高墩施工混凝土泵送技術(shù)探討

盧捷

（貴州省公路工程集團有限公司，貴州 貴陽550008）

高墩施工混凝土泵送技術(shù)探討

盧捷

（貴州省公路工程集團有限公司，貴州 貴陽550008）

隨著橋梁建設(shè)規(guī)模的逐漸擴大，而高墩施工作為橋梁建設(shè)施工的難點，其混凝土施工技術(shù)成為施工重點問題。現(xiàn)結(jié)合耳海河特大橋高墩混凝土施工案例，闡述了高墩施工混凝土泵送技術(shù)。

高墩；混凝土；泵送；澆筑；拌合

1 工程概況

耳海河特大橋為整幅橋，起迄樁號K46+436～K47+856，全長1 420 m，上部結(jié)構(gòu)采用3×40 m先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土T梁+（102+4× 190+102）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)+8×40 m先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土T梁。該橋各個主墩墩身都是由雙肢薄壁空心墩組成。該橋主橋部分的4號主墩高102 m，5號主墩高175 m，6號主墩高150 m，7號主墩高130 m，8號主墩高102 m，都屬于高墩。高墩澆筑次數(shù)多，墩身線性控制（特別是豎直度）難度較高，墩身澆筑完成后安全高效完成模板拆除等工作為該工程難點及控制要點。

2 混凝土泵送的優(yōu)點、原理

2.1 混凝土泵送優(yōu)勢

混凝土泵送施工具有以下幾點優(yōu)勢：

（1）泵送混凝土具有施工快捷、操作簡便、質(zhì)量好、占地少適合使用商品混凝土，對于高墩橋梁施工必不可少。

（2）機械化程度高、節(jié)省勞動力、減輕勞動強度，縮短工期。

（3）混凝土輸送與澆筑連續(xù)同步進行，并可一泵到位，不僅緩解了垂直運輸?shù)膲毫?，且減少混凝土輸送環(huán)節(jié)，簡化了施工。

（4）由于泵送混凝土坍落度大，屬于緩凝型流態(tài)混凝土，故相應(yīng)地對模板工程的標(biāo)準(zhǔn)要求較高。

2.2 混凝土泵送原理

泵送混凝土在泵壓力的推動下輸送要滿足兩個條件。即：混凝土在壓力作用下，混凝土中的一部分水與水泥漿混合物在管內(nèi)壁移動，形成潤滑層。混凝土在運動中的剪切應(yīng)力，大于潤滑層的剪切應(yīng)力才能運動，但又必須小于混凝土芯柱的剪切應(yīng)力。這樣，混凝土拌合物方可形成在同一斷面各質(zhì)點等速的“柱塞”流。這就要求配制的混凝土要有一定的壓力泌水形成潤滑層和有一定的內(nèi)聚性，以“握裹”粗細(xì)骨料建立等速的“柱塞”流。為此要求有合適的骨料級配、水泥用量及適宜的外加劑、外摻料來改善混凝土的保水性、泌水性、穩(wěn)定性和粘聚性，以達(dá)到泵送混凝土的工作性能要求。圖1為混凝土在輸送管內(nèi)正常狀態(tài)的示意圖。

3 高墩施工混凝土泵送施工技術(shù)

該工程高墩混凝土采用泵送施工方法，其施工要點有以下幾點。

3.1 混凝土泵送設(shè)備

要根據(jù)混凝土澆筑計劃、要求的最大輸出量和最大輸送距離來選擇混凝土泵的型號。根據(jù)混凝土泵的最大壓力和單位長度水平管產(chǎn)生的壓力損失，計算最大輸送距離。

3.2 泵管選擇與布置

要求垂直管在同一垂直線上。在管道鋪設(shè)前應(yīng)編制管道試鋪設(shè)方案，內(nèi)容包括管道的走向和路線、配管、卡具及配件選用等，并進行統(tǒng)一編號。對輸送管要求采用無龜裂、無孔、無凸面損傷的材料。往高處壓送或壓力特別大時，要盡可能采用未經(jīng)磨損的輸送管。垂直向上配管時，水平管長度不得小于垂直管長度的10%～15%，且不小于10 m，同時應(yīng)在水平管上安裝截止閥。截止閥宜安裝在離泵機出口3～6 m處。

3.3 拌和站設(shè)置

由于全橋大約6.27萬m3混凝土，澆筑方量大、混凝土強度高，為保證混凝土施工質(zhì)量，混凝土采用拌和站集中拌和。拌合站設(shè)置在右幅2#-3#墩左側(cè)，拌和站生產(chǎn)能力為100 m3/h。

3.4 混凝土運輸

混凝土的運輸應(yīng)以最少的轉(zhuǎn)載次數(shù)，最短的時間，從攪拌地送至澆筑地點，在施工中盡量減少在泵管內(nèi)的時間。在風(fēng)雨或天氣炎熱的天氣澆注混凝土?xí)r，在泵車和泵管上加遮蓋，以防進水或水分蒸發(fā)，冬季施工時還應(yīng)注意保溫。

3.5 混凝土拌和控制

在每次用攪拌機開拌之始，應(yīng)注意監(jiān)視和檢測開拌初始的前二、三盤混凝土的和易性。如不符合要求時，應(yīng)立即分析情況并處理，直至拌和物的和易性符合要求，方可持續(xù)生產(chǎn)。當(dāng)開始按新的配合比進行拌制或原材料有變化時，嚴(yán)格執(zhí)行開拌鑒定和檢測工作。通過充分?jǐn)嚢瑁够炷恋母鞣N組成材料混合均勻、顏色一致；高強度等級混凝土更要嚴(yán)格執(zhí)行。混凝土攪拌的最短時間，應(yīng)符合規(guī)范要求。摻有外加劑時，攪拌時間應(yīng)適當(dāng)延長。在拌合摻有拌和料（如粉煤灰等）的混凝土?xí)r，宜先以部分水、水泥及摻和料在機內(nèi)拌合后，再加入砂、石及剩余水，并適當(dāng)延長拌合時間。在使用外加劑時應(yīng)注意檢查核對外加劑品名、生產(chǎn)廠名、牌號等。

3.6 混凝土的泵送

在混凝土泵啟動前，應(yīng)對混凝土泵的各種用油的儲量、水箱中水位、液壓系統(tǒng)是否漏油、換向閥的磨損及接口是否嚴(yán)密、攪拌軸運轉(zhuǎn)是否正常等關(guān)鍵部位進行全面檢查，且需符合要求。在泵送潤滑水泥砂漿或水泥漿前，先泵送適量水，其作用是：第一，可濕潤混凝土泵的料斗、活塞及輸送輸管內(nèi)壁等直接與混凝土接觸部位，減少潤滑水泥砂漿用量和強度的損失；第二，可檢查混凝泵和輸送管中有無異物，接頭是否嚴(yán)密。

新鋪設(shè)或重復(fù)安裝的管道，以及混凝土的活塞和料斗，一般都較干燥且吸水性較大。泵送適量水泥砂漿或水泥漿后，能使混凝土泵的料斗、活塞及輸送管內(nèi)壁充分潤滑形成一層潤滑膜，從而有效地減小混凝土的流動阻力。潤滑漿的種類可根據(jù)各地經(jīng)驗，按有關(guān)規(guī)程選用。一般常選用與混凝土內(nèi)成份相同的水泥砂漿作潤滑漿。水灰比一般為0.5～0.6。潤滑漿的數(shù)量可根據(jù)混凝土泵“操作說明”提供的定額和管道長度來確定。開始泵送時，轉(zhuǎn)速以500～550 r/min為好，要先慢后快，混凝土泵要隨時能反泵。這對于保證正常速度連續(xù)泵送和能及時排除故障極為重要。

3.7 混凝土澆注

每節(jié)墩身模板加固調(diào)校完畢經(jīng)監(jiān)理檢查合格，開始組織灌注混凝土。鄧家坨特大橋空心墩為C40混凝土?；炷了涠瓤刂圃?6 cm-20 cm?；炷潦┕げ捎冒韬驼炯邪柚?，罐車運輸至施工現(xiàn)場，混凝土輸送泵入模，插入式振搗器振搗?；炷翍?yīng)分層澆筑，每層厚度不大于30cm。并在前層混凝土初凝之前，將次層混凝土澆筑完畢，保證無層間冷縫發(fā)生?；炷凛斔捅霉芸诰嗷炷撩娌淮笥? m,混凝土振搗采用直徑Φ50 mm的插入式振搗器。振搗時插入下層混凝土10 cm左右，使混凝土具有良好的密實度和整體性。振搗中要防止漏振、過振，并不得碰撞鋼筋和模板及其它預(yù)理件。振搗時應(yīng)快插慢抽，嚴(yán)格控制振搗時間，避免因振搗不密實出現(xiàn)蜂窩麻面，或因振搗時間過長而出現(xiàn)振搗性離析的情況。以混凝土不再沉陷，不再冒出氣泡，表面呈現(xiàn)平坦、泛漿為振好的標(biāo)志。

為了保證上下澆注段混凝土的良好的結(jié)合，待混凝土強度達(dá)到2.5 MPa后進行人工鑿毛。鑿毛時必須將混凝土表面的浮漿鑿掉，露出石子(鑿深1 cm～2 cm)，鑿?fù)旰笙扔酶邏猴L(fēng)槍吹掉混凝土殘渣，再用高壓水沖洗干凈。以保證鑿毛的混凝土面清潔。砼強度達(dá)到拆模要求時,即可拆除模板；模板拆除完畢后，重新對模板進行打磨清理以及涂刷脫模劑處理以備用?；炷翝仓?～8 h后,即開始養(yǎng)護。墩身上口采用土工布覆蓋灑水,四周采用在墩身上纏繞帶有小孔的管道,管道通水噴淋養(yǎng)護；混凝土養(yǎng)護安排專職人員負(fù)責(zé),確?；炷撩娉掷m(xù)濕潤,養(yǎng)護時間不低于7 d。

4 結(jié)語

在耳海河特大橋施工中，由于混凝土輸送泵及配套設(shè)備的使用，一方面，減少了工費開支，節(jié)省了勞動力，降低了勞動強度；另一方面，確保了混凝土施工的連續(xù)順利的輸送，加快了施工進度，保證了工程質(zhì)量，為大橋的完工做出了重要貢獻。

U446.33

B

1009-7716（2017）04-0175-02

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.04.052

2017-01-17

盧捷（1974-），男，土家族，貴州印江人，高級工程師，從事公路工程管理工作。