高墩施工混凝土泵送技术探讨

卢捷

（贵州省公路工程集团有限公司，贵州 贵阳550008）

高墩施工混凝土泵送技术探讨

卢捷

（贵州省公路工程集团有限公司，贵州 贵阳550008）

随着桥梁建设规模的逐渐扩大，而高墩施工作为桥梁建设施工的难点，其混凝土施工技术成为施工重点问题。现结合耳海河特大桥高墩混凝土施工案例，阐述了高墩施工混凝土泵送技术。

高墩；混凝土；泵送；浇筑；拌合

1 工程概况

耳海河特大桥为整幅桥，起迄桩号K46+436～K47+856，全长1 420 m，上部结构采用3×40 m先简支后结构连续预应力混凝土T梁+（102+4× 190+102）m预应力混凝土连续钢构+8×40 m先简支后结构连续预应力混凝土T梁。该桥各个主墩墩身都是由双肢薄壁空心墩组成。该桥主桥部分的4号主墩高102 m，5号主墩高175 m，6号主墩高150 m，7号主墩高130 m，8号主墩高102 m，都属于高墩。高墩浇筑次数多，墩身线性控制（特别是竖直度）难度较高，墩身浇筑完成后安全高效完成模板拆除等工作为该工程难点及控制要点。

2 混凝土泵送的优点、原理

2.1 混凝土泵送优势

混凝土泵送施工具有以下几点优势：

（1）泵送混凝土具有施工快捷、操作简便、质量好、占地少适合使用商品混凝土，对于高墩桥梁施工必不可少。

（2）机械化程度高、节省劳动力、减轻劳动强度，缩短工期。

（3）混凝土输送与浇筑连续同步进行，并可一泵到位，不仅缓解了垂直运输的压力，且减少混凝土输送环节，简化了施工。

（4）由于泵送混凝土坍落度大，属于缓凝型流态混凝土，故相应地对模板工程的标准要求较高。

2.2 混凝土泵送原理

泵送混凝土在泵压力的推动下输送要满足两个条件。即：混凝土在压力作用下，混凝土中的一部分水与水泥浆混合物在管内壁移动，形成润滑层。混凝土在运动中的剪切应力，大于润滑层的剪切应力才能运动，但又必须小于混凝土芯柱的剪切应力。这样，混凝土拌合物方可形成在同一断面各质点等速的“柱塞”流。这就要求配制的混凝土要有一定的压力泌水形成润滑层和有一定的内聚性，以“握裹”粗细骨料建立等速的“柱塞”流。为此要求有合适的骨料级配、水泥用量及适宜的外加剂、外掺料来改善混凝土的保水性、泌水性、稳定性和粘聚性，以达到泵送混凝土的工作性能要求。图1为混凝土在输送管内正常状态的示意图。

3 高墩施工混凝土泵送施工技术

该工程高墩混凝土采用泵送施工方法，其施工要点有以下几点。

3.1 混凝土泵送设备

要根据混凝土浇筑计划、要求的最大输出量和最大输送距离来选择混凝土泵的型号。根据混凝土泵的最大压力和单位长度水平管产生的压力损失，计算最大输送距离。

3.2 泵管选择与布置

要求垂直管在同一垂直线上。在管道铺设前应编制管道试铺设方案，内容包括管道的走向和路线、配管、卡具及配件选用等，并进行统一编号。对输送管要求采用无龟裂、无孔、无凸面损伤的材料。往高处压送或压力特别大时，要尽可能采用未经磨损的输送管。垂直向上配管时，水平管长度不得小于垂直管长度的10%～15%，且不小于10 m，同时应在水平管上安装截止阀。截止阀宜安装在离泵机出口3～6 m处。

3.3 拌和站设置

由于全桥大约6.27万m3混凝土，浇筑方量大、混凝土强度高，为保证混凝土施工质量，混凝土采用拌和站集中拌和。拌合站设置在右幅2#-3#墩左侧，拌和站生产能力为100 m3/h。

3.4 混凝土运输

混凝土的运输应以最少的转载次数，最短的时间，从搅拌地送至浇筑地点，在施工中尽量减少在泵管内的时间。在风雨或天气炎热的天气浇注混凝土时，在泵车和泵管上加遮盖，以防进水或水分蒸发，冬季施工时还应注意保温。

3.5 混凝土拌和控制

在每次用搅拌机开拌之始，应注意监视和检测开拌初始的前二、三盘混凝土的和易性。如不符合要求时，应立即分析情况并处理，直至拌和物的和易性符合要求，方可持续生产。当开始按新的配合比进行拌制或原材料有变化时，严格执行开拌鉴定和检测工作。通过充分搅拌，使混凝土的各种组成材料混合均匀、颜色一致；高强度等级混凝土更要严格执行。混凝土搅拌的最短时间，应符合规范要求。掺有外加剂时，搅拌时间应适当延长。在拌合掺有拌和料（如粉煤灰等）的混凝土时，宜先以部分水、水泥及掺和料在机内拌合后，再加入砂、石及剩余水，并适当延长拌合时间。在使用外加剂时应注意检查核对外加剂品名、生产厂名、牌号等。

3.6 混凝土的泵送

在混凝土泵启动前，应对混凝土泵的各种用油的储量、水箱中水位、液压系统是否漏油、换向阀的磨损及接口是否严密、搅拌轴运转是否正常等关键部位进行全面检查，且需符合要求。在泵送润滑水泥砂浆或水泥浆前，先泵送适量水，其作用是：第一，可湿润混凝土泵的料斗、活塞及输送输管内壁等直接与混凝土接触部位，减少润滑水泥砂浆用量和强度的损失；第二，可检查混凝泵和输送管中有无异物，接头是否严密。

新铺设或重复安装的管道，以及混凝土的活塞和料斗，一般都较干燥且吸水性较大。泵送适量水泥砂浆或水泥浆后，能使混凝土泵的料斗、活塞及输送管内壁充分润滑形成一层润滑膜，从而有效地减小混凝土的流动阻力。润滑浆的种类可根据各地经验，按有关规程选用。一般常选用与混凝土内成份相同的水泥砂浆作润滑浆。水灰比一般为0.5～0.6。润滑浆的数量可根据混凝土泵“操作说明”提供的定额和管道长度来确定。开始泵送时，转速以500～550 r/min为好，要先慢后快，混凝土泵要随时能反泵。这对于保证正常速度连续泵送和能及时排除故障极为重要。

3.7 混凝土浇注

每节墩身模板加固调校完毕经监理检查合格，开始组织灌注混凝土。邓家坨特大桥空心墩为C40混凝土。混凝土塌落度控制在16 cm-20 cm。混凝土施工采用拌和站集中拌制，罐车运输至施工现场，混凝土输送泵入模，插入式振捣器振捣。混凝土应分层浇筑，每层厚度不大于30cm。并在前层混凝土初凝之前，将次层混凝土浇筑完毕，保证无层间冷缝发生。混凝土输送泵管口距混凝土面不大于2 m,混凝土振捣采用直径Φ50 mm的插入式振捣器。振捣时插入下层混凝土10 cm左右，使混凝土具有良好的密实度和整体性。振捣中要防止漏振、过振，并不得碰撞钢筋和模板及其它预理件。振捣时应快插慢抽，严格控制振捣时间，避免因振捣不密实出现蜂窝麻面，或因振捣时间过长而出现振捣性离析的情况。以混凝土不再沉陷，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆为振好的标志。

为了保证上下浇注段混凝土的良好的结合，待混凝土强度达到2.5 MPa后进行人工凿毛。凿毛时必须将混凝土表面的浮浆凿掉，露出石子(凿深1 cm～2 cm)，凿完后先用高压风枪吹掉混凝土残渣，再用高压水冲洗干净。以保证凿毛的混凝土面清洁。砼强度达到拆模要求时,即可拆除模板；模板拆除完毕后，重新对模板进行打磨清理以及涂刷脱模剂处理以备用。混凝土浇筑6～8 h后,即开始养护。墩身上口采用土工布覆盖洒水,四周采用在墩身上缠绕带有小孔的管道,管道通水喷淋养护；混凝土养护安排专职人员负责,确保混凝土面持续湿润,养护时间不低于7 d。

4 结语

在耳海河特大桥施工中，由于混凝土输送泵及配套设备的使用，一方面，减少了工费开支，节省了劳动力，降低了劳动强度；另一方面，确保了混凝土施工的连续顺利的输送，加快了施工进度，保证了工程质量，为大桥的完工做出了重要贡献。

U446.33

B

1009-7716（2017）04-0175-02

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.04.052

2017-01-17

卢捷（1974-），男，土家族，贵州印江人，高级工程师，从事公路工程管理工作。