淺談泵送混凝土的施工工藝

摘 要：闡述了泵送混凝土的施工過程及泵送混凝土工藝特點，同時介紹了混凝土泵的類型發展。

關鍵詞：泵送混凝土；混凝土泵；施工工藝

1 序言

在建筑工程施工過程中，混凝土的澆筑是一項繁重的、關鍵性的工作，它在建筑工程總成本中占相當大的比重。用混凝土泵（地泵、車泵）沿輸送管輸送和澆筑混凝土，在各工業發達國家早已得到推廣及應用，成為輸送和澆筑混凝土的主要方法，取得了較好的技術效益和經濟效益。我國從70年代末期正式開始推廣混凝土泵送施工技術，逐步擴大應用范圍，近年來隨著我國經濟的飛速發展及基本建設規模日益擴大和預拌商品混凝土的推廣應用，泵送混凝土的應用在我國大中城市亦日益普及。

2 混凝土泵的類型和布置

2.1 混凝土泵的類型

混凝土泵的類型按驅動方式分為“活塞式”和“擠壓式”兩種。活塞式泵中，根據其動力的不同分為機械活塞泵和液壓式活塞泵（其中，機械式泵已被淘汰，現代生產的混凝土泵皆為液壓式泵）；根據其能否移動和移動的方式，分為固定式、拖式和汽車式。汽車式泵又分為帶布料桿式（俗稱車泵）和不帶布料桿（俗稱車截泵）兩種。擠壓式泵按其構造形式，分為轉子式雙滾輪型、直管式三滾輪型和帶式雙槽型三種，擠壓式泵一般均為液壓驅動。

2.2 混凝土泵的選型

混凝土泵的選型，是根據工程特點要求的最大輸送距離、最大輸出量（排量）和混凝土澆筑工程的特點要求、澆筑計劃等綜合因素來確定。

2.2.1 混凝土泵的實際平均輸出量，在混凝土泵或泵車的產品技術性能表中一般都詳細列有最大輸出量的數據，該數據是在標準條件（即混凝土坍落度為210mm，水泥用量為300kg/m3）情況下所能達到的，而且最大輸出量和最大輸送距離又是不能同時達到的，混凝土泵或泵車的實際輸出量與輸送距離有關，輸送距離增大，實際的混凝土輸出量就要降低，另外還與施工組織管理情況有關，如果組織管理情況良好，作業效率高，則實際輸出量提高，混凝土泵的實際平均輸出量可按下式進行計算：

Q=α.η.Qmax

式中：Q：每臺混凝土泵的實際平均輸出量（m3/h）；Qmax：每臺混凝土泵的最大輸出量（m3/h）；α：配管條件系數，可取0.8～0.9；η：作業效率系數，根據混凝土攪拌運輸車向混凝土泵供料的間斷時間、拆裝混凝土輸送管和供料停歇等情況，可取0.5～0.7。

2.2.2 混凝土泵的最大水平輸送距離主要取決于泵的類型、泵送壓力、輸送管徑和混凝土性質，最大水平輸送距離可按下列方法之一確定：a.根據產品技術性能表上提供的數據或曲線。b.由試驗確定。c.根據混凝土泵的最大出口壓力、配管情況、混凝土性能和輸出量，按下式計算：

Lmax=Pmax/△PH

式中：Lmax：混凝土泵的最大水平輸送距離（m）；Pmax：混凝土泵的最大出口壓力（Pa）；△PH：混凝土在水平輸送管內流動每米產生的壓力損失（Pa/m）。

2.3 混凝土泵的布置

混凝土泵或車泵在施工現場的布置要根據工程的場地情況、工程量分布、交通條件等而定，并應予以下各點分別考慮：

2.3.1 力求距離澆筑地點近，便于配管彎道少，混凝土運輸方便。

2.3.2 為保證混凝土泵連續工作，預留給每臺泵的場地最好能同時停放兩輛混凝土攪拌運輸車，或者能使其快速交替。

2.3.3 多臺泵同時澆筑時，分給每臺泵的工作量盡量大致相接近，最好能同時澆筑完畢。

2.3.4 為使混凝土泵能在最優泵送壓力作業，如泵送距離過長或過高，最好考慮加用中繼泵。

2.3.5 為便于混凝土泵的清洗，其位置最好接近供水和排水設施。

2.3.6 混凝土泵和泵車的作業范圍內，不得有高壓線等障礙物。

2.3.7 要考慮供電方便。

3 泵送前的準備工作

為保證把運至現場的混凝土拌合物順利地用混凝土泵經輸送管泵送至澆筑地點，事先必須做好下述泵送前的準備工作：

3.1 模板和支撐的強度，剛度和穩定性。模板的最大側壓力，可根據混凝土的澆筑速度、澆筑高度、坍落度、溫度、外加劑等主要影響因素，按下列兩公式計算取二式中的較小值：

F=0.22γt0β1β2V1/2

F=2.5H

式中：F：新澆筑混凝土對模板的最大側壓力（kN/m2）；γ：混凝土重力密度（kN/m3）；t0：新澆筑混凝土的初凝時間（h），可按實測確定。當缺乏試驗資料時，可采用t0=200/（T+15）計算（T為混凝土的溫度，℃）；V：混凝土的澆筑速度（m/h）；H：混凝土側壓力計算位置處至新澆混凝土頂面的總高度（m）；β1：外加劑影響修正系數，不摻外加劑時取1.0，摻具有緩凝作用的外加劑時取1.2；β2：混凝土坍落度修正系數，當坍落度小于100mm時，取1.10；不小于100mm時，取1.15。

3.2 鋼筋的檢查，鋼筋的綁扎是否符合設計規范及設計圖紙要求。

3.3 檢查混凝土泵或泵車的放置處是否堅實穩定。

3.4 布料設備不得碰撞或直接擱置在模板上，手動布料桿下的模板和支架應加固。鋼盤骨架的保護，應符合下列規定：手動布料桿應設鋼支架架空，不得直接支承在鋼筋骨架上；板和塊體結構的水平鋼筋骨架（網），應設置足夠的鋼筋撐腳或鋼支架。鋼筋骨架重要節點宜采取加固措施；澆筑混凝土時，鋼筋骨架一旦變形或移位，應及時糾正。

3.5 檢查混凝土泵是否能正常工作。

3.6 混凝土泵送施工現場，應按統一指揮和調度，以保證順利進行泵送。

3.7 對施工現場，混凝土生產單位，應規定聯絡信號并配有通訊設備，以便及時聯絡，統一調配。

3.8 各崗位人員必須持證方可上崗，無經過專門培訓的無證人員不得上崗操作。

4 混凝土的拌制

泵送混凝土必須要具備良好的和易性、可泵性。泵送混凝土宜采用預拌商品混凝土，在混凝土公司生產，用混凝土攪拌運輸車運送至施工現場，這樣生產的混凝土質量容易得到保證。泵送混凝土由商品混凝土公司生產時，必須嚴格按照國家現行標準《預拌混凝土》的有關規定執行生產。生產泵送混凝土前，應先全面檢驗生產原材料的質量指標，一定要符合國家標準及配合比設計要求，并應根據生產原材料的變化，及時調整混凝土生產配合比。生產泵送混凝土時，應嚴格按國家標準要求對生產原材料進行計量。

5 混凝土的運輸

為保證混凝土泵送的順利進行，攪拌好的混凝土拌合物從生產地點（混凝土公司）到泵送處（施工現場）的運輸很重要，因為相對一般混凝土而言，泵送混凝土設計塌落度較大，長距離運輸混凝土容易產生離析，造成堵管。故最好選用專用的混凝土攪拌運輸車運輸，并在卸料前高速正轉運輸車的攪拌筒（鼓）2～3分鐘方喂料。

6 混凝土的泵送

混凝土泵或車泵啟動后，應根據輸送管的長度先泵送適量的水以濕潤料斗、混凝土缸及輸送管內壁等直接與混凝土拌合物接觸的部位。經泵水檢查正常后，再泵送適量的1：2水泥砂漿（或混凝土內除粗集料外的其他成分相同配合比的水泥砂漿）進行潤滑輸送管內壁。水泥砂漿的用量及配制可參考左表進行：

剛開始泵送時，混凝土泵應處于慢速、勻速并隨時可反泵的狀態。待各方面情況都正常后再轉入正常泵送。

正常泵送時，泵送要連續進行，盡量少停頓，遇到混凝土供應不上的情況下，可放慢泵送速度，保持連續泵送。混凝土泵料斗中應時刻保留足夠的混凝土，作為間隔推動管路內混凝土之用。

長時間停泵，應每隔4～5分鐘開泵一次，使正泵和反泵各兩個沖程，以防止混凝土堵管。如為混凝土泵車，可使澆筑軟管對準料斗泵送，使泵管內混凝土進行循環，以防止混凝土堵管。

當輸送管被堵塞時，應采取下列方法排除：（1）重復進行反泵和正泵，逐步吸出混凝土至料斗中，重新攪拌后泵送。（2）用木槌敲擊等方法，查明堵塞部位，將混凝土擊松后，重復進行反泵和正泵，排除堵塞。（3）當上述兩種方法無效時，應在混凝土卸壓后，拆除堵塞部位的輸送管，排出混凝土堵塞物后，方可接管。重新泵送前，應先排除管內空氣后，方可擰緊接頭。

7 混凝土的澆筑

混凝土澆筑，應預先根據工程結構特點，平面形狀和幾何尺寸、混凝土生產設備和運輸設備的供應能力、泵送設備的泵送能力、勞動力和管理能力，以及周圍場地大小、運輸道路情況等條件，劃分混凝土澆筑區域。并明確設備和人員的分工，以保證結構能按計劃整體性進行澆筑。

泵送混凝土的振搗宜采用機械振搗，嚴禁過度振搗或漏振，當采用插入式振動器（振動捧）的移動間距宜為400mm左右，振搗時間宜為15-30s，當采用人工插搗時，嚴禁漏插。

泵送混凝土較普通混凝土：塌落度大、膠凝材料用量大、細骨料用量大、粗骨料粒較小、收縮大。施工完畢的混凝土工程，必須在混凝土終凝前2小時左右再用磨板、壓尺進行二次壓漿抹面處理，并應及時淋水養護或覆蓋濕麻包養護，防止混凝土面層水份蒸發過快，容易出現塑性收縮裂縫，嚴重者會形成貫穿性裂縫；特別是在氣溫高、相對濕度低或較大風速的施工環境下，上述工藝尤為重要。

8 混凝土泵的清洗

混凝土泵送結束后，應及時清洗混凝土泵和輸送管，清洗方法有水洗法和氣洗法兩種。在實際施工操作中，水洗較為普遍，因其操作方便、安全。首先，應計算泵管內剩余的混凝土量，泵管內混凝土的數量可參考附表，洗管前應先行反吸，以降低管內壓力和管內的混凝土量，洗管時，布料桿或彎管出口，禁止站人，可用安全擋架或圍欄阻擋，防止傷人。

9 結束語

混凝土的泵送施工方式與傳統的施工方式比較有明顯節約勞動力、降低勞動強度、降低工程造價、提高施工進度、保證工程質量等優點。隨著科學技術的進步、混凝土泵性能的提高，我國空前規模的經濟建設，需要新的施工技術支撐，這一切都為泵送混凝土的發展提供了非常有利的條件，泵送混凝土施工工藝也會有新飛躍發展。

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