機制砂配制高強泵送混凝土施工技術

陸芳　鄧君

[摘要]天然砂資源逐步減少、砂質量下降，混凝土用砂供需矛盾尤為突出，機制砂使用是解決該矛盾的有效手段之一。本文以思南至劍河高速公路第十七合同段為例采用機制砂配制高強泵送混凝土。采用機制砂配制高強泵送混凝土不但要滿足強度要求，還要求有較好的工作性便于泵送，值得深入研究和總結。

[關鍵詞]機制砂 泵送混凝土 施工技術

[中圖分類號]TQ639.2 [文獻標識碼]B [文章編號]1672-5158（2013）06-0257-01

目前我國多數地區應用的是天然砂，天然砂資源是一種地方資源、是短時內不可再生和長距離運輸的，隨著基本建設的日益發展不少地區出現天然砂資源逐步減少、砂質量下降、限采或禁采天然砂的情況，混凝土用砂供需矛盾尤為突出，而砂的價格越來越高，影響了工程建設的進展。思南至劍河高速公路第十七合同段沒有天然中粗砂，只能采用機制砂拌制混凝土，該標段橋梁上部結構設計采用高強混凝土，泵送垂直距離高，因此，采用機制砂配制高強泵送混凝土不但要滿足強度要求，還要求有較好的工作性便于泵送，因此值得深入的研究和總結。

1 工程簡介

舞陽河特大橋位于鎮遠縣城西側，舞陽河上游。該橋受線形、地形、地質及該橋前后隧道等影響，大橋左右兩幅完全分離，左幅橋設計起訖樁號為ZK120+980-ZK121+645.92，跨徑布置為（2×40m）連續T梁+（115m+2×180m+110m）連續剛構，總長656.92m；右幅橋設計起訖樁號為K120+971.6～K121+653.32，跨徑布置為（2×40m）連續T梁+（115m+2×180m+115m）連續剛構，總長681.72m。

主橋橋墩采用雙肢等截面矩形空心墩，3#、4#、5#主墩墩身截面尺寸分別為900cm×480cm、900cm×420cm、900cm×350cm；左線墩身高度分別為101.000m、118.980m、64.960m；右線墩身高度分別為101.153m、119.113m、65.113m；混凝土強度設計為C50。

主橋跨徑布置為115m+2×180m+110（115）m，單箱單室箱形截面，混凝土強度設計為C55。

2 原材料的選擇和控制

2.1 C55高標號混凝土的技術要求

根據公路橋涵技術規范JTG/T FS0-2011和貴州省高速公路機制砂高強混凝土技術規程DBJ52-55-2008的要求。（1）膠凝材料用量不大于530kg/m³（泵送）（2）砂率為37%45%。（3）礦物質摻量不大于25%（4）機制砂粉塵含量BM<1.4時，≤7%

2.2 原材料技術要求

2.2.1 水泥

水泥宜選用品質穩定、標準稠度低、強度等級不低于42.5的硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥。水泥的技術要求除應符合現行國家標準《通用硅酸鹽水泥》（GB175）的規定外，尚應符合下表的規定。（見表1）

2.2.2 細集料

細集料宜選用級配良好、質地均勻堅固、吸水率低、空隙小、細度模數2.6～3.2的機制砂，粉塵含量≤7%。

2.2.3 粗集料

粗集料宜選用質地均勻堅硬、粒形良好、級配良好、線脹系數小的潔凈碎石，壓碎值小于12%；碎石應該采用二級配或多級配，其松散堆積密度應大于1500Kg/m³；粗集料的最大粒徑不宜大于25mm。

2.2.4 粉煤灰

采用I級粉煤灰，各項目技術指標均滿足規范要求。

3 配合比設計過程

與普通混凝土相比，高強混凝土在配合比方面的區別是低水灰比、多組分。由于高強混凝土多組分特點，目前還沒有成熟的配合比沒計方法，只能參照有關資料和經驗通過試驗對比來確定。根據相關研究理論認為：水泥漿在混凝土中所占的比例以35%為最優，過多的漿體對混收縮等體積穩定性不利。過低時拌和物和易性較差，由于高強混凝土的強度與用水量呈線性關系。因而對C55連續箱梁來說，配制強度在64.9MPa。混凝土的用水量宜在150～170Kg/m³。水灰（膠）宜選在0.32～0.38之間。在確定好水泥漿的體積比和用水量后，就可以計算出其它材料的用量。

混凝土配制的基本原則是按所采用的材料配制出既能滿足工作性、強度及耐久性和其他要求而且又經濟的混凝土。由于墩身高，泵送垂直距離大，如果混凝土和易性不好很容易發生堵管，造成質量事故發生。所以混凝土配合比的設計至關重要，不但要保證混凝土強度，控制好水灰比，以防混凝土在徐變收縮過程中產生裂紋，同時還要保證混凝土工作度，避免堵管現象的發生。根據現場施工條件，試配時混凝土坍落度控制在18±2cm，砂率選擇在38%-45%。

為確定工地所用的水泥、碎石、砂、粉煤灰、外加劑等材料是否能滿足C55高強混凝土的要求，并驗證高強混凝土配合比的合理性，我試驗室根據相關規范，通過試配確定出初步配合比：水泥：砂：碎石：水：粉煤灰：外加劑=470：803：1021：156：50：4.74

4 施工注意事項

（1）在施工過程中嚴格控制施工配合比，每次澆注混凝土前，首先校核拌和設備的計量情況，并進行砂、石含水量試驗，計算調整混凝土施工配合比。

（2）控制好減水劑的摻量，因為高強混凝土的強度提高主要靠減水劑，所以嚴格控制好減水劑的質量和摻量是確?；炷翉姸鹊年P鍵之一。

（3）混凝土泵啟動后應先泵送適量的水，以潤濕混凝土泵的料斗、活塞及輸送管的內壁。然后采用與將要泵送的混凝土內除粗骨料外的其他成分相同配比的水泥漿，也可采用純水泥漿或1：2水泥砂漿。

（4）開始泵送時混凝土泵應處于慢速，均勻。泵送速度應先慢后快，逐步加速，待運轉順利后再按正常速度進行。

（5）正常泵送過程中，應保持連續泵送，盡量避免泵送中斷，若混凝土供應不及時，寧可降低泵送速度，也要保持連續泵送，以避免造成堵管，如必須中斷時其中斷時間，不得超過混凝土從攪拌至澆注完畢所允許的延續時間，一般中斷時間不得超過1h（視氣溫而定，如氣溫過高，還需縮短中斷時間）。

（6）根據混凝土拌和站到各墩柱的路線長短，調整好混凝土的初始坍落度，使混凝土到達施工現場的坍落度控制在18±2cm左右。

（7）混凝土的運輸采用混凝土攪拌車，運輸過程應保持混凝土的均勻性，做到不分層、不離析?；炷恋倪\輸能力應與現場灌筑能力相適應，混凝土應以最短的時間從攪拌地點運至工地，混凝土從攪拌機卸出后到澆注完畢的時間盡量控制在90min之內。

5 結束語

對于高標號混凝土的施工，要確保質量，同時滿足120米的泵送高度，并非易事，單靠設計配合比是遠遠不夠的，而是需要從諸多方面以及各個控制環節進行細密聯結。要根據現場的情況及時的調整施工配合比。主要做好幾項工作：嚴格控制水灰比，合理安排投料順序，合理安排工藝和工序，計算各階段所需時間，盡量縮短混凝土從攪拌到澆筑完畢的時間。