機(jī)制砂混凝土泵送技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用

吳松林 吳義君

摘 要：本文主要對機(jī)制砂混凝土泵送技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用情況進(jìn)行研究。先是闡述了機(jī)制砂混凝土泵送技術(shù)的應(yīng)用要求，而后在探討機(jī)制砂混凝土原材料及配合比的內(nèi)容基礎(chǔ)上對該技術(shù)的應(yīng)用過程進(jìn)行總結(jié)分析。希望探討后可給類似工程借鑒。

關(guān)鍵詞：橋梁工程;機(jī)制砂;混凝土;泵送技術(shù)

中圖分類號：U445.57 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

在橋梁工程項(xiàng)目施工階段中應(yīng)用到的材料量非常大，在新時期背景下國家都提倡能源節(jié)約，而如何才能夠達(dá)到國家提倡能源節(jié)約的要求是非常值得關(guān)注的一個問題。在這種背景下，機(jī)制砂混凝土泵送技術(shù)的出現(xiàn)，給橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)工作的開展奠定了一定的幫助。機(jī)制砂混凝土泵送技術(shù)，它主要是通過科學(xué)的技術(shù)參數(shù)選擇以及材料的合理配合達(dá)到橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)的要求。所以對該技術(shù)在橋梁工程項(xiàng)目施工中的應(yīng)用情況進(jìn)行分析，總結(jié)出更加科學(xué)有效的工程方案是本文需要探尋的重點(diǎn)。

1 技術(shù)要求

（1）要想全面提升混凝土結(jié)構(gòu)的性能，防止發(fā)生沁水離析的問題，保證成本符合要求，需要加強(qiáng)原材料選擇的控制，確保結(jié)構(gòu)性能合格，不會影響總體性能。（2）混凝土材料是多種材料組合形成的一種材料，所以配合比是極為重要的，保證每一種材料的加入比例符合要求，可以結(jié)合項(xiàng)目情況做出調(diào)整，以保證工程的質(zhì)量符合要求。（3）混凝土材料一般是泵送方式進(jìn)行，所以要保證泵送管道、壁厚符合要求，加強(qiáng)泵送壓力、高程以及骨料粒徑的控制，防止在現(xiàn)場施工中出現(xiàn)管道堵塞的問題，可以降低泵送壓力，且確保高空泵送環(huán)節(jié)達(dá)到要求，不會影響現(xiàn)場混凝土泵送施工質(zhì)量，保證橋梁工程質(zhì)量合格。

2 原材料及配合比內(nèi)容

2.1 泵送混凝土對骨料的技術(shù)要求

細(xì)骨料：通常來說，粗骨料在現(xiàn)場使用0.315 mm的篩孔通過檢查，保證其比例超過15%，且應(yīng)用細(xì)砂設(shè)備進(jìn)行材料的水洗處理，保證粉塵量控制在7%以內(nèi)。粗骨料：根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定最大粒徑，確保滿足輸送管徑的要求，達(dá)到泵送混凝土材料的標(biāo)準(zhǔn)，如果泵送高度不足50 m，保證材料粒徑與管徑的比值在1∶2.5以內(nèi);如果泵送高度為50～100 m，則材料粒徑與管道比值在1∶3～1∶4之間;如果泵送高度超過500 m，則材料粒徑與管道直徑比值為1∶4～1∶5之間。此外，還要保證材料的級配是連續(xù)級配，完全符合工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2.2 原材料選擇

（1）水泥：選擇使用P.042.5普通硅酸鹽水泥材料，各方面指標(biāo)合格。（2）粗骨料：使用石灰?guī)r制作粗骨料，強(qiáng)度性能達(dá)到107 MPa，各項(xiàng)化學(xué)性能指標(biāo)符合工程的要求，一般可以分為5～10 mm與10～20 mm的兩種規(guī)格，根據(jù)2∶8的比例混合制作，形成5～20 mm的級配碎石材料。（3）細(xì)骨料：該材料應(yīng)用棱角數(shù)量多、細(xì)度模數(shù)3.6、石粉含量在7%左右的水洗機(jī)制砂制作。（4）水：生活用水即可，沒有任何雜質(zhì)，符合生產(chǎn)要求。（5）摻合料：使用性能參數(shù)合格的粉煤灰材料;外加劑：采用減水率在30%所有的減水劑，符合結(jié)構(gòu)性能要求。

2.3 機(jī)制砂泵送砼配合比的確定

較之普通河砂混凝土材料來說，機(jī)制砂混凝土材料的含氣量較小、單位容量比較大，但是其粘聚性、保水性相對較差。因此，需要結(jié)合實(shí)際情況，加入比較大的比例的水泥材料，可以消除其沁水、塌落度損失過大的問題。本次工程中，選擇使用C50機(jī)制砂泵送混凝土，其配比參數(shù)可見表1。

機(jī)制砂混凝土泵送設(shè)備、管道等比較大，自重也比較大，存在比較大的逆流壓力，為了能夠防止發(fā)生高壓離析沁水的問題，可以選擇使用輸送性能較高的輸送泵設(shè)備，運(yùn)行條件非常好，泵管采用專業(yè)性能強(qiáng)的高壓泵管材料，安全性好。泵管在選擇的過程中，需要保證其泵送阻力達(dá)到最小的狀態(tài)，保證泵送的效率和質(zhì)量，不會給工程的施工產(chǎn)生任何的負(fù)面影響。

3 技術(shù)應(yīng)用

3.1 泵送設(shè)備

選擇應(yīng)用三一重工生產(chǎn)制造的HBT80C混凝土泵進(jìn)行輸送施工，其管徑尺寸為125 mm，使用專用管道進(jìn)行接長，最大輸送高度可能達(dá)到150 mm。

3.2 泵管布置的要求

根據(jù)工程需要，泵管為出料口到模板倉組成，其包含錐管、彎管、直管與軟管等。

（1）泵送管連接、彎管等部位需要做好加固處理，并且易于拆卸，及時設(shè)置支架結(jié)構(gòu);泵管連接達(dá)到牢固性、穩(wěn)定性要求，避免在泵送時因?yàn)閴毫^大而導(dǎo)致斷裂，防止安全事故。（2）需要設(shè)置高壓泵送管道，對于容易發(fā)生磨損的管道結(jié)構(gòu)，比如管道、變截面部位，應(yīng)該及時展開檢查，存在安全隱患時更換，保證管道不會發(fā)生嚴(yán)重的損壞問題。（3）為了防止發(fā)生管道堵塞的情況，保證管道達(dá)到密封性標(biāo)準(zhǔn)。在管道正式使用前，需要利用泵送清水檢查，不會有漏水的情況。（4）入倉部位上的軟管應(yīng)該采取垂直或者水平放置的方式，澆筑過程中，通過繩索牽住，禁止人員直接抱扶布料，避免因?yàn)閴毫^大甩管而傷人。（5）不同季節(jié)的施工應(yīng)該加強(qiáng)泵送混凝土的溫度控制，冬季應(yīng)該進(jìn)行材料的包裹處理，保證材料溫度處于合理范圍內(nèi)，不會因?yàn)閮龊τ绊懡Y(jié)構(gòu)性能;夏季需要灑水，以防止塌落度下降。（6）禁止在同一條管線中應(yīng)用管徑不同的泵管，如果進(jìn)行管道的更換處理，需要優(yōu)先考慮在管道壓力較大的位置上進(jìn)行，因?yàn)樵撐恢玫哪p較為嚴(yán)重，需要及時檢查和更換。

3.3 管道布設(shè)

管道設(shè)置的環(huán)節(jié)中，確保安全性合格的條件下進(jìn)行，加強(qiáng)管道清理、故障排查以及拆裝等處理，確保各項(xiàng)工作都能夠順利進(jìn)行;按照施工工藝和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，避免過多使用彎管與軟管，避免內(nèi)部阻力或者逆流力過大而導(dǎo)致管道損壞。

（1）管道水平布設(shè)：因?yàn)楸霉軆?nèi)部的混凝土需要通過壓力才能將混凝土輸送到規(guī)定的位置上，所以最好不要使用上坡的形式。如果采取下坡的設(shè)置方式，會因?yàn)榛炷敛牧系淖灾囟斐刹牧陷斔筒贿B續(xù)，也會導(dǎo)致內(nèi)部存在空氣而造成輸送壓力增大。（2）垂直向上布管：為了避免停泵或者換向閥內(nèi)吸入混凝土而產(chǎn)生堵塞嚴(yán)重的情況，需要選擇下述方法處理：①盡可能多的設(shè)置水平管道形式，一般來說其占比應(yīng)該在總長的20%以上，利用水平管關(guān)閉與混凝土摩擦而地下逆流壓力。②如果由于場地比較有限而無法設(shè)置足夠的水平管道需要在出料口的3～6 m部位上安裝插閥，及時進(jìn)行關(guān)閉，可以預(yù)防發(fā)生材料倒流的問題。（3）導(dǎo)管傾斜向下的設(shè)置形式，因?yàn)榛炷磷灾貢l(fā)生自流的問題，這樣就會造成塌落度的減小，極大的影響施工質(zhì)量。在現(xiàn)場如果因?yàn)闂l件有限，影響塌落度的條件，應(yīng)該在泵送混凝土施工前應(yīng)該把海綿球直接安裝到管道內(nèi)部，這樣可以有效的承載混凝土流動壓力，也能夠預(yù)防內(nèi)部發(fā)生空腔的情況，保證泵送混凝土可以順利實(shí)施。需要注意的是在布設(shè)導(dǎo)管時，若導(dǎo)管傾斜度大于4～7°時，管內(nèi)的混凝土由于在自重影響下會出現(xiàn)自流的情況，導(dǎo)致管內(nèi)形成空洞，嚴(yán)重時還會出現(xiàn)混凝土離析、堵塞問題。所以針對此類問題的處理一般是在下泄管的上端位置安置氣閥，通過氣閥排出體內(nèi)空氣，隨后再將閥門關(guān)閉。此外若泵送的高差>20 cm時，可以選擇在斜管下端設(shè)置一條軟管，增加摩擦阻力，提升混凝土泵送效果。

3.4 泵送施工

確定合適泵送工藝，管道達(dá)到安裝標(biāo)準(zhǔn)后，工作人員對電源、泵身各個結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，確保施工標(biāo)準(zhǔn)，符合要求后開啟設(shè)備進(jìn)行空轉(zhuǎn)運(yùn)行。

（1）空轉(zhuǎn)符合要求后，開始加入足夠的水分，及時進(jìn)行料斗、活塞、管道內(nèi)壁濕潤處理，這些和混凝土直接接觸的部位都要達(dá)到較高的濕潤度。（2）泵入水后，且內(nèi)部沒有任何異物，應(yīng)該及時進(jìn)行水泥砂漿泵送處理，砂漿量要嚴(yán)格控制，只要將管道內(nèi)部潤滑效果合格。內(nèi)部輸入少量水分，保證料斗、閥箱等達(dá)到濕潤度的要求，并且泵入水泥砂漿材料，配合比為1∶2。此時使用的水泥砂漿材料量，根據(jù)管道長度確定。如果彎道長度較大，應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑龆嗌皾{量。（3）上述砂漿泵送工作結(jié)束后，應(yīng)該立即將混凝土輸入到管道內(nèi)，直到末端出現(xiàn)有混凝土材料為止。（4）泵送工作進(jìn)行時，泵送環(huán)節(jié)達(dá)到慢速、均勻性的要求。泵送速度按照先慢后快的順序進(jìn)行，逐步增大泵送的速度，同時還要隨時了解泵送壓力、系統(tǒng)運(yùn)行情況，在全部運(yùn)行合格后，才能進(jìn)行正式泵送施工。（5）泵送混凝土材料不能出現(xiàn)中斷。（6）泵送環(huán)節(jié)，確保料斗內(nèi)混凝土材料量充足，不能比吸料口低，否則會導(dǎo)致空氣進(jìn)入到管道內(nèi)而導(dǎo)致出口噴濺傷人。

4 結(jié)語

總而言之，在橋梁工程項(xiàng)目施工階段中，采取機(jī)制砂混凝土泵送技術(shù)，能夠滿足橋梁工程項(xiàng)目的建設(shè)需求。因此在該技術(shù)應(yīng)用階段中需要對工程項(xiàng)目方案進(jìn)行分析，總結(jié)出合適的搬送工藝方案，并且在項(xiàng)目開展階段還需要安排作業(yè)人員，嚴(yán)格的按照施工規(guī)范要求進(jìn)行作業(yè)保證技術(shù)的應(yīng)用效果能夠達(dá)到實(shí)際需要。

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作者簡介：吳松林（1968—），男，江西鄱陽人，大專，助理工程師，從事公路橋梁建設(shè)管理。