建筑工程中泵送混凝土的施工技术探讨

 建筑工程中泵送混凝土的施工技术探讨
杨波
摘要：混凝土泵送施工技术在我国发展很快，并已在高层建筑、桥梁、地铁等工程中广泛地应用，研究改进提高泵送混凝土施工的工艺技术，提高施工人员和管理人员的泵送混凝土施工的操作与管理知识、技能，是提高建筑工程施工水平和施工质量的切实需要，也是建筑工程施工采用泵送混凝土施工普及的需要。
关键词：建筑工程   泵送混凝土  施工技术
一、泵送混凝土施工设备的安装
混凝土泵送施工过程中，混凝土泵和混凝土输送管道的安装与布置，是泵送混凝土施工的基本条件。规范的混凝土泵及输送管路的布置，不仅可以减少输送混凝土的阻力，增加输送的可靠性，防止堵管，而且可以大大提高泵送效率。
1、混凝土泵与输送管的连接
直接连接方式。
直接连接的泵送阻力小，泵的反作用力大。这种连接方式，适用于水手泵送，不宜用于向下泵送。
V型连接方式。
V型连接方式泵送阻力大，泵的反作用力小。这种连接方式，适用于水平泵送及向上，向下泵送。
L型连接方式。
L型连接方式，泵送阻力介于上述两种方式之间，泵的反作用力也介于上述两种方式之间，横向震动较大，适用于水平泵送，不宜于向上泵送。
2、输送管的选择
混凝土输送管，主要是选用优质无缝钢管制成，其直径选择主要取决于：骨料的最大料径；输送距离和要求的混凝土排量；混凝土泵的型号。
国内常用的输送管直径多为100mm---125mm---150mm三种。大直径的输送管，可泵关粒径较大的骨料混凝土，施工时却相当不便；选用较小直径的输送管施工时，连接和拆卸都有轻便，效率还较高。因此，泵送混凝土施工时，一般选用125mm管径的输送管。
3、泵送管路的布置原则
在了解混凝土浇筑的方案，部位，施工进程进度等的前提下，泵送管路的布置，应遵守下列原则：
布置管路时，管路的长度要尽可能的短，弯头要尽量的少，管路的截面，一般情况下不宜变径，变管的曲率半径要大，弯折角度要小；布置管路的走线，要远离人群，保证施工安全；要便于管道的支承固定，拆卸安装和排除故障。良好的管路布置，可以提高泵送混凝土施工的效率，并有利于确保安全。
二、泵送混凝土工艺
     1、泵送混凝土前，先把储料斗内清水从管道泵出，达到湿润和清洁管道的目的，然后向料斗内加入与混凝土配比相同的水泥砂浆（或1:2水泥砂浆），润滑管道后即可开始泵送混凝土。 
     2、开始泵送时，泵送速度宜放慢，油压变化应在允许范围内，待泵送顺利时，才用正常速度进行泵送。 
     3、泵送期间，料斗内的混凝土量应保持不低于缸筒口上10mm到料斗口下150mm之间为宜。避免吸入效率低，容易吸入空气而造成塞管，太多则反抽时会溢出并加大搅拌轴负荷。 
     4、混凝土泵送宜连续作业，当混凝土供应不及时，需降低泵送速度，泵送暂时中断时，搅拌不应停止。当叶片被卡死时，需反转排队，再正转、反转一定时间，待正转顺利后方可继续泵送。
     5、泵送中途若停歇时间超过20min、管道又较长时，应每隔5min开泵一次，泵送小量混凝土，管道较短时，可采用每隔5min正反转2—3行程，使管内混凝土蠕动，防止泌水离析，长时间停泵（超过45min）气温高、混凝土坍落度小时可能造成塞管，宜将混凝土从泵和输送管中清除。 
     6、泵送先远后近，在浇筑中逐渐拆管。 
     7、在高温季节泵送，宜用温草袋覆盖管道进行降温，以降低入模温度。 
     8、泵送管道的水平换算距离总和应小于设备的最大泵送距离。 
三、施工设备安装的各种常用方式
1、水平泵送
水平泵送的难度较小，在布置管道时，要求管道尽可能平整，输送管和管件都要有良好的支撑，避免同坚硬物品磨擦，弯头使用数量要尽可能少，曲率半径要大。满足以上要求，并充分润滑管道后，泵送施工一般都会较为顺利。如果在安装泵时，使泵安放在较低的位置，管道略微向上倾斜，这样对泵送会更为有利。
2、向下泵送
混凝土向下泵送，由于其自身的作用，容易引起混凝土的离隙，而且容易在管的上部形成空腔，而产生气塞，造成堵管。如果条件许可，管道的倾斜角应小于7，要在下部安装弯头或水平管增加阻力，其换算长度要大于垂直落差的5倍以上，如果在斜管的上部安装一个排气阀，在每次泵送混凝土之前进行排气，对泵送会更为有利。如果受到场址条件限制，泵送管道必须布置成垂直管道而且落差较大时，可以铺设成中间管道呈V型弯，以阻滞混凝土下落速度，防止堵管。向下泵送时，混凝土坍落度应适当减少，否则会加重离析而增加堵和的可能。
3、向上泵送
混凝土向上泵送时，在铺设泵送管道，就要尽量布置成垂直形式。此种布置形式较倾斜形式要好，减少管道的长度和泵送的阻力。向上泵送时，随着高度的增加，管道内的混凝土的回流的趋势而产生背压。泵送过程中混凝土每次启动时，阀的换向会发生弯化而引起管道堵塞。因此，在布管时，要有足够的水平段和弯管，以增加阻力减少背压，防止倒流。根据以往的施工经验，当泵送高度在50m以下时，水平管换算长度与垂直管长度之比，一般为0.6—1.0,高度越高经值越大，100m以上取0.8—1.0为宜。
向上泵送施工时，泵出口锥管至少要连续3m以上水平直管方能连接弯管。同时，泵与垂直管之间的水平直管应尽可能长，防止将振动传递给垂直管道。布置管道时，管路的长度，要尽可能的短，弯头要尽量的少。
4、泵送结束清理工作： 
（1）泵送将结束时，应估算混凝土管道内和料斗内储存的混凝土量及浇捣现场所欠混凝土量（Φ150mm径管每100有1.75m3），以便决定拌制混凝土量。 
     （2）泵送完毕清理管道时，采用空气压缩机推动清洗球。先安好专用清洗水，再启动空压机，渐进加压。清洗过程中，应随时敲击输送管，了解混凝土是否接近排空。当输送管内尚有10m左右混凝土时，应将压缩机缓慢减压，防止出现大喷爆和伤人。 
     （3）泵送完毕，应立即清洗混凝土泵、布料器和管道，管道拆卸后按不同规格分类堆放。
三、泵送施工对混凝土标准的要求
1、对混凝土质量指标的要求
强度，控制指标是抗压强度。通过测定混凝土强度，计算平均值、最小值、标准差，检查混凝土质量等，以判定强度是否合格。
坍落度，反映和易性的指标。
含气量，含气量的多少将影响混凝土的耐久性、和易性、强度。不掺引气的外加剂一般含气量不会超过规定，对掺引气剂的混凝土对含气量要特别注意测试并进行控制。
氯化物总含量，氯离子可导致钢筋锈蚀，预测定并严格控制。
2、对混凝土原材料和配合皆主要要求
粗骨料与运输管径之比，按泵送高度50m以下，50m—100m，100m以上三个档次分别给出控制数据，大致在1:2.5—1.5之间。
粗料连续配，针片状预检含量不宜大于10%。
细骨料采用中砂，通过0.315mm筛孔的砂不多于15%。
10秒时间内相对压力下泌水率不超过40%。
混凝土坍落度按送同度30m以下到100m以上分别数值在100mm---200mm之间。
3、混凝土可泵性
混凝土泵送施工规程，提出了用混凝土相对压力泌水率和坍落度两个指标控制混凝土的可泵性。
混凝土泵送规程规定了用相对压力水泌率S10<=40%控制混凝土的可泵性。表述混凝土的可泵性涵义，即：可泵性=和易性+压力泌水性。
泵送混凝土施工的主要优点，是在搅拌设备不在现场的情况下，可输送混凝土到大面积施工的任何一点，这在一般情况下是不易做到的。采用泵送混凝土施工方式，可以加快建筑工程的施工进度，也推进了施工质量的提高，为加快建筑工程施工速度和提高施工质量，起着重要作用。