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长距离高扬程泵送混凝土施工的要点

放大字体  缩小字体 发布日期:2007-04-17  来源:《施工工艺》  作者:王建平
核心提示:长距离高扬程泵送混凝土施工的要点

一、泵送混凝土配合比

  泵送混凝土配合比首先要满足设计强度、耐久性、和易性和可泵性,并根据材料规格、泵送距离、输送管管径条件确定。

1. 水灰比

  选择适当的水灰比,才有好的可泵性。根据有关文献介绍水灰比与流动阻力的实验结果为:水灰比0.45为临界值,当水灰比小于0.45时混凝土阻力急剧上升,泵送极为困难;水灰比大于0.6时,混凝土易离析可泵性差。水灰比的取值宜在0.45~0.6之间。实践中我们采用了0.53的水灰比而获得了较利于泵送的混凝土。

2. 砂率

  选择最佳砂率,可提高水泥砂浆的润滑作用。根据规范,砂率宜在38%~45%之间。高扬程可取高一些的砂率(实践中泵送混凝土砂率为43%)的混凝土的可泵性更高。

3. 坍落度

  混凝土的可泵性目前尚无表示方法和量测手段,一般和易性良好的塑性混凝土,泵送性能也是良好的。泵送高度在100m以上时,泵送混凝土的坍落度宜在180~200 mm之间。保证混凝土坍落度的措施有:(1)控制混凝土配合比,不宜采用提高水灰比的方法来提高混凝土的坍落度,可采用高效减水剂;(2)缩短混凝土在泵送前的运输时间;(3)充分搅拌混凝土。现场实测坍落度在150~170mm能顺利地进行泵送。

二、泵的选择与输送管的布设

1. 泵的选择

  选择的泵应与输送距离、输送高度及浇筑仓面对混凝土的需求量相匹配。当前施工的倾向是过分看重压送性(特别是压送速度的提高),往往造成输送管内混凝土离析。

2. 泵管的布设

  (1)管线选择:尽可能选择直而顺的路线,从而减少弯管的数量。

  (2)输送管的布置:各管卡一定要拧紧到位,保证接头密封严密,不漏浆。管卡尽量不与地面支撑物接触,以便拆装。由于扬程大,混凝土泵分配阀换向及吸入混凝土(或停止泵送时),管中的混凝土将对泵产生逆流压力,该压力会使泵容积效率降低,影响泵排量,造成混凝土离析而堵管。可以在泵出口架设15m或以上的水平管,利用水平管中混凝土拌和物与输送管壁间的摩擦阻力来平衡此压力。当受场地限制,无法设置足够长的水平管时,则宜在输送管路的锥行管和直管间设插管,停止泵送时插上插板可以防止混凝土逆流。另外,泵送混凝土应把新的、无磨损的或管壁较厚的输送管配置在管路开始处,以防管内压力过高而产生事故。

  (3)泵管的固定:泵管特别是弯管的固定是影响爆管、泵送能否顺利进行的重要因素。在转弯段,泵送时管壁对拌和物的摩擦阻力也加大,停止泵送时混凝土倒流对弯管的冲击力也比直管段大的多,因此弯管是一个薄弱环节,在此处容易因受力过大而爆管,其固定及加固也显得特别重要,见图1。

  直管段可每隔15m左右在管的两边各设置一根紧贴管外壁的地锚予以加固。当地形复杂而无法打地锚加固时,可用钢丝绳捆绑好泵管,钢丝绳另一端与5 t葫芦连接固定于坚实基础。这样不但可以固定好本段泵管,而且使钢丝绳受力段泵管的自重压力尽可能少地传递给下一段泵管,从而使各泵管相对更加稳固。

三、泵送混凝土的拌和、运输和泵送

  从混凝土的生产地点到混凝土入仓,是由搅拌站、运输车、泵等组成的分散式施工流水线组成的,其中任何一环节出问题(如机械故障、运输线路受阻等)都会直接影响混凝土的浇筑质量。因此,要认真抓好每个环节。

1. 拌和、运输

  混凝土的拌和在称量及拌和时间上应符合有关规范的要求,运输的路面要尽可能平整,以免在运输时车辆产生过大的震动而使混凝土发生离析、漏浆、严重泌水和坍落度损失。运输的时间应符合表1的要求。

  另外,为保证混凝土的可泵性,可先不加水拌和干料,再由运输车运输至泵送场(其运输时间也应符合上表的要求),由另一台拌和机加水搅拌90 s以上。这样混凝土拌和充分,大大地减少混凝土发生离析、泌水、漏浆和坍落度损失等不利于混凝土泵送和影响混凝土质量的因素。

2. 混凝土的泵送

  开始泵送时,先输送适量的同强度等级的无石混凝土润滑输送管壁,紧接着输送正常混凝土。泵送过程中,受料斗内应经常留有足够的混凝土,防止吸入空气,发生堵塞。若要较长时间停止泵送需隔4~5min开泵一次,反泵1~2个行程,再正泵1~2行程,以防止管中混凝土凝结。若停机时间超过30min(视气温、坍落度而定)宜将混凝土从泵和输送管中清除,对于坍落度小的混凝土更要严加注意。

3. 泵送混凝土施工中的堵塞及排除

  (1)堵塞的可能原因及预防:处理堵塞是一件很麻烦的事,所以对堵塞现象应以预防为主,主要从以下几个方面着手加以防备,减少堵塞的可能性。

  在混凝土质量方面:混凝土的和易性差,表现为粗骨料粒径太大或级配不符合要求;砂率太低或级配不符合要求;水泥用量不当或质量不符合要求;搅拌不均匀或搅拌时间停留过长已离析;人造轻骨料吸水性过大等。其坍落度不稳定,粘聚性差,保水性差。因混凝土质量是造成堵塞的主要原因,所以现场管理人员应严格加以控制和预防。在管路方面:管子接头漏水造成输送过程坍落度下降、泄压,弯管的弯曲半径过小,管道不直成凹槽,管道未对齐。在操作方面:待料或停机时间过长。

  (2)堵管发生后的处理措施:堵管发生后,先进行反泵疏通,若反泵疏通无效,则应立即判定堵塞部位,停机清理管路。堵管部位判定方法是,在泵机操作人员进行正泵- 反泵操作的同时,其他人员沿管路寻找堵塞部位。一般来说,从泵的出口起至堵塞部位会发生剧烈振动,而堵塞点以后的管路则是静止的,堵塞段混凝土吸动有响声,堵塞点以后无响声,敲打管道,堵塞部位有发闷的声音和密实的感觉。一旦找到堵塞部位,在进行正- 反泵的同时,用木槌敲打该处,有时能恢复畅通,无效应立即拆卸该管道进行清洗。如堵塞部位与判断不准,也可进行分段清洗。

  (3)向高处泵送堵塞的一般规律:向高处泵送反泵容易,不容易发生堵塞,但容易出现分配阀堵塞或水平段锥管、弯管堵塞。

四、泵送混凝土的浇筑和养护

  泵送混凝土对模板的侧压力比塑性混凝土大,所以支模设计时,应该考虑加强模板支撑的措施,防止模板变形。发生模板外胀时,要及时加固模板,同时通知降低泵送速度,或转移浇筑点,待模板重新加固好后,再进行正常浇筑。泵送混凝土振捣宜在15~30 s之间,振至混凝土表面气泡减少或无气泡上升为止。养护不得少于规范规定的时间。严格检验混凝土原材料品质,发现问题停止使用;做好试块。

五、混凝土泵和输送管的清洗

  混凝土泵要清洗干净,以利下一次泵送的正常顺利进行。而在高扬程的洗管中,因水在水平管中对管子的摩擦力比混凝土的小,15m长不足以平衡逆流压力,只有泵出口的水平管在50m左右长时才能平衡其逆流压力,利用泵进行洗管。当受场地限制无法布设足够长的水平管时,只能拆管泻放、清洗输送管,此时泻流出的混凝土压力很大,要做好安全防护工作。

 
 
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