洪玉成(厦门集三建设集团有限公司)
浅析混凝土泵送施工技术
洪玉成(厦门集三建设集团有限公司)
混凝土施工贯穿整个工程主体结构施工过程,采用混凝土的泵送施工技术,具备了提高混凝土运输效率,加快混凝土施工速度,降低了劳动强度等优点,广泛应用于工程建设领域。本文主要对泵送混凝土施工技术的应用及常见问题进行了分析。
混凝土;泵送;施工技术;常见问题分析
随着社会发展及科学技术的进步,在工程施工过程中采用混凝土泵送施工技术,不仅提高了混凝土的运输效率,加快混凝土施工速度,能连续作业,且利于施工现场文明施工管理,降低了工人的劳动强度,解决局部施工现场狭窄不便施工的难题,避免混凝土熟料的二次倒运。已在工程建设领域广泛应用。
为了确保泵送混凝土的施工质量,应在工程施工前根据工程施工特点、现场场地条件、浇筑工程量、工程施工进度要求等制定混凝土泵送施工方案。混凝土要采用泵送施工,除了要满足设计要求的混凝土强度及耐久性要求外,还应满足可泵性的要求,因此在制定混凝土泵送施工方案时应根据混凝土配合比、混凝土拌制方式、混凝土运输、原材料构成等进行可泵性分析。
1.1 可泵性混凝土的原材料要求
(1)骨料。骨料的粒径及级配直接影响混凝土的泵送性能,泵送混凝土里面的粗骨料粒径应小于管道内径的1/4~1/ 3。细骨料宜采用中砂,砂率应控制在40~50%左右,砂率偏大会使骨料的总比表面积加大,须增加水泥用量,以达到良好的泵送性能。砂率偏小,没有足够的砂浆对石子包裹,会加大内摩擦,降低混凝土的流动性,造成泵送困难。
(2)水泥。合理确定水泥用量,并可添加适量的岩石粉末、粉煤灰、火山灰等掺合料,既满足混凝土的设计强度要求,增大混凝土的流动性和保水性,又提高混凝土的可泵性。水泥用量太少会使混凝土拌和物含浆量不足、和易性差、泵送阻力大造成堵塞。水泥用量太多,不仅经济性不佳且水化热过高会产生温度裂缝,混凝土粘性增大,也会增加泵送阻力。在保证混凝土设计强度和可泵性的前提下,应减少水泥用量。
(3)水和坍落度。凡能饮用的水,通常都可用来拌制混凝土。用水量直接影响混凝土的强度和耐久性,对拌和物的坍落度和和易性影响较大。在保证混凝土拌和物的泵送性能时,应采用较低的坍落度,但坍落度太低泵送也困难,甚至会引起堵塞,坍落度太高会增加混凝土的收缩。泵送混凝土的坍落度一般为8~15cm。
(4)外加剂。使用外加剂可增加混凝土的和易性,从而改善混凝土泵送性能。常用的外加剂一般有减水剂、加气剂等。
1.2 混凝土输送泵的选型和布置
根据工程特点、混凝土浇筑量、施工进度要求、混凝土种类、配管计划及泵送条件进行混凝土输送泵的选型,混凝土输送泵按结构和用途分为常用的有拖式混凝土泵、车载泵和泵车。
混凝土输送泵的布置,应使输送泵离浇筑仓面最近,且附近有排水设施、供水及供电方便,清除场地障碍物以便于运输车行走和喂料,并留有一定空间以便于人员操作。混凝土输送泵还应根据浇筑工程量和输送泵的单台输出量配备混凝土运输车,确保连续施工。
1.3 混凝土输送管道铺设
混凝土输送管道的布置应根据施工场地特点、混凝土浇筑方案进行配管,宜缩短管道长度,尽量少用弯管和软管。输送管的铺设应保证施工安全,便于管道清洗、排除故障和装拆维修。管道接头应严密有足够的强度且能快整装拆。管线布置宜横平竖直,垂直向上配管时,地面水平管长度不宜小于垂直管长度的1/4,且不宜小于15m,应在垂直管道的底部设置一个大小适宜的抗管道冲力的基座,并应在垂直管道的下部设置一个断流阀,阻止停泵时发生混凝土回流。
1.4 泵送混凝土的运送
泵送混凝土宜采用搅拌运输车运送,混凝土搅拌运输车装料前,必须将拌筒内积水倒净。在运输途中,拌筒应保持在3~6r/min的慢速转动。混凝土运至浇筑地点,应符合浇筑时规定的坍落度,当坍落度损失过大时,可在符合混凝土设计配合比要求的条件下适量加水,当有离析现象时,必须在浇筑前进行二次搅拌。现场行使道路尽量平坦且宜设置成循环行车道。
1.5 泵送混凝土的喂料
混凝土搅拌运输车喂料前应先采用中、高速旋转拌筒,提高混凝土的和易性。喂料时,应控制料斗里的混凝土量,配合泵送均匀卸料。中断喂料时,采用低转速旋转拌筒。混凝土泵料斗上,应设置网筛以防粒径过大骨料或异物吸入泵管造成堵塞。严禁将质量不符合泵送要求的混凝土入泵。混凝土搅拌运输车喂料完毕后,应及时清洗拌筒并排尽积水。
1.6 混凝土的泵送
混凝土泵送前,应先泵送适量水以湿润混凝土泵的料斗、网片及输送管的内壁等直接与混凝土接触部位,然后向料斗内加入与混凝土配比相同的水泥砂浆,润滑管道后方可进行混凝土的泵送。泵送开始时,泵送速度先慢后快,逐步加速,待各系统运转顺利后,才以正常速度进行泵送。泵送期间,应保证混凝土的供应,确保输送混凝土的泵能连续工作,当混凝土供应不足时,要降低泵送速度,泵送暂时中断时,搅拌不应停止。若中断时间超过2h必须留置施工缝。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,以便决定混凝土需要量。泵送结束时,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。清理管道可采用可用高压水或压缩空气清洗。
2.1 堵管原因
在施工过程中,常常因人为操作不当、管道连接不合理、混凝土不合格或离析、外加剂选用不当等原因造成混凝土堵管,主要原因如下:
(1)混凝土质量方面:①混凝土离析造成堵管;②混凝土粘性太大造成堵管。
(2)泵送设备方面:输送管布设不合理、管道接头破损或漏水、弯管半径过小、管道接口未对齐、液压元件发生故障、混凝土换向阀处磨损等造成堵管。
(3)人为操作方面:操作人员未熟练掌握好泵送技术,未及时观察压力表变化、泵送程序错误、待料停机时间过长导致混凝土离析或凝固;料斗中的余料量控制不当、管道未清洗干净、直接在料斗中加水造成离析,或发生轻微堵管现象未及时予以反泵处理,也将造成堵管。
2.2 预防措施
(1)混凝土质量方面:为了防止堵管,必须限制粗骨料的最大尺寸,控制最低和最高水泥用量,并采用适合的砂率,适量的水和适宜的坍落度,好的配合比和良好的级配,掺加适量的外加剂。
(2)泵送设备方面:加强混凝土泵送设备维护及保修,及时更换破损的接头及零件。管道应合理布管以减少输送阻力。直管布置应顺直,管道接头应密实不漏浆,转弯位置的锚固应牢固可靠。输送管应使用无龟裂、无凹凸损伤和无弯折的管段。
(3)人为操作方面:操作人员应熟练掌握泵送设备的性能及泵送技术;泵送过程中应观察混凝土泵的压力和各系统的工作情况;泵送混凝土前应用清水润滑管道,先送砂浆,后送混凝土;开始泵送时,混凝土泵应处于慢速、匀速运行的状态,然后逐渐加速;泵送时应保证料斗内有足够的混凝土,若吸入空气,应立即反泵重新搅拌;泵送工作中若遇待料应降低泵送速度、调小流量,避免空气从料斗中吸入,可适当反泵,以保混凝土的流动性。每次泵送完毕一定要按照操作规程将输送管道清洗干净。
在工程建设领域中已广泛地使用泵送混凝土,随着泵送混凝土技术的完善,将会在社会经济建设中发挥更大的社会效益与经济效益。
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TU755
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2095-2066(2016)29-0152-02
2016-9-28