淺談泵送混凝土的施工工藝

摘 要：闡述了泵送混凝土的施工過程及泵送混凝土工藝特點(diǎn)，同時介紹了混凝土泵的類型發(fā)展。

關(guān)鍵詞：泵送混凝土；混凝土泵；施工工藝

1 序言

在建筑工程施工過程中，混凝土的澆筑是一項繁重的、關(guān)鍵性的工作，它在建筑工程總成本中占相當(dāng)大的比重。用混凝土泵（地泵、車泵）沿輸送管輸送和澆筑混凝土，在各工業(yè)發(fā)達(dá)國家早已得到推廣及應(yīng)用，成為輸送和澆筑混凝土的主要方法，取得了較好的技術(shù)效益和經(jīng)濟(jì)效益。我國從70年代末期正式開始推廣混凝土泵送施工技術(shù)，逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍，近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展及基本建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大和預(yù)拌商品混凝土的推廣應(yīng)用，泵送混凝土的應(yīng)用在我國大中城市亦日益普及。

2 混凝土泵的類型和布置

2.1 混凝土泵的類型

混凝土泵的類型按驅(qū)動方式分為“活塞式”和“擠壓式”兩種。活塞式泵中，根據(jù)其動力的不同分為機(jī)械活塞泵和液壓式活塞泵（其中，機(jī)械式泵已被淘汰，現(xiàn)代生產(chǎn)的混凝土泵皆為液壓式泵）；根據(jù)其能否移動和移動的方式，分為固定式、拖式和汽車式。汽車式泵又分為帶布料桿式（俗稱車泵）和不帶布料桿（俗稱車截泵）兩種。擠壓式泵按其構(gòu)造形式，分為轉(zhuǎn)子式雙滾輪型、直管式三滾輪型和帶式雙槽型三種，擠壓式泵一般均為液壓驅(qū)動。

2.2 混凝土泵的選型

混凝土泵的選型，是根據(jù)工程特點(diǎn)要求的最大輸送距離、最大輸出量（排量）和混凝土澆筑工程的特點(diǎn)要求、澆筑計劃等綜合因素來確定。

2.2.1 混凝土泵的實(shí)際平均輸出量，在混凝土泵或泵車的產(chǎn)品技術(shù)性能表中一般都詳細(xì)列有最大輸出量的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)是在標(biāo)準(zhǔn)條件（即混凝土坍落度為210mm，水泥用量為300kg/m3）情況下所能達(dá)到的，而且最大輸出量和最大輸送距離又是不能同時達(dá)到的，混凝土泵或泵車的實(shí)際輸出量與輸送距離有關(guān)，輸送距離增大，實(shí)際的混凝土輸出量就要降低，另外還與施工組織管理情況有關(guān)，如果組織管理情況良好，作業(yè)效率高，則實(shí)際輸出量提高，混凝土泵的實(shí)際平均輸出量可按下式進(jìn)行計算：

Q=α.η.Qmax

式中：Q：每臺混凝土泵的實(shí)際平均輸出量（m3/h）；Qmax：每臺混凝土泵的最大輸出量（m3/h）；α：配管條件系數(shù)，可取0.8～0.9；η：作業(yè)效率系數(shù)，根據(jù)混凝土攪拌運(yùn)輸車向混凝土泵供料的間斷時間、拆裝混凝土輸送管和供料停歇等情況，可取0.5～0.7。

2.2.2 混凝土泵的最大水平輸送距離主要取決于泵的類型、泵送壓力、輸送管徑和混凝土性質(zhì)，最大水平輸送距離可按下列方法之一確定：a.根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)性能表上提供的數(shù)據(jù)或曲線。b.由試驗確定。c.根據(jù)混凝土泵的最大出口壓力、配管情況、混凝土性能和輸出量，按下式計算：

Lmax=Pmax/△PH

式中：Lmax：混凝土泵的最大水平輸送距離（m）；Pmax：混凝土泵的最大出口壓力（Pa）；△PH：混凝土在水平輸送管內(nèi)流動每米產(chǎn)生的壓力損失（Pa/m）。

2.3 混凝土泵的布置

混凝土泵或車泵在施工現(xiàn)場的布置要根據(jù)工程的場地情況、工程量分布、交通條件等而定，并應(yīng)予以下各點(diǎn)分別考慮：

2.3.1 力求距離澆筑地點(diǎn)近，便于配管彎道少，混凝土運(yùn)輸方便。

2.3.2 為保證混凝土泵連續(xù)工作，預(yù)留給每臺泵的場地最好能同時停放兩輛混凝土攪拌運(yùn)輸車，或者能使其快速交替。

2.3.3 多臺泵同時澆筑時，分給每臺泵的工作量盡量大致相接近，最好能同時澆筑完畢。

2.3.4 為使混凝土泵能在最優(yōu)泵送壓力作業(yè)，如泵送距離過長或過高，最好考慮加用中繼泵。

2.3.5 為便于混凝土泵的清洗，其位置最好接近供水和排水設(shè)施。

2.3.6 混凝土泵和泵車的作業(yè)范圍內(nèi)，不得有高壓線等障礙物。

2.3.7 要考慮供電方便。

3 泵送前的準(zhǔn)備工作

為保證把運(yùn)至現(xiàn)場的混凝土拌合物順利地用混凝土泵經(jīng)輸送管泵送至澆筑地點(diǎn)，事先必須做好下述泵送前的準(zhǔn)備工作：

3.1 模板和支撐的強(qiáng)度，剛度和穩(wěn)定性。模板的最大側(cè)壓力，可根據(jù)混凝土的澆筑速度、澆筑高度、坍落度、溫度、外加劑等主要影響因素，按下列兩公式計算取二式中的較小值：

F=0.22γt0β1β2V1/2

F=2.5H

式中：F：新澆筑混凝土對模板的最大側(cè)壓力（kN/m2）；γ：混凝土重力密度（kN/m3）；t0：新澆筑混凝土的初凝時間（h），可按實(shí)測確定。當(dāng)缺乏試驗資料時，可采用t0=200/（T+15）計算（T為混凝土的溫度，℃）；V：混凝土的澆筑速度（m/h）；H：混凝土側(cè)壓力計算位置處至新澆混凝土頂面的總高度（m）；β1：外加劑影響修正系數(shù)，不摻外加劑時取1.0，摻具有緩凝作用的外加劑時取1.2；β2：混凝土坍落度修正系數(shù)，當(dāng)坍落度小于100mm時，取1.10；不小于100mm時，取1.15。

3.2 鋼筋的檢查，鋼筋的綁扎是否符合設(shè)計規(guī)范及設(shè)計圖紙要求。

3.3 檢查混凝土泵或泵車的放置處是否堅實(shí)穩(wěn)定。

3.4 布料設(shè)備不得碰撞或直接擱置在模板上，手動布料桿下的模板和支架應(yīng)加固。鋼盤骨架的保護(hù)，應(yīng)符合下列規(guī)定：手動布料桿應(yīng)設(shè)鋼支架架空，不得直接支承在鋼筋骨架上；板和塊體結(jié)構(gòu)的水平鋼筋骨架（網(wǎng)），應(yīng)設(shè)置足夠的鋼筋撐腳或鋼支架。鋼筋骨架重要節(jié)點(diǎn)宜采取加固措施；澆筑混凝土?xí)r，鋼筋骨架一旦變形或移位，應(yīng)及時糾正。

3.5 檢查混凝土泵是否能正常工作。

3.6 混凝土泵送施工現(xiàn)場，應(yīng)按統(tǒng)一指揮和調(diào)度，以保證順利進(jìn)行泵送。

3.7 對施工現(xiàn)場，混凝土生產(chǎn)單位，應(yīng)規(guī)定聯(lián)絡(luò)信號并配有通訊設(shè)備，以便及時聯(lián)絡(luò)，統(tǒng)一調(diào)配。

3.8 各崗位人員必須持證方可上崗，無經(jīng)過專門培訓(xùn)的無證人員不得上崗操作。

4 混凝土的拌制

泵送混凝土必須要具備良好的和易性、可泵性。泵送混凝土宜采用預(yù)拌商品混凝土，在混凝土公司生產(chǎn)，用混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)送至施工現(xiàn)場，這樣生產(chǎn)的混凝土質(zhì)量容易得到保證。泵送混凝土由商品混凝土公司生產(chǎn)時，必須嚴(yán)格按照國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)拌混凝土》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行生產(chǎn)。生產(chǎn)泵送混凝土前，應(yīng)先全面檢驗生產(chǎn)原材料的質(zhì)量指標(biāo)，一定要符合國家標(biāo)準(zhǔn)及配合比設(shè)計要求，并應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)原材料的變化，及時調(diào)整混凝土生產(chǎn)配合比。生產(chǎn)泵送混凝土?xí)r，應(yīng)嚴(yán)格按國家標(biāo)準(zhǔn)要求對生產(chǎn)原材料進(jìn)行計量。

5 混凝土的運(yùn)輸

為保證混凝土泵送的順利進(jìn)行，攪拌好的混凝土拌合物從生產(chǎn)地點(diǎn)（混凝土公司）到泵送處（施工現(xiàn)場）的運(yùn)輸很重要，因為相對一般混凝土而言，泵送混凝土設(shè)計塌落度較大，長距離運(yùn)輸混凝土容易產(chǎn)生離析，造成堵管。故最好選用專用的混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸，并在卸料前高速正轉(zhuǎn)運(yùn)輸車的攪拌筒（鼓）2～3分鐘方喂料。

6 混凝土的泵送

混凝土泵或車泵啟動后，應(yīng)根據(jù)輸送管的長度先泵送適量的水以濕潤料斗、混凝土缸及輸送管內(nèi)壁等直接與混凝土拌合物接觸的部位。經(jīng)泵水檢查正常后，再泵送適量的1：2水泥砂漿（或混凝土內(nèi)除粗集料外的其他成分相同配合比的水泥砂漿）進(jìn)行潤滑輸送管內(nèi)壁。水泥砂漿的用量及配制可參考左表進(jìn)行：

剛開始泵送時，混凝土泵應(yīng)處于慢速、勻速并隨時可反泵的狀態(tài)。待各方面情況都正常后再轉(zhuǎn)入正常泵送。

正常泵送時，泵送要連續(xù)進(jìn)行，盡量少停頓，遇到混凝土供應(yīng)不上的情況下，可放慢泵送速度，保持連續(xù)泵送。混凝土泵料斗中應(yīng)時刻保留足夠的混凝土，作為間隔推動管路內(nèi)混凝土之用。

長時間停泵，應(yīng)每隔4～5分鐘開泵一次，使正泵和反泵各兩個沖程，以防止混凝土堵管。如為混凝土泵車，可使?jié)仓浌軐?zhǔn)料斗泵送，使泵管內(nèi)混凝土進(jìn)行循環(huán)，以防止混凝土堵管。

當(dāng)輸送管被堵塞時，應(yīng)采取下列方法排除：（1）重復(fù)進(jìn)行反泵和正泵，逐步吸出混凝土至料斗中，重新攪拌后泵送。（2）用木槌敲擊等方法，查明堵塞部位，將混凝土擊松后，重復(fù)進(jìn)行反泵和正泵，排除堵塞。（3）當(dāng)上述兩種方法無效時，應(yīng)在混凝土卸壓后，拆除堵塞部位的輸送管，排出混凝土堵塞物后，方可接管。重新泵送前，應(yīng)先排除管內(nèi)空氣后，方可擰緊接頭。

7 混凝土的澆筑

混凝土澆筑，應(yīng)預(yù)先根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，平面形狀和幾何尺寸、混凝土生產(chǎn)設(shè)備和運(yùn)輸設(shè)備的供應(yīng)能力、泵送設(shè)備的泵送能力、勞動力和管理能力，以及周圍場地大小、運(yùn)輸?shù)缆非闆r等條件，劃分混凝土澆筑區(qū)域。并明確設(shè)備和人員的分工，以保證結(jié)構(gòu)能按計劃整體性進(jìn)行澆筑。

泵送混凝土的振搗宜采用機(jī)械振搗，嚴(yán)禁過度振搗或漏振，當(dāng)采用插入式振動器（振動捧）的移動間距宜為400mm左右，振搗時間宜為15-30s，當(dāng)采用人工插搗時，嚴(yán)禁漏插。

泵送混凝土較普通混凝土：塌落度大、膠凝材料用量大、細(xì)骨料用量大、粗骨料粒較小、收縮大。施工完畢的混凝土工程，必須在混凝土終凝前2小時左右再用磨板、壓尺進(jìn)行二次壓漿抹面處理，并應(yīng)及時淋水養(yǎng)護(hù)或覆蓋濕麻包養(yǎng)護(hù)，防止混凝土面層水份蒸發(fā)過快，容易出現(xiàn)塑性收縮裂縫，嚴(yán)重者會形成貫穿性裂縫；特別是在氣溫高、相對濕度低或較大風(fēng)速的施工環(huán)境下，上述工藝尤為重要。

8 混凝土泵的清洗

混凝土泵送結(jié)束后，應(yīng)及時清洗混凝土泵和輸送管，清洗方法有水洗法和氣洗法兩種。在實(shí)際施工操作中，水洗較為普遍，因其操作方便、安全。首先，應(yīng)計算泵管內(nèi)剩余的混凝土量，泵管內(nèi)混凝土的數(shù)量可參考附表，洗管前應(yīng)先行反吸，以降低管內(nèi)壓力和管內(nèi)的混凝土量，洗管時，布料桿或彎管出口，禁止站人，可用安全擋架或圍欄阻擋，防止傷人。

9 結(jié)束語

混凝土的泵送施工方式與傳統(tǒng)的施工方式比較有明顯節(jié)約勞動力、降低勞動強(qiáng)度、降低工程造價、提高施工進(jìn)度、保證工程質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、混凝土泵性能的提高，我國空前規(guī)模的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，需要新的施工技術(shù)支撐，這一切都為泵送混凝土的發(fā)展提供了非常有利的條件，泵送混凝土施工工藝也會有新飛躍發(fā)展。

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