吳 宣 紅
(福建省惠東建筑工程有限公司,福建 惠安 362141)
泵送混凝土施工技術
吳 宣 紅
(福建省惠東建筑工程有限公司,福建 惠安 362141)
結合泵送混凝土工藝具有輸送力大、快速、高效、節省人力、可連續作業等特點,針對泵送混凝土施工中的問題,介紹了泵送的施工工藝、施工組織及調配事項,指出泵送混凝土不僅加速了施工進度,提高了工程質量,降低了原材料損耗,而且提高了社會效益和經濟效益。
泵送混凝土,施工技術,工藝,效益
泵送混凝土是在混凝土輸送泵壓力的推動下將混凝土沿管壁向前推動的。由于混凝土輸送方法的特殊性,要求混凝土拌合物必須具備有別于普通拌合物的特殊性質——可泵性。根據流變學原理,可泵性良好的混凝土在泵管中的流動是“柱塞式流動”。在泵閥的推動下,當混凝土泵對混凝土柱塞的壓力超過輸送管內壁與水泥砂漿層之間的摩擦力時,混凝土即向前流動。可泵性良好的混凝土拌合物應具備以下特點:較高的流動性、在足夠的運輸時間內坍落度損失最小、混凝土的粘聚性好、在泵壓力下不離析、不泌水。較高的水泥砂漿質量以降低輸送過程中所產生的摩阻力。由于其泵送混凝土所具有的特殊性能,那么在施工特點,施工工藝上也有別于普通混凝土的澆筑,在施工工藝上要采取一些特殊措施。
1)施工快速、周期短。如1998年福大化催國家工程研究中心綜合樓承臺地梁混凝土體積252 m3,要求一次澆完不留施工縫,原計劃用一臺0.4 m3攪拌機要2天3夜才能完成,實際采用商品混凝土泵送僅用8 h就完成了。2)質量好。由于泵送施工采用流動混凝土,具有流動性大的特點,故澆灌混凝土時混凝土不易被鋼筋阻擋,稍加振動混凝土就可達到密實,拆模后其混凝土表面的光滑程度比普通混凝土好得多,質量比普通混凝土好。3)節省人工,提高功效。混凝土的泵送施工減少了二次倒運,減少了工人工作的勞動強度。據經驗統計泵送混凝土施工的速度達到了8 m3/工~15 m3/工,比普通的混凝土澆灌施工方法提高功效3倍~5倍,可比正常施工澆灌方法節約人工1/2~3/4。4)方便施工,不受場地條件限制。泵送混凝土施工只要合理布置好管路或澆筑泵車的線路,就可把混凝土澆灌到任何地點,不受場地條件限制如:施工現場狹小,道路不良的地方都不必擔心會影響泵送施工。5)對混凝土的特殊要求。為保證混凝土具有良好的可泵性,除對混凝土的原材料、配合比有嚴格的要求,還對骨料的最大粒徑、試配、砂率、水泥用量有一定的限制。為使混凝土流動,還需在混凝土中添加一定的外加劑。6)需要嚴密的施工組織與管理。泵送混凝土施工技術性比較強,故對施工人員要求必須有一定的施工技能,具有科學的施工管理措施,否則,一旦發生事故將措手不及。
2.1 泵送方式及泵送管的選擇
混凝土輸送泵有固定式和泵車兩種,選用時主要根據工程對象和具體條件而定。施工時場地較空曠,便于泵車移動的澆筑地點可選用泵車;而對于場地狹窄的地方則采用固定式泵送混凝土。
泵送混凝土管的直徑(國產)一般有100,125,150等三種規格,并配拐彎角度的短管有15°,30°,45°,60°,90°,采用時主要根據混凝土中骨料粒徑和場地情況而定。一般要求管徑大于最大粒徑的3倍。
2.2 管路布置
對于泵車的管路布置要求:一般是整個線路布置盡量短、順直,少用彎管;如要使用彎管,其曲率半徑盡可能大。
對于固定式泵送混凝土時,在垂直管中,混凝土泵的輸送壓力不僅要克服混凝土在管內流動的摩擦力,同時還要克服混凝土在輸送高度范圍內的重力。故在布管時垂直管道應加以固定,固定間距為3 m左右。垂直管在樓板預留孔處用木楔子楔緊,在墻及柱上每節管子不得少于一個固定點,垂直管下端的彎管,不能作為上部管道的支撐點。應設鋼支撐承受垂直的管重量,否則會影響泵送效果。
2.3 配合比設計
泵送混凝土的配合比設計與普通混凝土配合比設計一樣,主要依據《普通混凝土配合比設計技術規定》《鋼筋混凝土工程施工及驗收規范》,最重要是必須滿足泵送要求,但應注意以下幾點:1)低于200號不適宜配置成泵送混凝土。因低標號的混凝土中水泥用量較少,對于混凝土流化后的和易性較差,不能滿足泵送需要。2)為避免混凝土流化后的分層、離析現象的產生,對泵送的混凝土中的砂率要求要比普通混凝土高4%~6%,有時甚至更高。3)對每立方米混凝土中,其細骨料須過0.315 mm篩孔微粒含量之和不少于15%,粗骨料宜用連續級配的石子,其最大粒徑的選擇要同時滿足輸送管的內徑,結構截面最小尺寸與鋼筋間最小凈距對骨料的要求,并隨泵送高度的變化遞減,應嚴格控制粗骨料中的針片狀顆粒含量。注意避免使用堿性骨料。4)采用粉煤灰作為外加劑。混凝土中摻入適量的粉煤灰可起到代替部分水泥的作用,同時使得混凝土的流動性得到改善,故可使工程的經濟效益和社會效益得到提高。事實上,根據這一推理已將粉煤灰廣泛用于流態混凝土和其他混凝土中。5)水膠比與膠結材料總量不僅對混凝土可泵性有影響,而且影響混凝土強度與耐火性。水膠比過大或膠結材料過少,混凝土的保水性差,壓力下容易離析泌水,混凝土中的水泥砂漿層與管道內壁之間的摩擦阻力大。一般來說,水膠比在0.45~0.60或膠結材料總量在450 kg/m3左右。6)含砂率。細骨料的含砂率是泵送混凝土的重要指標之一。我國一直采用的混凝土設計標準是低坍落度,低砂率。實踐證明,隨著含砂率的增加,強度和坍落度都隨之減小,但影響幅度較小。試驗證明含砂率低的混凝土比較容易離析,不易于泵送,含砂率太高需要增加水泥的用量。
1)事先必須對泵機操作人員進行技能操作培訓及技術交底。2)在安裝泵送管時,應檢查管中是否有殘留物,尤其是彎管,如有則應清除。管道接口處應加密封橡膠,避免混凝土出現漏漿現象。3)要求管道布置應牢固,以減少泵送混凝土時其壓力受到損失。4)泵送混凝土時,首先要在儲料斗內裝入清水并把水從管道內泵出,起到清洗管道的作用。再向料斗內加入水泥砂漿(水泥∶砂=1∶1或1∶2)潤滑泵機和管道。5)夏季施工時,對暴曬的水平管段采取覆蓋、淋水降溫等措施,防止混凝土坍落度損失過大。冬季施工時要對泵管采取防凍措施,如用草袋包扎等。雨季施工時要經常測定骨料的實際含水率,及時調整粗細骨料與水的實際用量,以避免坍落度的波動,防止強度的損失。運輸過程中還應注意防止雨水自出料口反流進混凝土中。6)暫時中斷泵送混凝土時,要采用倒泵,使管中混凝土形成前后往復運動,以保持良好的可泵性。高溫季節施工,倒泵時間間隔應小于5 min。7)有條件時,最好設一臺備用泵,以防止泵機臨時出現故障。8)泵送混凝土完畢應立即清洗混凝土泵、布料器及管。管道拆除后,應按不同規格分類堆放。9)對施工中途新接駁的輸送管,應清洗管內雜物,并用水或水泥砂漿潤滑管道。
從工程上混凝土采用泵送施工的經濟效果看其優點是:速度快、效率高,可大大縮短工期;而且大量節約勞動力,從開支上講,可減少個人工資的支付;還有流動性大、振搗密實,可避免結構上二次修補費用;在混凝土中摻入粉煤灰,從而可取代大約10%~15%的水泥用量,而且降低了水化熱及流動性,也可降低工程的成本;泵送的最大特點為其可一次性連續施工澆筑混凝土至現場,從而減少了混凝土的二次倒運費用。但由于混凝土泵的價格昂貴、臺班費用高、對材料要求高,若采用商品混凝土需配備或租用混凝土輸送車,并增加混凝土的運費具有一次性投資量大的特點,從而影響了其在工程上的應用范圍。比如在高層建筑、超高層建筑、大體積混凝土中應用混凝土泵,由于其利用率高,設備占用臺班少,大量節約勞動力及通過利用率來進行對混凝土泵的折舊而達到經濟效益效果;而在一般多層建筑,其混凝土量少且分散,由于其利用率低,所以對企業而言是不經濟的。
隨著經濟的不斷發展,建筑事業也不斷得以完善發展,高層建筑也不斷增加,施工技術的日新月異,我們應該看到泵送混凝土的施工可加速施工進度,提高工程的質量,減少勞動力用量,降低原材料損耗等優點,從而給我們帶來了社會效益和經濟效益。
[1] 李占斌.泵送混凝土施工技術[J].山西建筑,2006,32(13):106-107.
[2] 郝玉強,趙海絨.淺析泵送混凝土施工技術[J].山西建筑,2006,32(5):127-128.
[3] 曲永鳳.泵送混凝土施工技術及應用[J].企業技術開發,2013,32(5):196.
Pumping concrete construction technology
Wu Xuanhong
(FujianHuidongArchitecturalEngineeringCo.,Ltd,Hui’an362141,China)
Combining with the features of the pumping concrete craft, including large conveying strength, high effectiveness, labor-saving, and continuous operation, the paper introduces the pumping construction craft, construction organization, and and deployment, according to the problems in the construction, and points out the pumping concrete can accelerate the construction progress, promote the engineering quality, lower the losses of raw materials, so as to enhance its economic and social benefits.
pumping concrete, construction technology, craft, benefit
2015-03-28
吳宣紅(1976- ),女,工程師
1009-6825(2015)16-0085-02
TU755
A