摘要：隨著工程建設的飛速發(fā)展，泵送混凝土在施工項目中被廣泛應用。然而在泵送混凝土灌注作業(yè)中，由于各種條件因素的變化，致使混凝土施工時出現堵管、爆管、頂升壓力等問題，這不僅直接影響到工程質量，也影響了工程進度。文章以黃織鐵路歹陽河大橋工程泵送施工為例，針對泵送混凝土的施工特點，從原材料的選用、配合比的設計、設備選型、配管及布置以及混凝土拌制、運輸及泵送過程等多方面進行闡述。
關鍵詞：配合比；混凝土泵；設備選型；配管
一、泵送砼的原材料和配合比
黃織鐵路工程附近方圓幾百公里未見河砂資源，混凝土用砂僅能使用本地石場石灰?guī)r碎石加工生產的人工機制砂，細度模數3.1～3.4，屬粗砂。歹陽河大橋地勢險要，河兩岸為峭壁地形，施工便道無法開進，且落差高達120米，大橋墩身最高110米，從0#臺至混凝土拌和站最遠泵送線距離超過400米。這給泵送混凝土的施工帶來了極大的困難。機制砂混凝土單方用水量較大，且容易泌水，流動性差，不宜泵送。而且由于使用粗砂，使得遠距離泵送的難度進一步加大。為了彌補以上不足，在配合比設計中采取以下措施以提高混凝土的各項性能指標，以滿足施工需要：
1．采用安順電廠Ⅰ級粉煤灰作為混凝土摻和料，水泥取代率15%～20%，超量系數1.1～-1.4，用于改善泵送混凝土的和易性和粘聚性，降低泵送阻力，提高細骨料中細顆粒組分，改善細料級配。同時，摻入粉煤灰后，混凝土水化熱也有所降低，對于大體積混凝土基礎及墩身結構的施工及耐久性極為有利。
2．適當提高混凝土砂率，以提高混凝土的泵送性能。
3．采用六盤水恒帆HF聚羧酸高效緩凝減水劑，減水率30%以上，單方混凝土用水量控制在165公斤以內，將水膠比控制在0.40。以降低水泥用量，降低水化熱，防止砼裂縫，保證砼強度。
4．粗骨料采用二級配碎石，分別為5～16mm及16～26.5mm碎石按1：1比例相摻，使碎石級配結構達到泵送理想狀態(tài)。
5．混凝土坍落度控制在180～220mm，以利于遠距離泵送。
6．水泥采用普定明達P.0 42.5級普通硅酸鹽水泥。
通過正交法多次試驗，最終確定C35泵送混凝土的理論配合比為，水泥：粉煤灰：砂：（小石：中石）：外加劑：水=1:0.20:2.61:（1.41：1.41）:0.0144：0.48。坍落度220mm，坍落度損失值小于10mm/2小時。28d設計強度為45Mpa。單方水泥用量僅為344公斤。
二、砼泵設備的選型
砼泵的型號要根據工程情況、最大泵送距離、最大泵送量選定。進行頂升混凝土施工時，泵送頂升機具的選擇至關重要，關鍵是混凝土泵車提供的最大泵送頂升壓力能夠使結構內的混凝土達到指定位置, 如果頂升能力不足,頂升不到位而返工,將會造成很大的經濟損失。具體計算時將鋼管的垂直高度折算成水平距離,利用求出的單位長度水平管產生的壓力損失值,計算出所需的泵送混凝土壓強,考慮自重壓力、泵車內部的壓力損失值后即可進行泵送機具的選型。頂升混凝土時每個灌注孔盡量備用1 臺輸送泵,防止泵車中途出現故障,避免混凝土凝固。通過計算最后選定三一重工80泵機作為歹陽河大橋工程的混凝土輸送泵。
三、砼泵配管
1．根據施工要求及骨料大小、砼排量及泵送距離，配置輸送管時應按最短距離、最少彎頭和最大彎頭來布管，盡量減小輸送阻力。
2．輸送管的布置：水平管或向下垂直管的布置，宜使砼澆注方向與泵送方向相反，向上垂直管的布置，宜使砼澆注方向與泵送方向相同。
3．配管時應盡量避免上行傾斜配管，以防砼返流。泵出口錐管處，不許直接接彎管，至少應接入5mm以上直管后，再接彎管。
4．下行傾斜配管，應根據傾角大小區(qū)別對待：（1）傾斜度在4°以內，與水平配管相同；（2）斜度4°～7°時，水平管的長度應是高差的5倍，或采用彎管等方法增加阻力；（3）傾斜度大于7°時，除了水平管的長度大于高的5倍外，宜在斜管上端設置氣門。垂直向下的管路，出口處應裝設防離析裝置，預防堵管。
5．垂直向上輸送時，由于重力作用而使混凝土產生逆流，輸送效率下降，這種現象隨著向上垂直高度的增加而愈加明顯。為此，泵與垂直管之間應設置一段10 m～15 m 的水平管以抵消且應在水平管路中接入管路截止閥。停機時間超過5min時，應關閉截止閥，防止混凝土倒流，導致堵管。由水平轉垂直時的90度彎管，彎曲半徑應大于500mm。
6．砼輸送管道應有獨立的支承系統(tǒng)，在管道的每個彎管處，必須設有牢固的支架，輸送管不得有裂紋、凹坑，其接頭應嚴密、平滑，不得有彎折現象。泵管接頭卡要卡緊，并上保險銷。
7．夏季氣溫較高，管道在強烈陽光照射下，混凝土易脫水，從而導致堵管，因此在管道上應加蓋濕草袋或其他降溫用品。
8．泵送中途接管時，每次只能加接一根，且應用水潤滑一下管道內壁，并排盡空氣，否則極易造成堵管。
四、泵送砼的拌制
攪拌泵送砼時，必須準確地按配合比投料，其稱量偏差不得超過下列規(guī)定：（1）水泥、摻合料、水、外加劑：±2%。（2）粗細骨料：±3%。（3）泵送砼攪拌的最短時間不能小于2.0分鐘。凡吸水性大的骨料，宜預先濕潤。
五、泵送砼的運輸
1．攪拌車在裝料前,必須倒凈積水或其他廢物。
2．必須先運送與混凝土配合比相同的水泥砂漿,其量以能全部濕潤泵送管內壁為宜。
3．攪拌車在運輸過程中,攪拌筒必須保持慢速轉動,以減少坍落度損失,攪拌筒停轉或轉速太快,都會增大坍落度的損失。
4．攪拌車在運輸途中以及卸料前,嚴禁任意加水,加水不但直接影響混凝土強度,而且破壞混凝土的和易性,在泵送時產生離析現象而堵管。
5．混凝土的運輸時間指第一拌混凝土自攪拌機卸出至現場入泵時止的時間。混凝土的允許運送時間長短是隨氣溫、水泥和外加劑品種、混凝土強度等級高低而變化的,主要取決于混凝土初凝時間的長短?；炷恋脑试S運送時間不宜超過所測得的混凝土初凝時間的1/ 2 。
六、泵送砼的壓送
1．泵送砼壓送前應用水濕潤泵的料斗、泵室、管道等與砼接觸的部分管路經檢查無漏水后，采用水泥漿或混凝土成分相同的砂漿進行潤滑壓送?，作用是讓輸送管道得到充分潤滑。如果砂漿用量太少，將導致部分輸送管道沒有得到潤滑，從而導致堵管。泵送前根據配置的管道長度和管徑及攪拌機、混凝土輸送攪拌罐、料斗、管道等吸附砂漿量準確的計算好砂漿用量。保證全部管道得到充分潤滑，泵入構件內的砂漿不影響結構質量或造成不必要的浪費。
2．有時在泵送砂漿時，便發(fā)生堵管現象，就是因為砂漿與管道中的水直接接觸后，砂漿離析而引起的，預防辦法是：泵前用水濕潤管道后，從管道的最低點將管道接頭松開，將余水全部放掉，或者在泵水之后，泵送砂漿之前，放入一海綿球，將砂漿與水分開。泵送完畢清洗管道時，也要放入一海綿球，將水與混凝土分開，否則在兩處交界處極易造成堵管。
3．首次泵送時，由于管道阻力較大，此時應低速泵送，泵送正常后，可適當提高泵送速度。并應注意觀察泵的壓力和各部分工作情況，當出現堵管征兆或某一車混凝土的塌落度較小時，應低速泵送，將堵管消滅在萌芽狀態(tài)。待壓送順利后，方可提高到正常壓送速度。
4．泵送砼的壓送應連續(xù)進行。當砼供應不足時，應降低壓送速度，避免壓送中斷。壓送砼時，砼泵的活塞應盡量采用大行程運轉。在泵送施工中時刻注意泵送壓力表的讀數，一旦發(fā)現壓力表讀數突然增大，應立即反泵2-3個行程，再正泵，堵管即可排除。若已經進行了反泵、正泵幾個操作循環(huán)，仍未排除堵管，應及時拆管清洗，否則將使堵管更加嚴重。
5．當輸送壓力逐漸增高，而料斗料位不下降，管道出口不出料，泵發(fā)生振動，管路也伴有強烈的振動和位移時，可判定是管道堵塞。當砼壓送困難時，泵的壓力升高，管路產生振動時，不可勉強壓送，應對管路進行檢查，并放慢壓送速度或使泵反轉，以防堵塞。
6．當輸送管被堵塞時，可用木槌敲擊管路，找出堵塞的管段待砼泵卸壓后，拆卸堵塞的管段，取出堵塞的砼等物，并檢查其余管路無堵塞后才可接管。重新壓送砼時，應待管內空氣排盡后，才能將拆卸過的管段接頭擰緊。
7．壓送砼時，料斗應裝滿砼。操作人員須隨時觀察料斗中的余料，余料不得低于攪拌軸，如果余料太少，極易吸入空氣，如吸入空氣，應立即反泵，將砼抽回到料斗內，待除去空氣后，再轉為正轉。
8．在壓送過程中，有計劃停泵時，應事先確定中斷澆筑的位置，方可停泵。
9．停機期間，壓送中斷的時間超過30分鐘或遇到下列情況時，泵送應作間隔推動，每4～5分鐘進行4個行程的正反轉，以防砼離析或管道堵塞：（1）在夏季壓送中斷時；（2）砼有過分的泌水現象；（3）壓送發(fā)生困難時。對于停機時間過長，已初凝的混凝土，不宜繼續(xù)泵送。
10．砼泵的操作人員，必須經過培訓，合格后方可進行操作，砼泵的操作及使用，應嚴格遵守砼泵“使用說明”的要求。
11．當發(fā)現有一斗混凝土的塌落度很小，無法泵送時，應及時將混凝土從料斗底部放掉，若貪圖省事，強行泵送極易造成堵管。切忌在料斗中加水攪拌。
12．泵送完畢，管道未清洗干凈，會造成下一次泵送時堵管。所以每次泵送完畢一定要按照操作規(guī)程將輸送管道清洗干凈。泵送混凝土結束后，一定要用高壓水將泵體和S管沖洗干凈。當沖洗無效時，可采用釬敲，以把殘渣去掉，直至徹底干凈為止。?
七、泵送砼的養(yǎng)護
1．泵送砼澆灌完畢后的12小時內，應進行覆蓋，并灑水養(yǎng)護。在養(yǎng)護時間內，砼應保護濕潤狀態(tài)，開始澆水養(yǎng)護時，不得直接沖刷砼表面。
2．鋼外模、木內模在未脫時，在養(yǎng)護期內邊應澆水濕潤，進行砼的養(yǎng)生。
3．砼的養(yǎng)護時間：（1）未摻任何外加劑時，不得少于7晝夜；（2）摻外加劑時不得少于14個晝夜。
參考文獻：
[1]鐵路混凝土與砌體工程施工規(guī)范．TB10210—2001.
[2]混凝土泵送施工技術規(guī)程 (JGJ/T10-95).
關鍵詞：配合比；混凝土泵；設備選型；配管
一、泵送砼的原材料和配合比
黃織鐵路工程附近方圓幾百公里未見河砂資源，混凝土用砂僅能使用本地石場石灰?guī)r碎石加工生產的人工機制砂，細度模數3.1～3.4，屬粗砂。歹陽河大橋地勢險要，河兩岸為峭壁地形，施工便道無法開進，且落差高達120米，大橋墩身最高110米，從0#臺至混凝土拌和站最遠泵送線距離超過400米。這給泵送混凝土的施工帶來了極大的困難。機制砂混凝土單方用水量較大，且容易泌水，流動性差，不宜泵送。而且由于使用粗砂，使得遠距離泵送的難度進一步加大。為了彌補以上不足，在配合比設計中采取以下措施以提高混凝土的各項性能指標，以滿足施工需要：
1．采用安順電廠Ⅰ級粉煤灰作為混凝土摻和料，水泥取代率15%～20%，超量系數1.1～-1.4，用于改善泵送混凝土的和易性和粘聚性，降低泵送阻力，提高細骨料中細顆粒組分，改善細料級配。同時，摻入粉煤灰后，混凝土水化熱也有所降低，對于大體積混凝土基礎及墩身結構的施工及耐久性極為有利。
2．適當提高混凝土砂率，以提高混凝土的泵送性能。
3．采用六盤水恒帆HF聚羧酸高效緩凝減水劑，減水率30%以上，單方混凝土用水量控制在165公斤以內，將水膠比控制在0.40。以降低水泥用量，降低水化熱，防止砼裂縫，保證砼強度。
4．粗骨料采用二級配碎石，分別為5～16mm及16～26.5mm碎石按1：1比例相摻，使碎石級配結構達到泵送理想狀態(tài)。
5．混凝土坍落度控制在180～220mm，以利于遠距離泵送。
6．水泥采用普定明達P.0 42.5級普通硅酸鹽水泥。
通過正交法多次試驗，最終確定C35泵送混凝土的理論配合比為，水泥：粉煤灰：砂：（小石：中石）：外加劑：水=1:0.20:2.61:（1.41：1.41）:0.0144：0.48。坍落度220mm，坍落度損失值小于10mm/2小時。28d設計強度為45Mpa。單方水泥用量僅為344公斤。
二、砼泵設備的選型
砼泵的型號要根據工程情況、最大泵送距離、最大泵送量選定。進行頂升混凝土施工時，泵送頂升機具的選擇至關重要，關鍵是混凝土泵車提供的最大泵送頂升壓力能夠使結構內的混凝土達到指定位置, 如果頂升能力不足,頂升不到位而返工,將會造成很大的經濟損失。具體計算時將鋼管的垂直高度折算成水平距離,利用求出的單位長度水平管產生的壓力損失值,計算出所需的泵送混凝土壓強,考慮自重壓力、泵車內部的壓力損失值后即可進行泵送機具的選型。頂升混凝土時每個灌注孔盡量備用1 臺輸送泵,防止泵車中途出現故障,避免混凝土凝固。通過計算最后選定三一重工80泵機作為歹陽河大橋工程的混凝土輸送泵。
三、砼泵配管
1．根據施工要求及骨料大小、砼排量及泵送距離，配置輸送管時應按最短距離、最少彎頭和最大彎頭來布管，盡量減小輸送阻力。
2．輸送管的布置：水平管或向下垂直管的布置，宜使砼澆注方向與泵送方向相反，向上垂直管的布置，宜使砼澆注方向與泵送方向相同。
3．配管時應盡量避免上行傾斜配管，以防砼返流。泵出口錐管處，不許直接接彎管，至少應接入5mm以上直管后，再接彎管。
4．下行傾斜配管，應根據傾角大小區(qū)別對待：（1）傾斜度在4°以內，與水平配管相同；（2）斜度4°～7°時，水平管的長度應是高差的5倍，或采用彎管等方法增加阻力；（3）傾斜度大于7°時，除了水平管的長度大于高的5倍外，宜在斜管上端設置氣門。垂直向下的管路，出口處應裝設防離析裝置，預防堵管。
5．垂直向上輸送時，由于重力作用而使混凝土產生逆流，輸送效率下降，這種現象隨著向上垂直高度的增加而愈加明顯。為此，泵與垂直管之間應設置一段10 m～15 m 的水平管以抵消且應在水平管路中接入管路截止閥。停機時間超過5min時，應關閉截止閥，防止混凝土倒流，導致堵管。由水平轉垂直時的90度彎管，彎曲半徑應大于500mm。
6．砼輸送管道應有獨立的支承系統(tǒng)，在管道的每個彎管處，必須設有牢固的支架，輸送管不得有裂紋、凹坑，其接頭應嚴密、平滑，不得有彎折現象。泵管接頭卡要卡緊，并上保險銷。
7．夏季氣溫較高，管道在強烈陽光照射下，混凝土易脫水，從而導致堵管，因此在管道上應加蓋濕草袋或其他降溫用品。
8．泵送中途接管時，每次只能加接一根，且應用水潤滑一下管道內壁，并排盡空氣，否則極易造成堵管。
四、泵送砼的拌制
攪拌泵送砼時，必須準確地按配合比投料，其稱量偏差不得超過下列規(guī)定：（1）水泥、摻合料、水、外加劑：±2%。（2）粗細骨料：±3%。（3）泵送砼攪拌的最短時間不能小于2.0分鐘。凡吸水性大的骨料，宜預先濕潤。
五、泵送砼的運輸
1．攪拌車在裝料前,必須倒凈積水或其他廢物。
2．必須先運送與混凝土配合比相同的水泥砂漿,其量以能全部濕潤泵送管內壁為宜。
3．攪拌車在運輸過程中,攪拌筒必須保持慢速轉動,以減少坍落度損失,攪拌筒停轉或轉速太快,都會增大坍落度的損失。
4．攪拌車在運輸途中以及卸料前,嚴禁任意加水,加水不但直接影響混凝土強度,而且破壞混凝土的和易性,在泵送時產生離析現象而堵管。
5．混凝土的運輸時間指第一拌混凝土自攪拌機卸出至現場入泵時止的時間。混凝土的允許運送時間長短是隨氣溫、水泥和外加劑品種、混凝土強度等級高低而變化的,主要取決于混凝土初凝時間的長短?；炷恋脑试S運送時間不宜超過所測得的混凝土初凝時間的1/ 2 。
六、泵送砼的壓送
1．泵送砼壓送前應用水濕潤泵的料斗、泵室、管道等與砼接觸的部分管路經檢查無漏水后，采用水泥漿或混凝土成分相同的砂漿進行潤滑壓送?，作用是讓輸送管道得到充分潤滑。如果砂漿用量太少，將導致部分輸送管道沒有得到潤滑，從而導致堵管。泵送前根據配置的管道長度和管徑及攪拌機、混凝土輸送攪拌罐、料斗、管道等吸附砂漿量準確的計算好砂漿用量。保證全部管道得到充分潤滑，泵入構件內的砂漿不影響結構質量或造成不必要的浪費。
2．有時在泵送砂漿時，便發(fā)生堵管現象，就是因為砂漿與管道中的水直接接觸后，砂漿離析而引起的，預防辦法是：泵前用水濕潤管道后，從管道的最低點將管道接頭松開，將余水全部放掉，或者在泵水之后，泵送砂漿之前，放入一海綿球，將砂漿與水分開。泵送完畢清洗管道時，也要放入一海綿球，將水與混凝土分開，否則在兩處交界處極易造成堵管。
3．首次泵送時，由于管道阻力較大，此時應低速泵送，泵送正常后，可適當提高泵送速度。并應注意觀察泵的壓力和各部分工作情況，當出現堵管征兆或某一車混凝土的塌落度較小時，應低速泵送，將堵管消滅在萌芽狀態(tài)。待壓送順利后，方可提高到正常壓送速度。
4．泵送砼的壓送應連續(xù)進行。當砼供應不足時，應降低壓送速度，避免壓送中斷。壓送砼時，砼泵的活塞應盡量采用大行程運轉。在泵送施工中時刻注意泵送壓力表的讀數，一旦發(fā)現壓力表讀數突然增大，應立即反泵2-3個行程，再正泵，堵管即可排除。若已經進行了反泵、正泵幾個操作循環(huán)，仍未排除堵管，應及時拆管清洗，否則將使堵管更加嚴重。
5．當輸送壓力逐漸增高，而料斗料位不下降，管道出口不出料，泵發(fā)生振動，管路也伴有強烈的振動和位移時，可判定是管道堵塞。當砼壓送困難時，泵的壓力升高，管路產生振動時，不可勉強壓送，應對管路進行檢查，并放慢壓送速度或使泵反轉，以防堵塞。
6．當輸送管被堵塞時，可用木槌敲擊管路，找出堵塞的管段待砼泵卸壓后，拆卸堵塞的管段，取出堵塞的砼等物，并檢查其余管路無堵塞后才可接管。重新壓送砼時，應待管內空氣排盡后，才能將拆卸過的管段接頭擰緊。
7．壓送砼時，料斗應裝滿砼。操作人員須隨時觀察料斗中的余料，余料不得低于攪拌軸，如果余料太少，極易吸入空氣，如吸入空氣，應立即反泵，將砼抽回到料斗內，待除去空氣后，再轉為正轉。
8．在壓送過程中，有計劃停泵時，應事先確定中斷澆筑的位置，方可停泵。
9．停機期間，壓送中斷的時間超過30分鐘或遇到下列情況時，泵送應作間隔推動，每4～5分鐘進行4個行程的正反轉，以防砼離析或管道堵塞：（1）在夏季壓送中斷時；（2）砼有過分的泌水現象；（3）壓送發(fā)生困難時。對于停機時間過長，已初凝的混凝土，不宜繼續(xù)泵送。
10．砼泵的操作人員，必須經過培訓，合格后方可進行操作，砼泵的操作及使用，應嚴格遵守砼泵“使用說明”的要求。
11．當發(fā)現有一斗混凝土的塌落度很小，無法泵送時，應及時將混凝土從料斗底部放掉，若貪圖省事，強行泵送極易造成堵管。切忌在料斗中加水攪拌。
12．泵送完畢，管道未清洗干凈，會造成下一次泵送時堵管。所以每次泵送完畢一定要按照操作規(guī)程將輸送管道清洗干凈。泵送混凝土結束后，一定要用高壓水將泵體和S管沖洗干凈。當沖洗無效時，可采用釬敲，以把殘渣去掉，直至徹底干凈為止。?
七、泵送砼的養(yǎng)護
1．泵送砼澆灌完畢后的12小時內，應進行覆蓋，并灑水養(yǎng)護。在養(yǎng)護時間內，砼應保護濕潤狀態(tài)，開始澆水養(yǎng)護時，不得直接沖刷砼表面。
2．鋼外模、木內模在未脫時，在養(yǎng)護期內邊應澆水濕潤，進行砼的養(yǎng)生。
3．砼的養(yǎng)護時間：（1）未摻任何外加劑時，不得少于7晝夜；（2）摻外加劑時不得少于14個晝夜。
參考文獻：
[1]鐵路混凝土與砌體工程施工規(guī)范．TB10210—2001.
[2]混凝土泵送施工技術規(guī)程 (JGJ/T10-95).
