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長距離高揚程泵送混凝土施工的要點

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2007-04-17  來源:《施工工藝》  作者:王建平
核心提示:長距離高揚程泵送混凝土施工的要點

一、泵送混凝土配合比

  泵送混凝土配合比首先要滿足設(shè)計強度、耐久性、和易性和可泵性,并根據(jù)材料規(guī)格、泵送距離、輸送管管徑條件確定。

1. 水灰比

  選擇適當?shù)乃冶?,才有好的可泵性。根?jù)有關(guān)文獻介紹水灰比與流動阻力的實驗結(jié)果為:水灰比0.45為臨界值,當水灰比小于0.45時混凝土阻力急劇上升,泵送極為困難;水灰比大于0.6時,混凝土易離析可泵性差。水灰比的取值宜在0.45~0.6之間。實踐中我們采用了0.53的水灰比而獲得了較利于泵送的混凝土。

2. 砂率

  選擇最佳砂率,可提高水泥砂漿的潤滑作用。根據(jù)規(guī)范,砂率宜在38%~45%之間。高揚程可取高一些的砂率(實踐中泵送混凝土砂率為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無表示方法和量測手段,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以上時,泵送混凝土的坍落度宜在180~200 mm之間。保證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來提高混凝土的坍落度,可采用高效減水劑;(2)縮短混凝土在泵送前的運輸時間;(3)充分攪拌混凝土?,F(xiàn)場實測坍落度在150~170mm能順利地進行泵送。

二、泵的選擇與輸送管的布設(shè)

1. 泵的選擇

  選擇的泵應(yīng)與輸送距離、輸送高度及澆筑倉面對混凝土的需求量相匹配。當前施工的傾向是過分看重壓送性(特別是壓送速度的提高),往往造成輸送管內(nèi)混凝土離析。

2. 泵管的布設(shè)

 ?。?)管線選擇:盡可能選擇直而順的路線,從而減少彎管的數(shù)量。

  (2)輸送管的布置:各管卡一定要擰緊到位,保證接頭密封嚴密,不漏漿。管卡盡量不與地面支撐物接觸,以便拆裝。由于揚程大,混凝土泵分配閥換向及吸入混凝土(或停止泵送時),管中的混凝土將對泵產(chǎn)生逆流壓力,該壓力會使泵容積效率降低,影響泵排量,造成混凝土離析而堵管??梢栽诒贸隹诩茉O(shè)15m或以上的水平管,利用水平管中混凝土拌和物與輸送管壁間的摩擦阻力來平衡此壓力。當受場地限制,無法設(shè)置足夠長的水平管時,則宜在輸送管路的錐行管和直管間設(shè)插管,停止泵送時插上插板可以防止混凝土逆流。另外,泵送混凝土應(yīng)把新的、無磨損的或管壁較厚的輸送管配置在管路開始處,以防管內(nèi)壓力過高而產(chǎn)生事故。

  (3)泵管的固定:泵管特別是彎管的固定是影響爆管、泵送能否順利進行的重要因素。在轉(zhuǎn)彎段,泵送時管壁對拌和物的摩擦阻力也加大,停止泵送時混凝土倒流對彎管的沖擊力也比直管段大的多,因此彎管是一個薄弱環(huán)節(jié),在此處容易因受力過大而爆管,其固定及加固也顯得特別重要,見圖1。

  直管段可每隔15m左右在管的兩邊各設(shè)置一根緊貼管外壁的地錨予以加固。當?shù)匦螐?fù)雜而無法打地錨加固時,可用鋼絲繩捆綁好泵管,鋼絲繩另一端與5 t葫蘆連接固定于堅實基礎(chǔ)。這樣不但可以固定好本段泵管,而且使鋼絲繩受力段泵管的自重壓力盡可能少地傳遞給下一段泵管,從而使各泵管相對更加穩(wěn)固。

三、泵送混凝土的拌和、運輸和泵送

  從混凝土的生產(chǎn)地點到混凝土入倉,是由攪拌站、運輸車、泵等組成的分散式施工流水線組成的,其中任何一環(huán)節(jié)出問題(如機械故障、運輸線路受阻等)都會直接影響混凝土的澆筑質(zhì)量。因此,要認真抓好每個環(huán)節(jié)。

1. 拌和、運輸

  混凝土的拌和在稱量及拌和時間上應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范的要求,運輸?shù)穆访嬉M可能平整,以免在運輸時車輛產(chǎn)生過大的震動而使混凝土發(fā)生離析、漏漿、嚴重泌水和坍落度損失。運輸?shù)臅r間應(yīng)符合表1的要求。

  另外,為保證混凝土的可泵性,可先不加水拌和干料,再由運輸車運輸至泵送場(其運輸時間也應(yīng)符合上表的要求),由另一臺拌和機加水攪拌90 s以上。這樣混凝土拌和充分,大大地減少混凝土發(fā)生離析、泌水、漏漿和坍落度損失等不利于混凝土泵送和影響混凝土質(zhì)量的因素。

2. 混凝土的泵送

  開始泵送時,先輸送適量的同強度等級的無石混凝土潤滑輸送管壁,緊接著輸送正常混凝土。泵送過程中,受料斗內(nèi)應(yīng)經(jīng)常留有足夠的混凝土,防止吸入空氣,發(fā)生堵塞。若要較長時間停止泵送需隔4~5min開泵一次,反泵1~2個行程,再正泵1~2行程,以防止管中混凝土凝結(jié)。若停機時間超過30min(視氣溫、坍落度而定)宜將混凝土從泵和輸送管中清除,對于坍落度小的混凝土更要嚴加注意。

3. 泵送混凝土施工中的堵塞及排除

 ?。?)堵塞的可能原因及預(yù)防:處理堵塞是一件很麻煩的事,所以對堵塞現(xiàn)象應(yīng)以預(yù)防為主,主要從以下幾個方面著手加以防備,減少堵塞的可能性。

  在混凝土質(zhì)量方面:混凝土的和易性差,表現(xiàn)為粗骨料粒徑太大或級配不符合要求;砂率太低或級配不符合要求;水泥用量不當或質(zhì)量不符合要求;攪拌不均勻或攪拌時間停留過長已離析;人造輕骨料吸水性過大等。其坍落度不穩(wěn)定,粘聚性差,保水性差。因混凝土質(zhì)量是造成堵塞的主要原因,所以現(xiàn)場管理人員應(yīng)嚴格加以控制和預(yù)防。在管路方面:管子接頭漏水造成輸送過程坍落度下降、泄壓,彎管的彎曲半徑過小,管道不直成凹槽,管道未對齊。在操作方面:待料或停機時間過長。

 ?。?)堵管發(fā)生后的處理措施:堵管發(fā)生后,先進行反泵疏通,若反泵疏通無效,則應(yīng)立即判定堵塞部位,停機清理管路。堵管部位判定方法是,在泵機操作人員進行正泵- 反泵操作的同時,其他人員沿管路尋找堵塞部位。一般來說,從泵的出口起至堵塞部位會發(fā)生劇烈振動,而堵塞點以后的管路則是靜止的,堵塞段混凝土吸動有響聲,堵塞點以后無響聲,敲打管道,堵塞部位有發(fā)悶的聲音和密實的感覺。一旦找到堵塞部位,在進行正- 反泵的同時,用木槌敲打該處,有時能恢復(fù)暢通,無效應(yīng)立即拆卸該管道進行清洗。如堵塞部位與判斷不準,也可進行分段清洗。

  (3)向高處泵送堵塞的一般規(guī)律:向高處泵送反泵容易,不容易發(fā)生堵塞,但容易出現(xiàn)分配閥堵塞或水平段錐管、彎管堵塞。

四、泵送混凝土的澆筑和養(yǎng)護

  泵送混凝土對模板的側(cè)壓力比塑性混凝土大,所以支模設(shè)計時,應(yīng)該考慮加強模板支撐的措施,防止模板變形。發(fā)生模板外脹時,要及時加固模板,同時通知降低泵送速度,或轉(zhuǎn)移澆筑點,待模板重新加固好后,再進行正常澆筑。泵送混凝土振搗宜在15~30 s之間,振至混凝土表面氣泡減少或無氣泡上升為止。養(yǎng)護不得少于規(guī)范規(guī)定的時間。嚴格檢驗混凝土原材料品質(zhì),發(fā)現(xiàn)問題停止使用;做好試塊。

五、混凝土泵和輸送管的清洗

  混凝土泵要清洗干凈,以利下一次泵送的正常順利進行。而在高揚程的洗管中,因水在水平管中對管子的摩擦力比混凝土的小,15m長不足以平衡逆流壓力,只有泵出口的水平管在50m左右長時才能平衡其逆流壓力,利用泵進行洗管。當受場地限制無法布設(shè)足夠長的水平管時,只能拆管瀉放、清洗輸送管,此時瀉流出的混凝土壓力很大,要做好安全防護工作。

 
 
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