高效快速澆筑非常規(guī)陡坡砼輸送技術(shù)探討

（黃河水土保持綏德治理監(jiān)督局（綏德水土保持科學(xué)試驗(yàn)站），陜西 榆林 719000）

砼在建筑工程施工中得到了廣泛的應(yīng)用，是構(gòu)成建筑結(jié)構(gòu)的主要材料，在建筑工程施工中占有非常重要的地位。通過資料檢索，國內(nèi)外混凝土澆筑時主要是利用塔架、吊車、泵車澆筑進(jìn)行運(yùn)輸，利用自然地形高差輸送砼，澆筑建筑物基礎(chǔ)的應(yīng)用技術(shù)未曾有報道。本試驗(yàn)是在受地形條件限制或特殊地理環(huán)境的地形條件，平均坡比達(dá)1:3.7 以上的高陡坡，利用已有漿砌磚排水溝輸送混凝土技術(shù)，研究這樣的砼輸送澆筑建設(shè)工程基礎(chǔ)和骨架具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價值，對于同類型施工具有很大的指導(dǎo)意義。

黃委綏德水保站辛店溝水土保持示范園建設(shè)項(xiàng)目施工地點(diǎn)地形復(fù)雜，地勢高陡，施工難度大。為便于基礎(chǔ)柱樁砼的輸送，提高施工中整體工程質(zhì)量，保證施工中的安全性，進(jìn)而降低工程施工成本，在非常規(guī)陡坡段砼輸送施工中，用自然坡度漿砌磚排水溝等輸送砼，能夠高效快速澆筑非常規(guī)陡坡砼柱基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)樁，從而成為大力改善施工效率，達(dá)到節(jié)約工程成本的目的。

1 基本情況

辛店溝水土保持示范園位于陜西綏德縣，地理坐標(biāo)為東徑110°16′45″～110°20′00″、北緯37°29′00″～37°31′00″之間，地域海拔840～1040m。為了便于開展自然坡面徑流小區(qū)監(jiān)測工作，需要在土質(zhì)路面上修建防腐木木棧道，由上至下，沿程有兩個彎道，內(nèi)角分別為65°和38°。棧道長166m，寬2.0m，地面高程998.65m—1046.49m，高差45.0m，平均坡比1:3.73，最陡處長42m，高差19.6m，平均坡比1:2.14。道路有三個坡向，長度分別為69.98m、53.82m、42.20m。施工前見圖1。

圖1 工程施工前現(xiàn)狀

全程共設(shè)計鋼筋混凝土柱樁150 個，陡坡段縱向柱樁間隔2.0m，平緩處2.5m 設(shè)計一個鋼筋混凝土柱樁，橫向中心間距均為1.5m。單柱斷面為0.5m×0.5m，標(biāo)準(zhǔn)柱高1.2m，基坑開挖深度1.0m。由于受地形條件約束和踏步設(shè)計要求，部分柱高達(dá)到2.0m，基礎(chǔ)埋深1.0m。鋼筋籠主筋為φ12，副筋φ6，主筋間隔20cm，副筋橫向間隔20cm，縱向間隔25cm，橫向邊緣保護(hù)層5cm，縱向保護(hù)層10cm。見混凝土柱設(shè)計圖2。

基礎(chǔ)柱采用漿砌磚排水溝輸送C30 砼澆筑，排水溝沿道路內(nèi)坡腳布設(shè)，寬深為30×40m。利用排水溝將砼控制在排水溝內(nèi)，不至于使砼四處溢出，便于砼順利輸送及下游工人有序澆筑柱樁。

圖2 混凝土柱設(shè)計圖

2 技術(shù)原理

1、自身重力：利用砼的自重和排水溝坡度，根據(jù)砼自身重力的分解原理，使砼沿排水溝底部形成向下滑力自動輸送。

2、降低摩擦系數(shù)：利用塑料布的光滑度，減小砼與接觸面之間的摩擦力，使砼輸送順暢，不至于輸送時出現(xiàn)砼停滯和堆積。

3、控制防溢：利用漿砌磚排水溝將砼控制在排水溝內(nèi)，不至于使砼四處溢出，便于砼順利輸送及下游工人有序澆筑柱樁。

3 研究技術(shù)與方法

3.1 排水溝修筑

排水溝設(shè)計采用10年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)。漿砌磚排水溝底寬30cm，深40cm的矩形斷面，采用M7.5 漿砌磚砌筑，共計修建排水溝198m，鋪地、墻厚24cm。

3.2 塑料布鋪設(shè)

利用已建設(shè)好的漿砌磚排水溝（也可用土質(zhì)排水溝）鋪設(shè)塑料農(nóng)膜，塑料農(nóng)膜沿排水溝鋪設(shè)，排水溝兩邊外側(cè)各鋪設(shè)500mm，扎實(shí)邊緣，防止輸送砼時塑料農(nóng)膜擁鄒。塑料農(nóng)膜采用0.3mm 厚，寬2.0m 為宜，塑料農(nóng)膜鋪設(shè)要平整、順直，防止輸送砼時塑料布擁鄒，便于砼順利輸送及下游工人有序澆筑柱樁。本次試驗(yàn)是借用塑料農(nóng)膜的光滑度及自然地形坡度來輸送混凝土，減少了機(jī)械設(shè)備、設(shè)施及大量人力物力的投入資金。

3.3 鋼筋混凝土柱支模

將扎好的鋼筋籠放置在挖好的混凝土柱基坑內(nèi)。受地形條件的影響混凝土柱露出地面高度不一致，最低露出20cm，最高露出地面182cm，將露出地面部分支模，要求竹膠板平整光滑，采用鋼管、棱木牢牢固定竹膠板，以防澆筑時混凝土柱變形。

3.4 砼輸送澆筑

利用砼的自重和排水溝坡度，根據(jù)砼自身重力的分解原理，使砼沿排水溝底部形成向下滑力自動輸送。充分利用塑料農(nóng)膜的光滑度，減小砼與接觸面之間的摩擦力，使砼輸送順暢，不至于出現(xiàn)砼停滯和堆積的現(xiàn)象。

棧道基礎(chǔ)鋼筋混凝土柱樁150 個，輸送砼樣為C30，共輸送砼48m3。澆筑時將砼罐車尾部出口與排水溝對正，澆筑柱時由下游底部柱逐漸向上游澆筑。砼輸送時在需澆筑柱樁處設(shè)4 擋攔截，每擋設(shè)2 名工人，用鐵鍬將砼鏟入柱樁模板基坑。當(dāng)砼輸送流量過大時，下游工人攔截與鏟送跟不上，容易溢出排水溝，形成浪費(fèi)；流量太小費(fèi)工、費(fèi)時；流量適中，下游工人可從容澆筑，施工效率高。不同坡度要求的流量、砼深和流速不同，流量設(shè)計見表1。在砼澆筑時需注意在彎道留人看守，以防彎道處出現(xiàn)砼停滯堆積，同時砼澆筑時用振動棒振動，以保證砼澆筑質(zhì)量。技術(shù)路線圖見圖3，施工過程見圖4～5。

表1 在有限施工人員條件下砼輸送時最佳流量及流速表

圖3 技術(shù)路線示意圖

圖4 罐車及砼輸送澆筑

圖5 砼輸送澆筑柱及棧道

4 結(jié)果及評價

1、本次試驗(yàn)是特殊地形，陡坡地段利用已建設(shè)的漿砌磚排水溝（或也可用土質(zhì)排水溝）及塑料農(nóng)膜（厚0.3mm，寬2.0m）的光滑度輸送砼澆筑建筑物基礎(chǔ)，減少了機(jī)械設(shè)備、設(shè)施及大量人力物力的投入，較機(jī)械施工投入資金減少近50%。

2、輸送砼樣為C30，流量控制在0.01m3/s，排水溝內(nèi)砼陡坡段流速在0.25-0.37 m/s，這樣的流量和流速比較合理適中，有利于施工。砼輸送流量過大時，下游工人攔截與鏟送跟不上，容易溢出排水溝，形成浪費(fèi)；流量太小時費(fèi)工，增加工程成本，流量適中，下游工人可從容澆筑，施工效率高。

3、本次試驗(yàn)是利用已有排水溝結(jié)合塑料布在陡坡輸送砼以澆筑柱樁，創(chuàng)新了砼在特殊復(fù)雜地形的輸送方式。該試驗(yàn)是在地形比較復(fù)雜，施工環(huán)境差的情況進(jìn)行，試驗(yàn)成果可推廣應(yīng)用到特殊地形非常規(guī)陡坡混凝土澆筑中，具有廣泛的實(shí)用性和現(xiàn)實(shí)意義，對于同類型施工具有重要的指導(dǎo)意義。