高速公路建设已成为拉动内需，促进国民经济快速发展的重要因素之一。随着施工技术和施工机械水平的提高，高速公路桥梁高墩混凝土施工技术日渐成熟，泵送混凝土施工技术因其施工速度快、劳动强度低、生产效率高等优点而被广泛应用。泵送混凝土技术的出现，大大地提高了桥梁高墩混凝土工程的生产效率。本文就相关工程实例，对泵送混凝土施工技术要点进行简述，以供混凝土结构工程施工参考。
1、影响泵送混凝土可泵性的因素
1.1胶凝材料。
混凝土的可泵性，与胶凝材料用量有很大的关系。混凝土拌和料中石子本身无流动性，它必须均匀地分散在水泥浆体中才能产生流动。含浆量大，骨料产生的位移大，混凝土的流动性和工作度加大，在泵送过程中使管壁形成浆层，起作用，有利于泵送。胶凝材料掺入粉煤灰、矿粉等硅质矿物掺和料，从流变学的观点来看，可显著降低混凝土拌和物的剪切应力，提高混凝土拌和物的坍落度，减少泌水。从物理性能上来看，由于粉煤灰颗粒在泵送过程中起滚珠的作用，大大减少了混凝土与管壁的摩阻力。
1.2砂率。
混凝土中砂子填充在石子问缝中，而水泥浆则填充在石子和砂子的空隙中，并有一定的剩余来包裹集料表面，使混凝土拌和料具有一定的流动性。在水泥浆用量一定的情况下，砂率过大，集料的比表面积和空隙率均增大，集料间的水泥浆层厚度相对减少，流动性差。而砂率过小，石子空隙变大，内摩擦阻力增大，流动性较差，泵送混凝土拌和物经过输送管道的锥弯管等部位时，很容易产生堵塞。合适的砂率是保证混凝土的工作性及可泵性必要条件。
1.3泵送剂。
良好的泵送剂，不仅可以减少用水量，而且还可以减少混凝土拌和物离析和泌水、起到增塑保坍和提高稳定性等性能，尤其是掺入引气型超塑化减水剂的混凝土，比普通混凝土具有更好的和易性和黏聚性。由于掺入引气剂这种表面活性剂后，能在混凝土中引进直径约为O.O5mm的微细气泡，这些细小、封闭、均匀分布的气泡，在砂粒周围包裹时，起到滚珠作用，使混凝土拌和物的流动性显著增加，且能降低混凝土拌和物的泌水和离析现象，对混凝土可泵性有较大的影响。
2、泵送混凝土施工操作要点
2.1泵送设备选型
根据本工程为一高速公路连续刚构桥梁工程，主墩高72米，施工时选用1台HBT9022CH-5D型混凝土输送泵进行泵送混凝土施工。
2.2混凝土输送管道布置
混凝土输送管道的布置应遵循以下原则:
①保证施工安全和便于施工。
②输送管道线路应为最短路径，配管时尽量采用直管而少用弯管和软管，同时应尽量避免使用过大弯度的弯头。
③方便混凝土运输车辆行走及布料，易于管道清洗、排除故障和装拆维修。
④采用的螺栓式管道接头必须连接牢靠，必须保持管路密封良好。避免由于管路密封不良造成水泥浆泄漏而引起的管道堵塞。
⑤弯管与锥形管要匹配。弯管的直径及壁厚必须与直管的直径及壁厚相对应。
⑥混凝土泵出口处应有一定长度的水平管，然后再接90°弯头，转向配置垂直管道，且水平管段长度不宜小于15m。
⑦不得将混凝土输送管道直接支承在钢筋、模板及预埋件上，应用预制好的脚架或台垫支承并固定牢靠。
2.3泵送混凝土
①在混凝土泵与输送管道连接好之后，泵送混凝土之前应对泵机进行全面检查，进行试运行及泵送系统的调试，以保证泵送混凝土的正常施工。
②在混凝土搅拌车投料前，应先向混凝土泵的料斗注入适量清水进行泵送，以湿润混凝土泵的料斗、活塞以及输送管道的内壁。经检查确认混凝土泵和输送管道中无异物后，还应采用下列方法混凝土泵和输送管道内壁:泵送水泥浆，泵送1:2水泥砂浆，泵送与混凝土内除粗骨料外的其他成份相同配合比的水泥砂浆。按上述方法泵送的水泥浆或水泥砂浆不得集中浇注在同一位置，应分散浇筑。
③混凝土泵送时，应将混凝土泵控制在低速、均匀速度运转并随时可进行反泵的状态。混凝土的泵送速度控制应先慢后快，逐步加速。同时，应仔细观察混凝土泵的泵送压力和各泵送系统的工作情况，待确认各系统运行顺利后，才能以正常速度进行混凝土的泵送作业。
④泵送混凝土作业应连续浇筑，如遇混凝土供应不上必须暂时中断泵送时，应每隔lOmin进行反泵一次，使输送管道中的混凝土保持良好的可泵性，避免混凝土发生沉淀而堵塞管道。其中断时问不得超过混凝土的终凝时问。
⑤泵送混凝土作业时，应保持活塞在最大行程运转。在混凝土泵送过程中，如发现输送管道内吸入了空气，应立即进行反泵吸出混凝土至料斗内重新搅拌，待将管道内的空气排出后再进行混凝土泵送作业。
⑥在混凝土泵送过程中，若需接长3m以上的输送管道时，应对接长的管道进行湿润和管道内壁后才能连接。
⑦在混凝土泵送过程中，当混凝土泵出现压力升高且不稳定、油温升高、输送管道明显振动等现象而泵送困难时，不得继续强行泵送，并应立即查明原因，排除故障后方可继续泵送。故障原因排查时，可先用木锤敲击输送管弯管、锥形管等部位进行排查，并进行慢速泵送或反泵，防比管道堵塞。
⑧泵送混凝土浇筑时，应遵循由远而近的顺序进行浇筑，在同一区域的混凝土，应按先竖向结构后水平结构的顺序，分层连续浇筑。
2.4混凝土泵及输送管道的清洗
在泵送混凝土施工过程中，清洗是泵送后一个必不可少的重要步骤。良好的清洗方法既可清洗干净输送管道，又可将管道中的混凝土全部输送到浇注地点。不仅不浪费混凝土，而且经济环保。料斗内的混凝土全部泵送完毕以后，就应马上进行收尾工作。
2.4.1输送管道的清洗
管道清洗有两种方法:气洗和水洗。气洗即用压缩空气吹吸;水洗是用高压水清洗。采用S阀式的混凝土泵可泵送水“自洗”，其他阀型的泵要另配高压水泵或专用的清洗泵附件。管道清洗时，应在管端设置安全挡板，并严禁在前方站人，以防混凝土喷射伤人。
2.4.2混凝土输送泵的清洗
混凝土泵每次泵送作业完成后，机器表面和输送管道都应进行及时清洗。如混凝土输送泵几天内不再使用，或在寒冷季节停放，则应将活塞拆卜，把供水系统里的水放完。
3、泵送混凝土施工过程中常见的问题及防治措施
3.1输送管道堵塞
泵送混凝土施工过程中，经常会发生输送管道堵塞事故。总结分析，发生上述事故的主要原因有:
①混凝土骨料级配不合理，粗骨料中混有超大粒径的石子，砂用量过少。
②混凝土配合比设计不合理，水灰比过大，水泥用量过多，或者混凝土坍落度过小。
③混凝土输送管道布置不合理，管道弯头太多，水平管道过短、超长或固定不牢固。
④混凝土泵送停歇问隔时问过长，输送管道中混凝土发生离析。
防治混凝土输送管道堵塞的措施有:
①选用可泵性较好的材料及级配，严格控制混凝土的水灰比及坍落度，严禁在混凝土的泵送过程中向料斗内加水，保证混凝土的坍落度在泵送过程中不发生较大的变化。
②在混凝土泵的料斗上加装滤网，杜绝过大料径的石子或异物进入料斗内，泵送混凝土前，先将输送管道充分。
③泵送混凝土过程中，如发现压力升高，输送管道明显抖动等现象，应用木糙对管道中的弯管、锥形管等易堵塞部位进行敲击，放慢泵送速度，或进行反泵将混凝土吸回料斗中重新搅拌后再进行泵送。如多次反泵无效，应停比泵送，拆堵塞管道排除故障后再进行泵送。
④合理组织商品混凝土的供应，尽量减少混凝土泵送停歇问隔时问。当混凝土供应不及时，需降低泵送速度。泵送暂时中断供料时，应每隔lOmin反泵一次，使管中混凝土形成前后往复运动，保持良好的可泵性，以免混凝土发生沉淀，堵塞管道。泵送混凝土中途停歇时问一般不应大于60 min。
3.2输送管道爆裂
在混凝土泵送过程中，有时会出现输送管道爆裂现象，其防治措施为:
①控制好混凝土的坍落度，应符合泵送混凝土坍落度的要求。
②避免使用有裂缝或有损伤的管道，加强管道的维护及保养，定期更换有缺陷的管道。
4、结束语
综上所述，近年来，泵送混凝土技术在我国发展较快，混凝土自原材料进场至泵送入模内的全部过程涉及到许多工种、工序、技术和设备，其中任何一个环节都要严格控制，否则都可能导致施工出现异常和问题。
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