机制砂混凝土泵送技术在桥梁施工中的应用

吴松林 吴义君

摘 要：本文主要对机制砂混凝土泵送技术在桥梁工程中的应用情况进行研究。先是阐述了机制砂混凝土泵送技术的应用要求，而后在探讨机制砂混凝土原材料及配合比的内容基础上对该技术的应用过程进行总结分析。希望探讨后可给类似工程借鉴。

关键词：桥梁工程;机制砂;混凝土;泵送技术

中图分类号：U445.57 文献标识码：A

0 引言

在桥梁工程项目施工阶段中应用到的材料量非常大，在新时期背景下国家都提倡能源节约，而如何才能够达到国家提倡能源节约的要求是非常值得关注的一个问题。在这种背景下，机制砂混凝土泵送技术的出现，给桥梁工程项目建设工作的开展奠定了一定的帮助。机制砂混凝土泵送技术，它主要是通过科学的技术参数选择以及材料的合理配合达到桥梁工程项目建设的要求。所以对该技术在桥梁工程项目施工中的应用情况进行分析，总结出更加科学有效的工程方案是本文需要探寻的重点。

1 技术要求

（1）要想全面提升混凝土结构的性能，防止发生沁水离析的问题，保证成本符合要求，需要加强原材料选择的控制，确保结构性能合格，不会影响总体性能。（2）混凝土材料是多种材料组合形成的一种材料，所以配合比是极为重要的，保证每一种材料的加入比例符合要求，可以结合项目情况做出调整，以保证工程的质量符合要求。（3）混凝土材料一般是泵送方式进行，所以要保证泵送管道、壁厚符合要求，加强泵送压力、高程以及骨料粒径的控制，防止在现场施工中出现管道堵塞的问题，可以降低泵送压力，且确保高空泵送环节达到要求，不会影响现场混凝土泵送施工质量，保证桥梁工程质量合格。

2 原材料及配合比内容

2.1 泵送混凝土对骨料的技术要求

细骨料：通常来说，粗骨料在现场使用0.315 mm的筛孔通过检查，保证其比例超过15%，且应用细砂设备进行材料的水洗处理，保证粉尘量控制在7%以内。粗骨料：根据技术标准确定最大粒径，确保满足输送管径的要求，达到泵送混凝土材料的标准，如果泵送高度不足50 m，保证材料粒径与管径的比值在1∶2.5以内;如果泵送高度为50～100 m，则材料粒径与管道比值在1∶3～1∶4之间;如果泵送高度超过500 m，则材料粒径与管道直径比值为1∶4～1∶5之间。此外，还要保证材料的级配是连续级配，完全符合工程技术标准的要求。

2.2 原材料选择

（1）水泥：选择使用P.042.5普通硅酸盐水泥材料，各方面指标合格。（2）粗骨料：使用石灰岩制作粗骨料，强度性能达到107 MPa，各项化学性能指标符合工程的要求，一般可以分为5～10 mm与10～20 mm的两种规格，根据2∶8的比例混合制作，形成5～20 mm的级配碎石材料。（3）细骨料：该材料应用棱角数量多、细度模数3.6、石粉含量在7%左右的水洗机制砂制作。（4）水：生活用水即可，没有任何杂质，符合生产要求。（5）掺合料：使用性能参数合格的粉煤灰材料;外加剂：采用减水率在30%所有的减水剂，符合结构性能要求。

2.3 机制砂泵送砼配合比的确定

较之普通河砂混凝土材料来说，机制砂混凝土材料的含气量较小、单位容量比较大，但是其粘聚性、保水性相对较差。因此，需要结合实际情况，加入比较大的比例的水泥材料，可以消除其沁水、塌落度损失过大的问题。本次工程中，选择使用C50机制砂泵送混凝土，其配比参数可见表1。

机制砂混凝土泵送设备、管道等比较大，自重也比较大，存在比较大的逆流压力，为了能够防止发生高压离析沁水的问题，可以选择使用输送性能较高的输送泵设备，运行条件非常好，泵管采用专业性能强的高压泵管材料，安全性好。泵管在选择的过程中，需要保证其泵送阻力达到最小的状态，保证泵送的效率和质量，不会给工程的施工产生任何的负面影响。

3 技术应用

3.1 泵送设备

选择应用三一重工生产制造的HBT80C混凝土泵进行输送施工，其管径尺寸为125 mm，使用专用管道进行接长，最大输送高度可能达到150 mm。

3.2 泵管布置的要求

根据工程需要，泵管为出料口到模板仓组成，其包含锥管、弯管、直管与软管等。

（1）泵送管连接、弯管等部位需要做好加固处理，并且易于拆卸，及时设置支架结构;泵管连接达到牢固性、稳定性要求，避免在泵送时因为压力过大而导致断裂，防止安全事故。（2）需要设置高压泵送管道，对于容易发生磨损的管道结构，比如管道、变截面部位，应该及时展开检查，存在安全隐患时更换，保证管道不会发生严重的损坏问题。（3）为了防止发生管道堵塞的情况，保证管道达到密封性标准。在管道正式使用前，需要利用泵送清水检查，不会有漏水的情况。（4）入仓部位上的软管应该采取垂直或者水平放置的方式，浇筑过程中，通过绳索牵住，禁止人员直接抱扶布料，避免因为压力过大甩管而伤人。（5）不同季节的施工应该加强泵送混凝土的温度控制，冬季应该进行材料的包裹处理，保证材料温度处于合理范围内，不会因为冻害影响结构性能;夏季需要洒水，以防止塌落度下降。（6）禁止在同一条管线中应用管径不同的泵管，如果进行管道的更换处理，需要优先考虑在管道压力较大的位置上进行，因为该位置的磨损较为严重，需要及时检查和更换。

3.3 管道布设

管道设置的环节中，确保安全性合格的条件下进行，加强管道清理、故障排查以及拆装等处理，确保各项工作都能够顺利进行;按照施工工艺和技术标准，避免过多使用弯管与软管，避免内部阻力或者逆流力过大而导致管道损坏。

（1）管道水平布设：因为泵管内部的混凝土需要通过压力才能将混凝土输送到规定的位置上，所以最好不要使用上坡的形式。如果采取下坡的设置方式，会因为混凝土材料的自重而造成材料输送不连续，也会导致内部存在空气而造成输送压力增大。（2）垂直向上布管：为了避免停泵或者换向阀内吸入混凝土而产生堵塞严重的情况，需要选择下述方法处理：①尽可能多的设置水平管道形式，一般来说其占比应该在总长的20%以上，利用水平管关闭与混凝土摩擦而地下逆流压力。②如果由于场地比较有限而无法设置足够的水平管道需要在出料口的3～6 m部位上安装插阀，及时进行关闭，可以预防发生材料倒流的问题。（3）导管倾斜向下的设置形式，因为混凝土自重会发生自流的问题，这样就会造成塌落度的减小，极大的影响施工质量。在现场如果因为条件有限，影响塌落度的条件，应该在泵送混凝土施工前应该把海绵球直接安装到管道内部，这样可以有效的承载混凝土流动压力，也能够预防内部发生空腔的情况，保证泵送混凝土可以顺利实施。需要注意的是在布设导管时，若导管倾斜度大于4～7°时，管内的混凝土由于在自重影响下会出现自流的情况，导致管内形成空洞，严重时还会出现混凝土离析、堵塞问题。所以针对此类问题的处理一般是在下泄管的上端位置安置气阀，通过气阀排出体内空气，随后再将阀门关闭。此外若泵送的高差>20 cm时，可以選择在斜管下端设置一条软管，增加摩擦阻力，提升混凝土泵送效果。

3.4 泵送施工

确定合适泵送工艺，管道达到安装标准后，工作人员对电源、泵身各个结构进行检查，确保施工标准，符合要求后开启设备进行空转运行。

（1）空转符合要求后，开始加入足够的水分，及时进行料斗、活塞、管道内壁湿润处理，这些和混凝土直接接触的部位都要达到较高的湿润度。（2）泵入水后，且内部没有任何异物，应该及时进行水泥砂浆泵送处理，砂浆量要严格控制，只要将管道内部润滑效果合格。内部输入少量水分，保证料斗、阀箱等达到湿润度的要求，并且泵入水泥砂浆材料，配合比为1∶2。此时使用的水泥砂浆材料量，根据管道长度确定。如果弯道长度较大，应该适当的增多砂浆量。（3）上述砂浆泵送工作结束后，应该立即将混凝土输入到管道内，直到末端出现有混凝土材料为止。（4）泵送工作进行时，泵送环节达到慢速、均匀性的要求。泵送速度按照先慢后快的顺序进行，逐步增大泵送的速度，同时还要随时了解泵送压力、系统运行情况，在全部运行合格后，才能进行正式泵送施工。（5）泵送混凝土材料不能出现中断。（6）泵送环节，确保料斗内混凝土材料量充足，不能比吸料口低，否则会导致空气进入到管道内而导致出口喷溅伤人。

4 结语

总而言之，在桥梁工程项目施工阶段中，采取机制砂混凝土泵送技术，能够满足桥梁工程项目的建设需求。因此在该技术应用阶段中需要对工程项目方案进行分析，总结出合适的搬送工艺方案，并且在项目开展阶段还需要安排作业人员，严格的按照施工规范要求进行作业保证技术的应用效果能够达到实际需要。

参考文献：

[1]张建民.桥梁混凝土泵送施工技术探讨[J].青海交通科技，2004（6）：26-27.

[2]康海洋.混凝土泵送施工技术工程运用浅析[J].黑龙江科技信息，2013（5）：260.

[3]金海，袁建超.泵送混凝土在桥梁工程中的应用探究[J].建筑工程技术与设计，2016（22）：1609.

[4]张立亚.C30高性能混凝土超高层泵送的研究与施工应用[J].商品混凝土，2018（6）：50-52.

[5]吴冬兰.浅析桥梁高标号混凝土泵送施工技术[J].西部交通科技，2012（7）：75-77.

作者简介：吴松林（1968—），男，江西鄱阳人，大专，助理工程师，从事公路橋梁建设管理。