浅谈高墩大跨桥梁C60高强混凝土泵送施工技术.pdf

5 2012年第2期西南公路XINANGONGLU 近十年来，我国经济的快速增长极大地推动了首。显然两座特大桥均具有高墩大跨的特点，如何确 公路交通事业的发展，对于中西部来说，这方面表保箱梁C60高强混凝土顺利泵送施工显得尤为重要。 现得尤为突出。在跨越江海河流、山川峡谷等复杂地 2泵送施工保证措施 形时，高墩大跨连续刚构公路桥以其独特的优点及良 以墩身高度180m，墩脚下水平管60m，箱梁悬好的性价比被广泛采用。而一个不争的事实是 ，近 # 浇水平管100m考虑，加上承台和0 块高度折算成垂年来高墩大跨预应力连续刚构桥梁的高墩早已突破 直高度约250m，也即混凝土泵送最大高度250m。泵百米大关，超过150m的也不在少数。如我国2009年建 送高度如此之高，并且泵送的是C60高强混凝土，这成的龙潭河特大桥最高主墩达178m，其对高墩及上 对我们来说是个全新的课题。我们之前虽有泵送百部箱梁混凝土泵送施工技术和工序提出了更高的要 米高的经验，但那是普通混凝土，而C60高强混凝土求，稍有纰漏便会导致混凝土无法泵送甚至堵管事 是完全不同的。C60属于高强混凝土，混凝土强度故的发生，后果不仅会造成一定的经济损失，而且 高、粘度大，加之泵送高度大，造成泵送压力过高，直接影响工程进度和工程质量。鉴于此，本文结合 泵送效率较低。为保证泵送施工的顺利实施，主要在高墩大跨桥梁工程中的工作经历，对高墩大跨桥梁 解决好在确保混凝土强度的前提下如何保证其可泵C60高强混凝土泵送施工技术作简单的探讨。 性。从这个层面上讲我们认为只要在两个主要方面 1工程概况 采取措施：一在混凝土配合比上采取一些有利于泵 北京至昆明高速公路四川省境内雅安经石棉至送的措施；二是泵送设备选择、操作等涉及泵送工 泸沽高速公路上的腊八斤特大桥和黑石沟特大桥为艺方面进行规范、优化。 高墩大跨连续刚构桥，所采用的分幅式钢管混凝土2.1C60混凝土配合比设计 叠合柱开此类桥梁之先河。对于超高泵送条件下高强混凝土除了既满足强 腊八斤特大桥主桥为105+2200+105m连续刚度、耐久性、经济合理、良好的可泵性等通常须考 构桥，主桥最高墩高为182.5m。黑石沟特大桥，主虑的因素外还必须处理好以下几个方面。 桥为55+120+200+105m连续刚构桥，主桥最高墩高（1）水泥用量。 为152m。两座特大桥的主桥箱梁均采用单箱单室箱水泥用量少强度达不到要求，过大则混凝土的 型截面，为三向预应力混凝土结构，箱梁混凝土设粘性大、泵送阻力增大则增加泵送难度，而且降低 3 计为C60混凝土。桥梁位于四川西南山岭地区，地形吸入效率，为此我们水泥用量选择为390-410kg/m 。 起伏较大，地质复杂，施工场地狭窄。两座特大桥（2）坍落度。 除一个主墩略低于百米，其余都高于130m，而腊八斤普通的泵送作业中混凝土的坍落度在160mm左 # 特大桥主墩墩高5 ，居世界同类桥梁墩高之右最利于泵送，坍落度偏高易离析、低则流动性 【摘要】 【关键词】 【中图分类号】 U445.4【文献标识码】 B 强混凝土泵送在高墩大跨径桥梁上部结构施工中应用越来越多，结合在两座特大桥梁 施工中的工作经历，指出在正确选择泵送工艺、确保高强混凝土质量稳定性的情况下，250m以上的垂 直高度泵送C60高强混凝土是完全可以确保实施的，期望能给今后的其他类似工程提供参考。 高墩大跨桥梁；高强混凝土泵送施工；混凝土质量 浅 谈 高 墩 大 跨 桥 梁C60高 强 混 凝 土 泵 送 施 工 技 术 （中国水电建设集团港航建设有限公司天津300457） 朱如荣田松柏代秦元 差。在超高泵送中为减小泵送阻力，坍落度宜控制（6）拌合时间。 在180~200mm。同时还要求1h~2h内坍落度基本不损高强混凝土因为低水胶比以及掺入外加剂、粉 失，确保可泵性。煤灰甚至超细掺合料、纤维，比普通混凝土难以搅 （3）细骨料。拌，搅拌时间不足会出现生料的情况，故充分考虑 根据相关文献资料，细骨料的细度模数低于2.6足够的搅拌时间。 h，配制混凝土的需水量会增加，粗细骨料中的含泥（7）掺法。 量同样会加大用水量和外加剂用量，加大混凝土干根据大量试验试配证明：采用一掺法水泥用量 缩，降低混凝土耐久性和强度，所以我们将中砂的高、拌和料易板结、强度起伏大、不宜保证；二掺 细度模数控制在2.7~2.8。法后期强度高，但要考虑能否适应本项目满足5d预 （4）粉煤灰及外加剂。应力张拉强度的要求；使用三掺法较为理想。即考 粉煤灰和外加剂复合使用可显著减少用水量，虑掺加硅灰增加了混凝土和易性、流动性，利于高 改善混凝土拌和物的和易性。但由于外加剂品种较墩泵送。硅灰具有微粒效应，在较短时间内即能发 多，对粉煤灰的适应性也各不相同，其最佳用量应生全面水化反应，从而促进混凝土早期强度较快增 通过试验来确定。矿物质掺合料我们选择一级粉煤长，并提高混凝土弹性模量，从而缩短主桥悬浇阶 灰。外加剂种类和掺量应根据水泥品种，矿物质掺段的施工周期，加快工程进度，但是因为单价较 合料，工艺要求经试验后我们从众多公司中优选出高，经济角度方面要进行比较分析。为此我们二掺 马贝建筑（上海）有限公司生产的SC- C18型马贝超法和三掺法都进行了考虑。 塑化剂。根据上述考虑并根据JTJ041—2000规范要求， （5）砂率。我们经过多次试配、调整最终确定了四组混凝土配 根据相关文献，高强泵送混凝土的砂率宜控制合比方案（见表1）。 在38%~42%的范围内。我们偏向上限0.42考虑。注：均采用峨眉P.042.5R水泥 在最终确定的四组配合比中我们选择N2，但是料，本项目选择了HBT80C电动机混凝土拖泵，该型 # 号泵最大输送压力22MPa；电比例排量无级调节，在0 块的泵送施工中，泵送性能不理想，坍落度虽 满足各种工况需求；双动力功率分流技术，既可同然满足要求，但是流动性不理想，阻力很大，泵送 时工作以提高工作效率，也可单独作业，即使1台发非常困难，虽然在坍落度允许范围内进行了及时调 生故障仍有备用发动机继续工作，大大提高了施工整，仍无法满足优良的泵送性能，中途堵管几次， 过程的可靠性。教训深刻。在深刻分析并总结后我们选择了三掺法 管道系统则考虑为：桥面以下所用的泵管为直配制的N4配合比，该配合比由于每方掺入了20kg的 径125mm的高压泵管，保障管道的抗爆能力；桥面硅粉，效果非常明显，混合料经过3h后仍能达到入 上则采用普通泵管。管道间的连接用高强抱箍，其泵时要求的坍落度，解决了坍落度的损失问题，确 螺杆强度保证纵向拉力由螺杆承受，使接头处得到保混凝土混合料的可泵性满足泵送施工工艺的要 可靠保障。 求。所以在之后的施工中一直采用了此配合比。 2.2.2合理布管2.2泵送工艺 布管应根据混凝土的浇筑方案设置并少用弯管2.2.1泵送设备的选择 和软管，尽可能缩短管线长度和最大弯头的原则，根据以往已有的经验以及参考借鉴一些文献资 水泥砂石外加剂粉煤灰 (Ⅰ级)抗裂减缩剂硅灰纤维水减水剂掺量/%砂率/%编号 N1 46775711367.00500001401.50.40 N241078710876.3780000.81361.60.42 N339078710876.868002001401.80.42 N4400779107688010200.81352.00.42 3 表1C60主桥箱梁混凝土配合比(kg/ m ) 朱如荣，田松柏，代秦元：浅谈高墩大跨桥梁C60高强混凝土泵送施工技术 242 10182. m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 5 2012年第2期西南公路XINANGONGLU 近十年来，我国经济的快速增长极大地推动了首。显然两座特大桥均具有高墩大跨的特点，如何确 公路交通事业的发展，对于中西部来说，这方面表保箱梁C60高强混凝土顺利泵送施工显得尤为重要。 现得尤为突出。在跨越江海河流、山川峡谷等复杂地 2泵送施工保证措施 形时，高墩大跨连续刚构公路桥以其独特的优点及良 以墩身高度180m，墩脚下水平管60m，箱梁悬好的性价比被广泛采用。而一个不争的事实是 ，近 # 浇水平管100m考虑，加上承台和0 块高度折算成垂年来高墩大跨预应力连续刚构桥梁的高墩早已突破 直高度约250m，也即混凝土泵送最大高度250m。泵百米大关，超过150m的也不在少数。如我国2009年建 送高度如此之高，并且泵送的是C60高强混凝土，这成的龙潭河特大桥最高主墩达178m，其对高墩及上 对我们来说是个全新的课题。我们之前虽有泵送百部箱梁混凝土泵送施工技术和工序提出了更高的要 米高的经验，但那是普通混凝土，而C60高强混凝土求，稍有纰漏便会导致混凝土无法泵送甚至堵管事 是完全不同的。C60属于高强混凝土，混凝土强度故的发生，后果不仅会造成一定的经济损失，而且 高、粘度大，加之泵送高度大，造成泵送压力过高，直接影响工程进度和工程质量。鉴于此，本文结合 泵送效率较低。为保证泵送施工的顺利实施，主要在高墩大跨桥梁工程中的工作经历，对高墩大跨桥梁 解决好在确保混凝土强度的前提下如何保证其可泵C60高强混凝土泵送施工技术作简单的探讨。 性。从这个层面上讲我们认为只要在两个主要方面 1工程概况 采取措施：一在混凝土配合比上采取一些有利于泵 北京至昆明高速公路四川省境内雅安经石棉至送的措施；二是泵送设备选择、操作等涉及泵送工 泸沽高速公路上的腊八斤特大桥和黑石沟特大桥为艺方面进行规范、优化。 高墩大跨连续刚构桥，所采用的分幅式钢管混凝土2.1C60混凝土配合比设计 叠合柱开此类桥梁之先河。对于超高泵送条件下高强混凝土除了既满足强 腊八斤特大桥主桥为105+2200+105m连续刚度、耐久性、经济合理、良好的可泵性等通常须考 构桥，主桥最高墩高为182.5m。黑石沟特大桥，主虑的因素外还必须处理好以下几个方面。 桥为55+120+200+105m连续刚构桥，主桥最高墩高（1）水泥用量。 为152m。两座特大桥的主桥箱梁均采用单箱单室箱水泥用量少强度达不到要求，过大则混凝土的 型截面，为三向预应力混凝土结构，箱梁混凝土设粘性大、泵送阻力增大则增加泵送难度，而且降低 3 计为C60混凝土。桥梁位于四川西南山岭地区，地形吸入效率，为此我们水泥用量选择为390-410kg/m 。 起伏较大，地质复杂，施工场地狭窄。两座特大桥（2）坍落度。 除一个主墩略低于百米，其余都高于130m，而腊八斤普通的泵送作业中混凝土的坍落度在160mm左 # 特大桥主墩墩高5 ，居世界同类桥梁墩高之右最利于泵送，坍落度偏高易离析、低则流动性 【摘要】 【关键词】 【中图分类号】 U445.4【文献标识码】 B 强混凝土泵送在高墩大跨径桥梁上部结构施工中应用越来越多，结合在两座特大桥梁 施工中的工作经历，指出在正确选择泵送工艺、确保高强混凝土质量稳定性的情况下，250m以上的垂 直高度泵送C60高强混凝土是完全可以确保实施的，期望能给今后的其他类似工程提供参考。 高墩大跨桥梁；高强混凝土泵送施工；混凝土质量 浅谈高墩大跨桥梁C60高强混凝土泵送施工技术 （中国水电建设集团港航建设有限公司天津300457） 朱如荣田松柏代秦元 差。在超高泵送中为减小泵送阻力，坍落度宜控制（6）拌合时间。 在180~200mm。同时还要求1h~2h内坍落度基本不损高强混凝土因为低水胶比以及掺入外加剂、粉 失，确保可泵性。煤灰甚至超细掺合料、纤维，比普通混凝土难以搅 （3）细骨料。拌，搅拌时间不足会出现生料的情况，故充分考虑 根据相关文献资料，细骨料的细度模数低于2.6足够的搅拌时间。 h，配制混凝土的需水量会增加，粗细骨料中的含泥（7）掺法。 量同样会加大用水量和外加剂用量，加大混凝土干根据大量试验试配证明：采用一掺法水泥用量 缩，降低混凝土耐久性和强度，所以我们将中砂的高、拌和料易板结、强度起伏大、不宜保证；二掺 细度模数控制在2.7~2.8。法后期强度高，但要考虑能否适应本项目满足5d预 （4）粉煤灰及外加剂。应力张拉强度的要求；使用三掺法较为理想。即考 粉煤灰和外加剂复合使用可显著减少用水量，虑掺加硅灰增加了混凝土和易性、流动性，利于高 改善混凝土拌和物的和易性。但由于外加剂品种较墩泵送。硅灰具有微粒效应，在较短时间内即能发 多，对粉煤灰的适应性也各不相同，其最佳用量应生全面水化反应，从而促进混凝土早期强度较快增 通过试验来确定。矿物质掺合料我们选择一级粉煤长，并提高混凝土弹性模量，从而缩短主桥悬浇阶 灰。外加剂种类和掺量应根据水泥品种，矿物质掺段的施工周期，加快工程进度，但是因为单价较 合料，工艺要求经试验后我们从众多公司中优选出高，经济角度方面要进行比较分析。为此我们二掺 马贝建筑（上海）有限公司生产的SC- C18型马贝超法和三掺法都进行了考虑。 塑化剂。根据上述考虑并根据JTJ041—2000规范要求， （5）砂率。我们经过多次试配、调整最终确定了四组混凝土配 根据相关文献，高强泵送混凝土的砂率宜控制合比方案（见表1）。 在38%~42%的范围内。我们偏向上限0.42考虑。注：均采用峨眉P.042.5R水泥 在最终确定的四组配合比中我们选择N2，但是料，本项目选择了HBT80C电动机混凝土拖泵，该型 # 号泵最大输送压力22MPa；电比例排量无级调节，在0 块的泵送施工中，泵送性能不理想，坍落度虽 满足各种工况需求；双动力功率分流技术，既可同然满足要求，但是流动性不理想，阻力很大，泵送 时工作以提高工作效率，也可单独作业，即使1台发非常困难，虽然在坍落度允许范围内进行了及时调 生故障仍有备用发动机继续工作，大大提高了施工整，仍无法满足优良的泵送性能，中途堵管几次， 过程的可靠性。教训深刻。在深刻分析并总结后我们选择了三掺法 管道系统则考虑为：桥面以下所用的泵管为直配制的N4配合比，该配合比由于每方掺入了20kg的 径125mm的高压泵管，保障管道的抗爆能力；桥面硅粉，效果非常明显，混合料经过3h后仍能达到入 上则采用普通泵管。管道间的连接用高强抱箍，其泵时要求的坍落度，解决了坍落度的损失问题，确 螺杆强度保证纵向拉力由螺杆承受，使接头处得到保混凝土混合料的可泵性满足泵送施工工艺的要 可靠保障。 求。所以在之后的施工中一直采用了此配合比。 2.2.2合理布管2.2泵送工艺 布管应根据混凝土的浇筑方案设置并少用弯管2.2.1泵送设备的选择 和软管，尽可能缩短管线长度和最大弯头的原则，根据以往已有的经验以及参考借鉴一些文献资 水泥砂石外加剂粉煤灰 (Ⅰ级)抗裂减缩剂硅灰纤维水减水剂掺量/%砂率/%编号 N1 46775711367.00500001401.50.40 N241078710876.3780000.81361.60.42 N339078710876.868002001401.80.42 N4400779107688010200.81352.00.42 3 表1C60主桥箱梁混凝土配合比(kg/ m ) 朱如荣，田松柏，代秦元：浅谈高墩大跨桥梁C60高强混凝土泵送施工技术 242 10182. m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 6 西南 公 路 尽量减小输送阻力减少堵管；出口锥管处不许直接现场经验，主墩管道长度都在150m以上，水泥砂浆应 33 接弯管，应按规程接入一定长度的直管后再接弯取灰砂比1：1的配比为好，一般1m~2m 即可。 管。泵送中途接管时每次只能加接一根且应用水润开始泵送时泵机应处于低压小排量运转状态， 滑内壁、排尽空气。确保连接处牢固、稳定，弯管注意观察泵的压力和各部分工作情况，待顺利泵送 处应设加固；各抱箍一定要紧到位，保证接头密封后方可提高到正常泵送速度。 严密；与泵机出口锥形管直接相连的输送管必须加当混凝土泵送困难、泵的压力突然升高时会导 以固定，以便每次泵送停止清洗洗管路时拆装方致管路产生振动，可用敲击管路、找出堵塞的管 便；垂直布置管道时，垂直向上的每根管都宜设加固段，采用正反泵点动处理或拆卸清理，经检查确认 点，垂直管路随着高度的增加，被输送的混凝土有回无堵塞后继续泵送，以免损坏泵机。 流的趋势，应在泵机和垂直管路之间铺设一定长度的泵送完毕时，一定要将管道清洗干净。否则， 水平管路，以保证有足够的阻力阻止混凝土回流，水管道中留下的砂子附着在内壁上，基本上百分百地造 平管路的长度一般不应少于垂直管路长度的15%。成下次的堵管。清洗采用直接水洗法，一可以充分利 本项目所有主墩都严格按照上述要求和原则，用管路中的混凝土，减少浪费，二也避免污染环境。 除个别主墩受地形限制无法满足地面上的水平管长水洗法必须设置砂浆作为过渡层，为了尽可能洗得彻 3 度外，普遍在40m~100m长，另因为每增设一个90 底，200m的管路最好要2m砂浆，少了洗不彻底。 R1000的弯管，就相当于增加5m水平管，所以布 2.2.4严格要求操作手规范操作 管时最多用 了4个φ125A的90R1000弯管，其余泵送速度选择很关键，开始泵送时，由于管道 均用φ125A3m直管和φ125A2m直管。具体就是阻力较大，应处于低速、匀速并随时可反泵的状 在竖向管路的顶口和底口各设置了一个90 R态，待泵送正常后，将泵送速度提高到正常速度。 1000弯管。另外竖向管路顶口向两侧布置时设置的当出现堵管征兆或某一车混凝土的坍落度较小时， 不可勉强高压泵送，应调低排量泵送，不可强行泵“Y”管离大弯之间不宜少于两节直管，“Y”管两 送，将堵管消灭在萌芽状态。泵送时，操作人员须侧最好接一个大弯管以便使弯角更大，接头更顺， 随时观察料斗中的余料，余料不得低于搅拌轴，如可以减小此处阻力，减小堵管概率。所有由水平转垂 果余料太少极易吸入空气导致堵管。因为该混凝土直时的大弯管，弯曲半径不宜太小，都取1000mm。 泵采用“S”阀，当某一车混凝土的坍落度较小时，根据现场几次教训，注意管子的加固以及抱箍的紧 余料可低于搅拌轴，将其控制在“S”管或吸入口以固。这种远距离泵送，会遇到管子跳动加剧、管子 上以减小搅拌阻力、摆动阻力和吸入阻力。爆裂、管卡炸开等现象。因此一定要在拐弯处及一 些直管处予以充分加固，减缓其冲击力。 3加强对搅拌站的控制管理 2.2.3重视“一头一尾”，保证混凝土的顺利泵送 根据长期积累的经验，刚启动泵送时最容易发高性能混凝土一般水灰比比较低，对用水量较 生堵管事故，因此在初次使用时要进行全管路的清敏感，因此，要在配合比确定的情况下，根据入泵 理，同时在启用时先用水湿润泵的料斗、泵室、输口的混凝土实际情况，在骨料含水率可能波动的范围 送管道等与混凝土接触的部分。在泵送砂浆时，因内及时调整用水量，提高混凝土的拌和质量稳定性。 为砂浆与管道中的水直接接触后砂浆会出现离析有同时对原材料的质量必须进行严格的系统管 时甚至发生堵管，因此必须将料斗的下口打开，将理，从源头上保证混凝土质量。 管道里的水以及料斗里剩余的水全部反泵出来，并 4泵送混凝土堵管原因及预防对策 在混凝土已经到场确保可以泵送的情况下方再泵送 水泥砂浆，直到砂浆从管道末端流出为止。 4.1堵管原因 因为首次泵送时，搅拌缸、混凝土罐车、料斗、4.1.1原材料 管道等都要吸收一部分砂浆，如果砂浆用量太少，将（1）水泥。 导致部分输送管道没有得到润滑从而导致堵管，根据水泥是混凝土中最主要的胶凝材料，水泥质量 朱如荣，田松柏，代秦元：浅谈高墩大跨桥梁C60高强混凝土泵送施工技术 的稳定直接影响着混凝土质量的稳定。水泥质量的去胶结料的功能，因而外加剂相对胶结料掺量实际 变化将会导致混凝土出现离析的现象，而且水泥中上已经提高了，所以会出现混凝土的离析现象。 有多种因素影响混凝土拌合物性能。（4）砂、碎石骨料。 刚出厂水泥，若其沉伏期不够，造成温度过高 ，砂石料是混凝土中用量最大的材料，砂石料的 此时马上搅拌混凝土，极易造成混凝土凝结时间缩质量直接影响混凝土的质量，砂石质量的波动容易造成 短，造成堵管；混凝土的离析，而且其造成离析的因素是多方面的。 水泥存放时间的影响。水泥存放时间越长，水碎石粒径增大、级配变差、单一级配都容易造 泥本身温度有所降低，水泥细粉颗粒之间经吸附作成混凝土的离析现象。 用互相凝结为较大颗粒，降低了水泥颗粒的表面砂子中的含石量过大、特别是含片状石屑量过大 能，削弱了水泥颗粒对减水剂的吸附，在混凝土试将严重影响混凝土的和易性，导致混凝土的严重离 验时往往表现为减水剂的减水效果增强，混凝土新析。碎石的最大粒径大于1/4管径，也易引起堵管。 拌合物出现泌浆、沉底的现象。砂石的含水率过高（特别是砂子含水率过高， （2）外加剂。大于10%），将使混凝土的质量难以控制，容易出 混凝土中使用的外加剂，大多是由减水剂同其现混凝土离析现象。由于砂子中含水过大，砂子含 他产品如引气剂、缓凝剂、保塑剂等复合而成的多水处在过饱和状态，当混凝土拌合料在搅拌机中搅 功能产品，是泵送混凝土不可或缺的重要材料，外拌时，砂子表层毛细管中的含水不能够及时的释放 加剂的掺入极大地改善混凝土拌合物的性能，但外出来，因此在搅拌时容易使拌合水用量过大；同时 加剂使用不当将可能导致混凝土的离析。混凝土在运输过程中，骨料毛细管中的水不断的往 如果混凝土减水剂的掺量过大，减水率过高，外释放，破坏了骨料与水泥浆的粘结，造成混凝土 单方混凝土的用水量减少，有可能使减水剂在搅拌的离析泌水。 机内没有充分发挥作用，而在混凝土运输过程中不砂石的含泥量过大将使水泥浆同骨料的粘结力 断的发生作用，致使混凝土到现场的坍落度大于出降低，水泥浆对骨料的包裹能力下降，导致骨料的 机时的坍落度。此种情况极易造成混凝土的严重离分离，引起混凝土离析现象。 析。且常表现在高强度等级混凝土中，对混凝土的根据试验证明河砂、人工砂（即机制砂）、海 危害极大。砂、山砂，其中河砂的可泵性最好，机制砂的可泵 如果混凝土减水剂的掺量过少，减水率降低，性最差。细骨料按粒径可分为：粗砂、中砂、细 起不到缓凝、保坍效果，不能改善混凝土性能，极砂，其中中砂的可泵性最好。 易造成堵管。砂的细度变化对混凝土的可泵性起着及其敏感 的作用，砂量过大及砂过细都使混凝土不易泵送，（3）粉煤灰。 容易泌水，且使水泥用量过多，混凝土变稠，水化粉煤灰是混凝土重要的掺和料之一，虽然用量 热增加，混凝土温度变高，会导致堵管。从混凝土很少，但在混凝土中掺入适量粉煤灰能极大改善混 可泵性能考虑，以中砂为最佳，通过0.315筛孔的砂凝土和易性、密实性及强度性能。优质的粉煤灰如 不应少于15%，砂率控制在38~45%范围内。细度在20~8范围内，是配制混凝土的理想材料，能 （5）砂浆量太少或配合比不合格。取代10%~30%的水泥用量，极大的降低了混凝土生 砂浆用量太少。因为首次泵送时，搅拌主机、产成本。若粉煤灰质量波动较大，增加了混凝土质量 混凝土输送车搅拌罐、料斗、管道等都要吸收一部控制的难度，有时会造成混凝土出现离析的情况。 分砂浆，如果砂浆用量太少，将导致部分输送管道当粉煤灰的质量突然变好时（如细度从19%变 没有得到润滑，从而导致堵管。正确的砂浆用量应为4%），粉煤灰的需水量降低很大，容易造成混凝 3 土出现突然离析的现象。按每200m管道约需0.5m砂浆计算，搅拌主机、料 3 同样当粉煤灰的质量突然变差时（如细度从 斗、混凝土输送车搅拌罐等约需0.2m左右的砂浆。因此 %变为3 %），由于粉煤灰的很大一部分重量已失 泵送前一定要计算好砂浆的用量。砂浆太少易堵管，砂 227 198 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 6 西南 公 路 尽量减小输送阻力减少堵管；出口锥管处不许直接现场经验，主墩管道长度都在150m以上，水泥砂浆应 33 接弯管，应按规程接入一定长度的直管后再接弯取灰砂比1：1的配比为好，一般1m~2m 即可。 管。泵送中途接管时每次只能加接一根且应用水润开始泵送时泵机应处于低压小排量运转状态， 滑内壁、排尽空气。确保连接处牢固、稳定，弯管注意观察泵的压力和各部分工作情况，待顺利泵送 处应设加固；各抱箍一定要紧到位，保证接头密封后方可提高到正常泵送速度。 严密；与泵机出口锥形管直接相连的输送管必须加当混凝土泵送困难、泵的压力突然升高时会导 以固定，以便每次泵送停止清洗洗管路时拆装方致管路产生振动，可用敲击管路、找出堵塞的管 便；垂直布置管道时，垂直向上的每根管都宜设加固段，采用正反泵点动处理或拆卸清理，经检查确认 点，垂直管路随着高度的增加，被输送的混凝土有回无堵塞后继续泵送，以免损坏泵机。 流的趋势，应在泵机和垂直管路之间铺设一定长度的泵送完毕时，一定要将管道清洗干净。否则， 水平管路，以保证有足够的阻力阻止混凝土回流，水管道中留下的砂子附着在内壁上，基本上百分百地造 平管路的长度一般不应少于垂直管路长度的15%。成下次的堵管。清洗采用直接水洗法，一可以充分利 本项目所有主墩都严格按照上述要求和原则，用管路中的混凝土，减少浪费，二也避免污染环境。 除个别主墩受地形限制无法满足地面上的水平管长水洗法必须设置砂浆作为过渡层，为了尽可能洗得彻 3 度外，普遍在40m~100m长，另因为每增设一个90 底，200m的管路最好要2m砂浆，少了洗不彻底。 R1000的弯管，就相当于增加5m水平管，所以布 2.2.4严格要求操作手规范操作 管时最多用 了4个φ125A的90R1000弯管，其余泵送速度选择很关键，开始泵送时，由于管道 均用φ125A3m直管和φ125A2m直管。具体就是阻力较大，应处于低速、匀速并随时可反泵的状 在竖向管路的顶口和底口各设置了一个90 R态，待泵送正常后，将泵送速度提高到正常速度。 1000弯管。另外竖向管路顶口向两侧布置时设置的当出现堵管征兆或某一车混凝土的坍落度较小时， 不可勉强高压泵送，应调低排量泵送，不可强行泵“Y”管离大弯之间不宜少于两节直管，“Y”管两 送，将堵管消灭在萌芽状态。泵送时，操作人员须侧最好接一个大弯管以便使弯角更大，接头更顺， 随时观察料斗中的余料，余料不得低于搅拌轴，如可以减小此处阻力，减小堵管概率。所有由水平转垂 果余料太少极易吸入空气导致堵管。因为该混凝土直时的大弯管，弯曲半径不宜太小，都取1000mm。 泵采用“S”阀，当某一车混凝土的坍落度较小时，根据现场几次教训，注意管子的加固以及抱箍的紧 余料可低于搅拌轴，将其控制在“S”管或吸入口以固。这种远距离泵送，会遇到管子跳动加剧、管子 上以减小搅拌阻力、摆动阻力和吸入阻力。爆裂、管卡炸开等现象。因此一定要在拐弯处及一 些直管处予以充分加固，减缓其冲击力。 3加强对搅拌站的控制管理 2.2.3重视“一头一尾”，保证混凝土的顺利泵送 根据长期积累的经验，刚启动泵送时最容易发高性能混凝土一般水灰比比较低，对用水量较 生堵管事故，因此在初次使用时要进行全管路的清敏感，因此，要在配合比确定的情况下，根据入泵 理，同时在启用时先用水湿润泵的料斗、泵室、输口的混凝土实际情况，在骨料含水率可能波动的范围 送管道等与混凝土接触的部分。在泵送砂浆时，因内及时调整用水量，提高混凝土的拌和质量稳定性。 为砂浆与管道中的水直接接触后砂浆会出现离析有同时对原材料的质量必须进行严格的系统管 时甚至发生堵管，因此必须将料斗的下口打开，将理，从源头上保证混凝土质量。 管道里的水以及料斗里剩余的水全部反泵出来，并 4泵送混凝土堵管原因及预防对策 在混凝土已经到场确保可以泵送的情况下方再泵送 水泥砂浆，直到砂浆从管道末端流出为止。 4.1堵管原因 因为首次泵送时，搅拌缸、混凝土罐车、料斗、4.1.1原材料 管道等都要吸收一部分砂浆，如果砂浆用量太少，将（1）水泥。 导致部分输送管道没有得到润滑从而导致堵管，根据水泥是混凝土中最主要的胶凝材料，水泥质量 朱如荣，田松柏，代秦元：浅谈高墩大跨桥梁C60高强混凝土泵送施工技术 的稳定直接影响着混凝土质量的稳定。水泥质量的去胶结料的功能，因而外加剂相对胶结料掺量实际 变化将会导致混凝土出现离析的现象，而且水泥中上已经提高了，所以会出现混凝土的离析现象。 有多种因素影响混凝土拌合物性能。（4）砂、碎石骨料。 刚出厂水泥，若其沉伏期不够，造成温度过高 ，砂石料是混凝土中用量最大的材料，砂石料的 此时马上搅拌混凝土，极易造成混凝土凝结时间缩质量直接影响混凝土的质量，砂石质量的波动容易造成 短，造成堵管；混凝土的离析，而且其造成离析的因素是多方面的。 水泥存放时间的影响。水泥存放时间越长，水碎石粒径增大、级配变差、单一级配都容易造 泥本身温度有所降低，水泥细粉颗粒之间经吸附作成混凝土的离析现象。 用互相凝结为较大颗粒，降低了水泥颗粒的表面砂子中的含石量过大、特别是含片状石屑量过大 能，削弱了水泥颗粒对减水剂的吸附，在混凝土试将严重影响混凝土的和易性，导致混凝土的严重离 验时往往表现为减水剂的减水效果增强，混凝土新析。碎石的最大粒径大于1/4管径，也易引起堵管。 拌合物出现泌浆、沉底的现象。砂石的含水率过高（特别是砂子含水率过高， （2）外加剂。大于10%），将使混凝土的质量难以控制，容易出 混凝土中使用的外加剂，大多是由减水剂同其现混凝土离析现象。由于砂子中含水过大，砂子含 他产品如引气剂、缓凝剂、保塑剂等复合而成的多水处在过饱和状态，当混凝土拌合料在搅拌机中搅 功能产品，是泵送混凝土不可或缺的重要材料，外拌时，砂子表层毛细管中的含水不能够及时的释放 加剂的掺入极大地改善混凝土拌合物的性能，但外出来，因此在搅拌时容易使拌合水用量过大；同时 加剂使用不当将可能导致混凝土的离析。混凝土在运输过程中，骨料毛细管中的水不断的往 如果混凝土减水剂的掺量过大，减水率过高，外释放，破坏了骨料与水泥浆的粘结，造成混凝土 单方混凝土的用水量减少，有可能使减水剂在搅拌的离析泌水。 机内没有充分发挥作用，而在混凝土运输过程中不砂石的含泥量过大将使水泥浆同骨料的粘结力 断的发生作用，致使混凝土到现场的坍落度大于出降低，水泥浆对骨料的包裹能力下降，导致骨料的 机时的坍落度。此种情况极易造成混凝土的严重离分离，引起混凝土离析现象。 析。且常表现在高强度等级混凝土中，对混凝土的根据试验证明河砂、人工砂（即机制砂）、海 危害极大。砂、山砂，其中河砂的可泵性最好，机制砂的可泵 如果混凝土减水剂的掺量过少，减水率降低，性最差。细骨料按粒径可分为：粗砂、中砂、细 起不到缓凝、保坍效果，不能改善混凝土性能，极砂，其中中砂的可泵性最好。 易造成堵管。砂的细度变化对混凝土的可泵性起着及其敏感 的作用，砂量过大及砂过细都使混凝土不易泵送，（3）粉煤灰。 容易泌水，且使水泥用量过多，混凝土变稠，水化粉煤灰是混凝土重要的掺和料之一，虽然用量 热增加，混凝土温度变高，会导致堵管。从混凝土很少，但在混凝土中掺入适量粉煤灰能极大改善混 可泵性能考虑，以中砂为最佳，通过0.315筛孔的砂凝土和易性、密实性及强度性能。优质的粉煤灰如 不应少于15%，砂率控制在38~45%范围内。细度在20~8范围内，是配制混凝土的理想材料，能 （5）砂浆量太少或配合比不合格。取代10%~30%的水泥用量，极大的降低了混凝土生 砂浆用量太少。因为首次泵送时，搅拌主机、产成本。若粉煤灰质量波动较大，增加了混凝土质量 混凝土输送车搅拌罐、料斗、管道等都要吸收一部控制的难度，有时会造成混凝土出现离析的情况。 分砂浆，如果砂浆用量太少，将导致部分输送管道当粉煤灰的质量突然变好时（如细度从19%变 没有得到润滑，从而导致堵管。正确的砂浆用量应为4%），粉煤灰的需水量降低很大，容易造成混凝 3 土出现突然离析的现象。按每200m管道约需0.5m砂浆计算，搅拌主机、料 3 同样当粉煤灰的质量突然变差时（如细度从 斗、混凝土输送车搅拌罐等约需0.2m左右的砂浆。因此 %变为3 %），由于粉煤灰的很大一部分重量已失 泵送前一定要计算好砂浆的用量。砂浆太少易堵管，砂 227 198 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 西南 公 路 浆太多将影响混凝土的质量或造成不必要的浪费。应每隔5~10min（具体时间视当日气温、混凝土塌落 砂浆配合比不合格。砂浆的配合比也很关键，度、混凝土初凝时间而定）开泵一次，以防堵管。 若不按砂浆配合比施工，导致水泥或外加剂等用量对于停机时间过长，已初凝的混凝土，不宜继续泵送。 改变也会造成堵管。（7）管道未清洗干净。上次泵送完毕，管道未 清洗干净，会造成下一次泵送时堵管。所以每次泵送4.1.2机械设备 （1）拌合机。完毕一定要按照操作规程将输送管道清洗干净。 拌合设备如果计量系统不准确，造成不能按配4.1.4环境因素 合比施工，极易造成堵管。（1）气温变化导致的堵管。 （2）运输设备。夏季气温较高，管道在强烈阳光照射下，混凝 搅拌运输车装料前，拌筒内存在少量积水，会造土易脱水，从而导致堵管，因此在管道上应加盖湿 成混凝土离析，改变混凝土泵送性能，造成堵管。草袋或其他降温用品。冬季应采取保温措施，确保 （3）泵送设备。混凝土的温度。 输送管线宜直、转弯宜缓，接头应严密。如管道（2）由于现场原因如出现爆模、机械故障等原 向下倾斜，出泵口处未设置长度小于15m的水平管 ，因造成混凝土停顿时间过久，造成混凝土坍落度损 极易造成泵口吸空，混入空气产生阻塞；失过大，极易造成堵管。 （3）外界原因，如停电、交通阻塞等原因造成4.1.3人的因素 （1）施工配合比人为或疏忽改变，造成混凝土混凝土停顿时间过久，造成混凝土坍落度损失过 质量出现问题，造成堵管。大，极易造成堵管。 （2）泵机操作人员精力不集中。输送泵操作人4.2预防对策 员在泵送施工中应精力集中，时刻注意泵送压力表（1）加强原材料自检频率，对不合格材料坚决 的读数，一旦发现压力表读数突然增大，应立即反不许进场，特别是对影响泵送性能的主要原材料水 泵2- 3个行程，再正泵，堵管即可排除。若已经进行泥、砂、碎石加大自检频率，每次新到水泥检测温度。 了反泵、正泵几个操作循环，仍未排除堵管，应及（2）拌合站派专人控制混凝土质量，对拌合料 时拆管清洗，否则将使堵管更加严重。质量不合格的坚决不出场。 （3）泵送速度选择不当。泵送时，速度的选择（3）混凝土拌和站定期维修、保养、标定，确 很关键，操作人员不能一味地图快，有时欲速则不保拌合设备计量准确稳定。 达。首次泵送时，由于管道阻力较大，此时应低速（4）现场派专人在混凝土进料口控制混凝土质 泵送，泵送正常后，可适当提高泵送速度。当出现量，对不合格混凝土坚决退回。 堵管征兆或某一车混凝土的塌落度较小时，应低速（5）对现场泵管布置不合理的进行整改。 泵送，将堵管消灭在萌芽状态。（6）提高搅拌机操作手、现场泵机操作手的专 （4）余料量控制不适当。泵送时，操作人员须业技能、责任心，减少人为因素。 随时观察料斗中的余料，余料不得低于搅拌轴，如（7）工区加强施工管理，现场必须经过验收合 果余料太少，极易吸入空气，导致堵管。料斗中的格且施工阻止条件具备后方可开盘，确保混凝土连 料也不能堆得太多，应低于防护栏，以便于及时清续浇筑。 理粗骨料和超大骨料。（8）项目部加强对应急措施的处理及反应能力， （5）混凝土的塌落度过小时，采取措施不当，配备备用发电机，疏通交通，避免外界因素的干扰。 当发现有一斗混凝土的塌落度很小，无法泵送时， 5结论 应及时将混凝土从料斗底部放掉，若贪图省事，强 行泵送极易造成堵管。切忌在料斗中加水搅拌。（1）泵管在使用一段时间后，必然磨损。凡使 （6）停机时间过长。由于人为或外界原因造成用中的混凝土泵管（包括高压管、低压管及弯管等） 停机时间过长，混凝土浇筑不连续，在停机期间，要在每泵送1000方左右后进行检（下转第32页） 0引言 近年来，随着地震的频繁发生，使大量的桥梁 倒塌或严重损害，而桥梁是生命线工程，是路网交 通建设的重要一环。由于桥梁工程遭到严重破坏， 切断了震区交通生命线，给灾区救援工作带来了巨 大困难，使得次生灾害加重，给人民的经济和生命 财产带来了巨大的损失。 我国西部山区桥梁地质条件复杂，桥梁形式主 要采用梁