機制砂混凝土泵送技術在橋梁施工中的應用

吳松林 吳義君

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

關鍵詞：橋梁工程;機制砂;混凝土;泵送技術

中圖分類號：U445.57 文獻標識碼：A

0 引言

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

1 技術要求

（1）要想全面提升混凝土結構的性能，防止發生沁水離析的問題，保證成本符合要求，需要加強原材料選擇的控制，確保結構性能合格，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，可以結合項目情況做出調整，以保證工程的質量符合要求。（3）混凝土材料一般是泵送方式進行，所以要保證泵送管道、壁厚符合要求，加強泵送壓力、高程以及骨料粒徑的控制，防止在現場施工中出現管道堵塞的問題，可以降低泵送壓力，且確保高空泵送環節達到要求，不會影響現場混凝土泵送施工質量，保證橋梁工程質量合格。

2 原材料及配合比內容

2.1 泵送混凝土對骨料的技術要求

細骨料：通常來說，粗骨料在現場使用0.315 mm的篩孔通過檢查，保證其比例超過15%，且應用細砂設備進行材料的水洗處理，保證粉塵量控制在7%以內。粗骨料：根據技術標準確定最大粒徑，確保滿足輸送管徑的要求，達到泵送混凝土材料的標準，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;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級配，完全符合工程技術標準的要求。

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，各方面指標合格。（2）粗骨料：使用石灰巖制作粗骨料，強度性能達到107 MPa，各項化學性能指標符合工程的要求，一般可以分為5～10 mm與10～20 mm的兩種規格，根據2∶8的比例混合制作，形成5～20 mm的級配碎石材料。（3）細骨料：該材料應用棱角數量多、細度模數3.6、石粉含量在7%左右的水洗機制砂制作。（4）水：生活用水即可，沒有任何雜質，符合生產要求。（5）摻合料：使用性能參數合格的粉煤灰材料;外加劑：采用減水率在30%所有的減水劑，符合結構性能要求。

2.3 機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，需要結合實際情況，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機制砂泵送混凝土，其配比參數可見表1。

機制砂混凝土泵送設備、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備，運行條件非常好，泵管采用專業性能強的高壓泵管材料，安全性好。泵管在選擇的過程中，需要保證其泵送阻力達到最小的狀態，保證泵送的效率和質量，不會給工程的施工產生任何的負面影響。

3 技術應用

3.1 泵送設備

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

3.2 泵管布置的要求

根據工程需要，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，及時設置支架結構;泵管連接達到牢固性、穩定性要求，避免在泵送時因為壓力過大而導致斷裂，防止安全事故。（2）需要設置高壓泵送管道，對于容易發生磨損的管道結構，比如管道、變截面部位，應該及時展開檢查，存在安全隱患時更換，保證管道不會發生嚴重的損壞問題。（3）為了防止發生管道堵塞的情況，保證管道達到密封性標準。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，避免因為壓力過大甩管而傷人。（5）不同季節的施工應該加強泵送混凝土的溫度控制，冬季應該進行材料的包裹處理，保證材料溫度處于合理范圍內，不會因為凍害影響結構性能;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用管徑不同的泵管，如果進行管道的更換處理，需要優先考慮在管道壓力較大的位置上進行，因為該位置的磨損較為嚴重，需要及時檢查和更換。

3.3 管道布設

管道設置的環節中，確保安全性合格的條件下進行，加強管道清理、故障排查以及拆裝等處理，確保各項工作都能夠順利進行;按照施工工藝和技術標準，避免過多使用彎管與軟管，避免內部阻力或者逆流力過大而導致管道損壞。

（1）管道水平布設：因為泵管內部的混凝土需要通過壓力才能將混凝土輸送到規定的位置上，所以最好不要使用上坡的形式。如果采取下坡的設置方式，會因為混凝土材料的自重而造成材料輸送不連續，也會導致內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吸入混凝土而產生堵塞嚴重的情況，需要選擇下述方法處理：①盡可能多的設置水平管道形式，一般來說其占比應該在總長的20%以上，利用水平管關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，及時進行關閉，可以預防發生材料倒流的問題。（3）導管傾斜向下的設置形式，因為混凝土自重會發生自流的問題，這樣就會造成塌落度的減小，極大的影響施工質量。在現場如果因為條件有限，影響塌落度的條件，應該在泵送混凝土施工前應該把海綿球直接安裝到管道內部，這樣可以有效的承載混凝土流動壓力，也能夠預防內部發生空腔的情況，保證泵送混凝土可以順利實施。需要注意的是在布設導管時，若導管傾斜度大于4～7°時，管內的混凝土由于在自重影響下會出現自流的情況，導致管內形成空洞，嚴重時還會出現混凝土離析、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，通過氣閥排出體內空氣，隨后再將閥門關閉。此外若泵送的高差>20 cm時，可以選擇在斜管下端設置一條軟管，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，管道達到安裝標準后，工作人員對電源、泵身各個結構進行檢查，確保施工標準，符合要求后開啟設備進行空轉運行。

（1）空轉符合要求后，開始加入足夠的水分，及時進行料斗、活塞、管道內壁濕潤處理，這些和混凝土直接接觸的部位都要達到較高的濕潤度。（2）泵入水后，且內部沒有任何異物，應該及時進行水泥砂漿泵送處理，砂漿量要嚴格控制，只要將管道內部潤滑效果合格。內部輸入少量水分，保證料斗、閥箱等達到濕潤度的要求，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，根據管道長度確定。如果彎道長度較大，應該適當的增多砂漿量。（3）上述砂漿泵送工作結束后，應該立即將混凝土輸入到管道內，直到末端出現有混凝土材料為止。（4）泵送工作進行時，泵送環節達到慢速、均勻性的要求。泵送速度按照先慢后快的順序進行，逐步增大泵送的速度，同時還要隨時了解泵送壓力、系統運行情況，在全部運行合格后，才能進行正式泵送施工。（5）泵送混凝土材料不能出現中斷。（6）泵送環節，確保料斗內混凝土材料量充足，不能比吸料口低，否則會導致空氣進入到管道內而導致出口噴濺傷人。

4 結語

總而言之，在橋梁工程項目施工階段中，采取機制砂混凝土泵送技術，能夠滿足橋梁工程項目的建設需求。因此在該技術應用階段中需要對工程項目方案進行分析，總結出合適的搬送工藝方案，并且在項目開展階段還需要安排作業人員，嚴格的按照施工規范要求進行作業保證技術的應用效果能夠達到實際需要。

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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，從事公路橋梁建設管理。