三级配泵送混凝土施工工法.docx

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1、三级配泵送混凝土施工工法中国葛洲坝集团股份有限公司石义刚、程志华、郭光文、余英、范品文1 .前言在建筑工程某些特殊部位，因受到场地条件、结构特性、施工环境、施工进度等影响，需要采用混凝土泵输送碎至仓号浇筑。通常采用二级配泵输送，允许最大骨料粒径为40mm,胶凝材料用量大,不经济，混凝土水化热比较大，温升控制难度高。2002年三一重工股份有限公司研制出HBT120A三级配混凝土泵”，该泵的研制成功为三级配泵送混凝土的应用打下了物资基础。三级配泵在广西百色电站、贵州芙蓉江鱼塘电站、云南景洪水利枢纽，特别在三峡工程中都大量成功应用。中国葛洲坝水利水电集团公司在三峡工程施工中，有很多施工项目如导流底孔

2、封堵、蜗壳二期混凝土施工以及地下洞室结构等施工项目存在一般混凝土施工手段的盲区，无法采用起吊设备配吊罐或其它手段进行混凝土入仓浇筑。通过采用“HBT120A三级配混凝土泵”输送混凝土,解决了上述施工盲区校输送的难题，又避免了二级配混凝土水化热过高引起的温控技术问题。采用三级配泵浇筑的部位工程质量和进度得到三峡工程监理、业主好评及三峡工程质量专家组的认可。实践证明，三级配泵送混凝土施工方法，提高了浇筑强度，降低了碎水化热温升，节约了大量温控费用，保证了混凝土质量，有较大的经济效益和社会效益。采用该项技术施工的三峡工程导流底孔封堵项目获得葛洲坝集团公司2006年度科技进步二等奖。2 .工法特点2.

3、1 可以输送三级配混凝土，减少水泥用量，降低混凝土水化热和温控费用，避免因混凝土水化热过高引起的温控质量问题，相对于二级配泵送混凝土更经济，质量更有保证。2.2 2相对于门塔机，设备安装布置更简单灵活，对于浇筑方量不大的项目，具有更大的优势。2.3 可以灵活地根据现场地形布置泵送管道，解决有些混凝土吊运设备无法施工的部位。3 .适用范围适宜于各种混凝土浇筑工程，特别适用于要求快速进场浇筑、常规设备不易到达、以及施工通道狭窄的部位，或其它施工手段无法达到的施工盲区混凝土施工，尤其适宜设计要求采用三级配混凝土的上述施工部位。4 .工艺原理采用三级配混凝土输送泵机，设计拌制专用的三级配泵送混凝土以及

4、合理的中间工艺控制，通过优化泵机及管道布置，将三级配混凝土输送到浇筑部位，进行混凝土浇筑的方法。5 .施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程5.2操作要点5.2.1原材料确定1、水泥：宜选用中、低热硅酸盐水泥。2、粗骨料：粒径不大于80mm的碎石或卵石。3、细骨料：细骨料的细度模数为2.33.2,粒径在0.315mm以下的细骨料所占的比例不应小于15%,最好达到20%,0.16Imn以下的不少于5%o4、拌制用水：应符合国家混凝土拌合用水标准的规定。5、外加剂：应掺用复配型泵送剂或减水剂，减水剂建议采用聚竣酸类高效缓凝减水剂。6、粉煤灰：泵送混凝土宜掺适量优质粉煤灰。5.22三级配混凝土配合比1

5、、三级配泵送混凝土配合比，除必须满足混凝土设计强度和耐久性要求外，尚应满足混凝土可泵性要求。2、三级配泵送混凝土配合比设计，应符合普通混凝土配合比设计规程（JGJ55）、混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204）等国家现行标准规定。并应根据混凝土原材料、混凝土运输距离、输送管路特点、气温等具体施工条件进行试验确定。3、坍落度选择坍落度过小，混凝土拌和物泵送时吸入困难，影响泵送效率，泵送时摩擦阻力大，要求较高的泵送压力，机件磨损增加，如处理不当，还将产生堵塞，给施工带来麻烦。坍落度过大，混凝土拌和物容易离析，造成堵管。因此，三级配泵送碎泵机出口的坍落度范围一般应在12T8cm,拌和楼出机口

6、的坍落度要根据混凝土在运输过程中坍落度的损失情况，进行适当的调整。4、水胶比选择为保证泵送混凝土具备必须的可泵性和硬化后的强度，一般采用高效减水剂来提高流动性，水胶比一般为0.30.5。5、水泥用量的选择三级配泵送混凝土是用水泥浆或灰浆润滑管壁的，水泥的用量关系到管道内的摩擦力和抽吸时混凝土输送缸内的充满程度，故胶凝材料用量一般不少于300kgm30实际生产中，应注意水泥用量过大会增加混凝土粘性，从而增加泵送阻力。6、砂率及改善砂的颗粒级配选择为保证泵送混凝土具有良好的粘聚性，适当增加砂率，增加混凝土拌和物的粘度，在用水量一定的情况下，使混凝土拌和物能获得最大的流动性，具有良好的粘聚性及保水性

7、。砂率一般20.40。7、粗骨料级配比例三级配泵送碎粗骨料级配一般有两种：大石：中石：小石二3：4：3和2：4：4,其中级配3：4：3比例拌出的混凝土的和易性更好。级配选取须根据现场条件试验确定（注：超径骨料比例不允许超过2%）。8、粉煤灰的选择粉煤灰掺量按设计要求，一般20%25%为了减少水泥水化热，低强度要求的碎粉煤灰掺量可达40%o9、泵送混凝土含气量泵送混凝土含气量不宜超过5%,有特定要求的除外。最佳范围为2.53.5%之间（包括搅拌和振捣过程引入的约1.5%空气）o5.2.3混凝土拌和拌和料的投料次序、拌和时间应严格按照配合比工艺试验确定的工艺参数实施，并参照拌和楼（站）的有关拌和操

8、作工艺规程执行。在出机口应及时测量碎拌和物的坍落度，确保在配合比设计值范围内。5.2.4混凝土水平、垂直运输在拌和楼（站）和混凝土泵之间一般用搅拌车运输，用其它方式时应注意防止骨料分离，同时运输能力应大于要求的入仓强度，并保证连续不断的供料。混凝土坍落度随运输的时间延长而降低，对碎强度C30MPa的混凝土，平均气温25度时，从拌和楼（站）出机口到入泵时间要12OnIin；平均气温25度时，其时间要小于90min搅拌运输车在途中要保持3转min6转min,卸料前先高速运转20s左右，以保持混凝土均匀性。5.2.5混凝土的受料和泵送1、泵送管线规划布置D在同一管路中，输送管管径应相同。同时采用新、

9、旧管段时，应将新管布置在压力较大处。混凝土输送管径应根据粗骨料最大粒径、混凝土泵型号、混凝土输出量及输送距离、以及难易程度选配。混凝土中最大骨料粒径和管道直径之比,碎石宜不大于1/3,卵石宜不大于2/5o另外混凝土中最大骨料粒径和管道直径相比，还和泵送的高度有关，当泵送高度H：50m-IOOm,宜为1314;H100m,宜为1415三级配泵管径为中260。为减少重量，可通过一段变径锥管将出口段管径变为中205直管，变径管的长度宜1瞑2）管路布置应在保证正常泵送前提下，尽量缩短泵机和浇筑仓位的距离，减少弯管，以达到减少输送阻力之目的。泵的实际输送距离：水平距离在15On）内，垂直高度在50In内

10、。水平距离超过150In时，宜采用接力方式布置泵机。3）各管路必须保证联结牢固，弯管处应特别加设固定装置，水平管路铺设不应悬空，必须有固定支撑。4）严寒冬季宜用保温材料包扎输送管，防止混凝土冻结；夏季要用湿草袋盖上输送管，防止混凝土坍落度损失造成堵管。为减少泵出料端移动次数，可在输送管末端接3m5）橡胶软管。5）管路布置有：水平的、水平上仰、水平加垂直向下、水平加垂直向上等方式。（1）水平上仰或水平加垂直向上时，不易堵管。(2)水平向下倾角大于47度或水平加垂直落差大于6m时，易产生堵管。在向下拐弯点设排气阀，下弯处增加向上弯管或在输送砂浆时每隔20m30m装入湿棉球，可防止堵管。(3)水平加

11、垂直向上时，在垂直向上配管时为克服倒流压力，须做到:、当垂直高度较低时，在垂直配管下端和泵之间设置一定长度的水平管，和垂直管长度之比宜为1：2,但不宜低于15m。、当垂直高度较高或受场地限制时，则需在输送管的锥形管和直通管之间设置插管，在停止泵送时插上插板。2、泵机布置混凝土泵应放置在坚固平整位置，并调整固定，同时尽可能距浇筑仓位近些，以减少泵管长度和压力损失。泵机尽可能布置在搅拌车可以直接向其供料位置，以便加快供料速度，提高三级配泵的使用效率。若受到现场条件限制不便搅拌车直接向其供料，应采取其它供料措施。3、泵送D及时测量泵机受料口处碎坍落度，确保其值在规定的范围内。2)混凝土泵开机前再次对

12、设备进行检查，包括：泵的安装应符合要求，油箱油位应合适，润滑脂应充足，连接螺栓、螺母无松动，滤油器指针在绿区，液压系统无漏油，“Y”字管和分配阀连接处不漏浆，电源开关位置正确等。在确认符合要求后开机空运转。运转时间IONOmin,冬季空运转时间应长些，待油温、水温正常后，可投入负载运行。3)泵送混凝土前,先泵送砂浆或水泥浆润滑管道，用量为5m3200mo砂浆配合比(水泥：砂子)：当管路长小于150m时为1：2,当管路长度大于150In时为11；水泥浆配合比为1：0.55或1:1。润滑用的水泥浆或砂浆应分散布料，不得集中浇筑于同一处。4）开始泵送时，混凝土泵应慢、匀速运行，并根据泵送情况反泵操作

13、。5）在泵送过程或泵送间歇中，料斗内不得完全清空，需保持在料斗1312容积之间。以防止泵机内吸入空气，混凝土残渣高速飞出料斗伤及机器和附近人员。6）垂直向上泵送中断后再次泵送，要先进行反泵，将分配阀的混凝土吸回料斗，经搅拌后再泵送。向下泵送混凝土时，应先将输送管上气阀打开，待输送管下段混凝土有了一定压力后，方可关闭气阀。7）应保持连续泵送，必要时可降低泵送速度来维持泵送的连续性。8）堵塞发生后，先进行反泵疏通，若反泵疏通无效后应立即判断堵塞部位，停机清理管路。9）泵送混凝土的启停操作，应在准确接到混凝土出口前端的施工指挥或信号员的指令后进行。10）由于阻塞或其它异常情况致使停滞时间超过30mi

14、n以上时，应清除软管内的混凝土，以避免泵送时混凝土喷溅伤人。U）每次混凝土泵送结束时，必须清洗泵机和配管。清洗完毕，应空车运行20mino4、泵管堵塞及处理在正常情况下，泵送混凝土压力为1214Mpa,混凝土料较干时泵送压力18MPa,堵管时泵送压力为31.5Mpa0如果每个泵送冲程的压力高峰值随冲程的交替而迅速上升，并很快达到设定的压力，正常的泵送循环自动停止，这就表明已发生堵塞。这时一般进行几个反泵就能排除堵塞。如循环几次仍无效，则表明已发生严重堵塞应迅速处理。1）堵塞原因对泵管堵塞现象应以预防为主，堵塞的主要原因如下：混凝土质量方面：混凝土和易性和可泵性差，主要原因可能为：配合比设计不合

15、理，粗骨料粒径太大，砂率太低，水泥用量不当或质量不符合要求，搅拌不均或搅拌时间停留过长已离析，骨料吸水性能过大，外加剂不合适等。管道方面：管子或接头漏水漏浆造成输送过程中坍落度损失大或泄压，弯管的弯曲半径过小，管径不一造成凹陷，接口未对齐，管路布置不合理，在下倾或垂直向下布管时弯管处形成气柱堵塞等。设备方面：液压系统参数调整不当。运行管理操作方面：待料或停机时间过长，或在高温下长距离泵送混凝土且在管内停顿时间超过半小时。2）堵塞发生后的处理措施堵塞发生后，先进行反泵疏通，若反泵疏通无效则应立即判断堵塞部位，停机清理管路。堵塞部位判断的方法是：在泵机操作人员进行正泵一反泵操作的同时，其它人员沿输送管道寻找堵塞部位。一般来说，从泵的出口起至堵塞部位的管段会发生剧烈振动，而堵塞部位以后的管路则是静止的，堵塞段混凝土被吸动有响声，堵塞部位以后无响声，用木锤敲打管道，堵塞部位有发闷的声音和密实的感觉。一旦找到堵塞部位，在进行正一反泵的同时，用木锤敲打该处，有时能恢复畅通，若无效应立即拆卸该段管道进行清洗。如堵塞部位判断不准，也可进行分段清洗。若拆管时，发现管内混凝土料开始凝结，应毫不犹豫地将所有管接头打开，逐级快速清理，并清洗拖泵，以免混凝土料凝结，无法清理而使混凝土管报废。3）堵塞位置的一般规律：向高处泵送时，堵塞一般发生在分配阀堵塞或水平锥管、弯管