高效快速澆筑非常規陡坡砼輸送技術探討

（黃河水土保持綏德治理監督局（綏德水土保持科學試驗站），陜西 榆林 719000）

砼在建筑工程施工中得到了廣泛的應用，是構成建筑結構的主要材料，在建筑工程施工中占有非常重要的地位。通過資料檢索，國內外混凝土澆筑時主要是利用塔架、吊車、泵車澆筑進行運輸，利用自然地形高差輸送砼，澆筑建筑物基礎的應用技術未曾有報道。本試驗是在受地形條件限制或特殊地理環境的地形條件，平均坡比達1:3.7 以上的高陡坡，利用已有漿砌磚排水溝輸送混凝土技術，研究這樣的砼輸送澆筑建設工程基礎和骨架具有重要的現實意義和實用價值，對于同類型施工具有很大的指導意義。

黃委綏德水保站辛店溝水土保持示范園建設項目施工地點地形復雜，地勢高陡，施工難度大。為便于基礎柱樁砼的輸送，提高施工中整體工程質量，保證施工中的安全性，進而降低工程施工成本，在非常規陡坡段砼輸送施工中，用自然坡度漿砌磚排水溝等輸送砼，能夠高效快速澆筑非常規陡坡砼柱基礎和結構樁，從而成為大力改善施工效率，達到節約工程成本的目的。

1 基本情況

辛店溝水土保持示范園位于陜西綏德縣，地理坐標為東徑110°16′45″～110°20′00″、北緯37°29′00″～37°31′00″之間，地域海拔840～1040m。為了便于開展自然坡面徑流小區監測工作，需要在土質路面上修建防腐木木棧道，由上至下，沿程有兩個彎道，內角分別為65°和38°。棧道長166m，寬2.0m，地面高程998.65m—1046.49m，高差45.0m，平均坡比1:3.73，最陡處長42m，高差19.6m，平均坡比1:2.14。道路有三個坡向，長度分別為69.98m、53.82m、42.20m。施工前見圖1。

圖1 工程施工前現狀

全程共設計鋼筋混凝土柱樁150 個，陡坡段縱向柱樁間隔2.0m，平緩處2.5m 設計一個鋼筋混凝土柱樁，橫向中心間距均為1.5m。單柱斷面為0.5m×0.5m，標準柱高1.2m，基坑開挖深度1.0m。由于受地形條件約束和踏步設計要求，部分柱高達到2.0m，基礎埋深1.0m。鋼筋籠主筋為φ12，副筋φ6，主筋間隔20cm，副筋橫向間隔20cm，縱向間隔25cm，橫向邊緣保護層5cm，縱向保護層10cm。見混凝土柱設計圖2。

基礎柱采用漿砌磚排水溝輸送C30 砼澆筑，排水溝沿道路內坡腳布設，寬深為30×40m。利用排水溝將砼控制在排水溝內，不至于使砼四處溢出，便于砼順利輸送及下游工人有序澆筑柱樁。

圖2 混凝土柱設計圖

2 技術原理

1、自身重力：利用砼的自重和排水溝坡度，根據砼自身重力的分解原理，使砼沿排水溝底部形成向下滑力自動輸送。

2、降低摩擦系數：利用塑料布的光滑度，減小砼與接觸面之間的摩擦力，使砼輸送順暢，不至于輸送時出現砼停滯和堆積。

3、控制防溢：利用漿砌磚排水溝將砼控制在排水溝內，不至于使砼四處溢出，便于砼順利輸送及下游工人有序澆筑柱樁。

3 研究技術與方法

3.1 排水溝修筑

排水溝設計采用10年一遇洪水標準。漿砌磚排水溝底寬30cm，深40cm的矩形斷面，采用M7.5 漿砌磚砌筑，共計修建排水溝198m，鋪地、墻厚24cm。

3.2 塑料布鋪設

利用已建設好的漿砌磚排水溝（也可用土質排水溝）鋪設塑料農膜，塑料農膜沿排水溝鋪設，排水溝兩邊外側各鋪設500mm，扎實邊緣，防止輸送砼時塑料農膜擁鄒。塑料農膜采用0.3mm 厚，寬2.0m 為宜，塑料農膜鋪設要平整、順直，防止輸送砼時塑料布擁鄒，便于砼順利輸送及下游工人有序澆筑柱樁。本次試驗是借用塑料農膜的光滑度及自然地形坡度來輸送混凝土，減少了機械設備、設施及大量人力物力的投入資金。

3.3 鋼筋混凝土柱支模

將扎好的鋼筋籠放置在挖好的混凝土柱基坑內。受地形條件的影響混凝土柱露出地面高度不一致，最低露出20cm，最高露出地面182cm，將露出地面部分支模，要求竹膠板平整光滑，采用鋼管、棱木牢牢固定竹膠板，以防澆筑時混凝土柱變形。

3.4 砼輸送澆筑

利用砼的自重和排水溝坡度，根據砼自身重力的分解原理，使砼沿排水溝底部形成向下滑力自動輸送。充分利用塑料農膜的光滑度，減小砼與接觸面之間的摩擦力，使砼輸送順暢，不至于出現砼停滯和堆積的現象。

棧道基礎鋼筋混凝土柱樁150 個，輸送砼樣為C30，共輸送砼48m3。澆筑時將砼罐車尾部出口與排水溝對正，澆筑柱時由下游底部柱逐漸向上游澆筑。砼輸送時在需澆筑柱樁處設4 擋攔截，每擋設2 名工人，用鐵鍬將砼鏟入柱樁模板基坑。當砼輸送流量過大時，下游工人攔截與鏟送跟不上，容易溢出排水溝，形成浪費；流量太小費工、費時；流量適中，下游工人可從容澆筑，施工效率高。不同坡度要求的流量、砼深和流速不同，流量設計見表1。在砼澆筑時需注意在彎道留人看守，以防彎道處出現砼停滯堆積，同時砼澆筑時用振動棒振動，以保證砼澆筑質量。技術路線圖見圖3，施工過程見圖4～5。

表1 在有限施工人員條件下砼輸送時最佳流量及流速表

圖3 技術路線示意圖

圖4 罐車及砼輸送澆筑

圖5 砼輸送澆筑柱及棧道

4 結果及評價

1、本次試驗是特殊地形，陡坡地段利用已建設的漿砌磚排水溝（或也可用土質排水溝）及塑料農膜（厚0.3mm，寬2.0m）的光滑度輸送砼澆筑建筑物基礎，減少了機械設備、設施及大量人力物力的投入，較機械施工投入資金減少近50%。

2、輸送砼樣為C30，流量控制在0.01m3/s，排水溝內砼陡坡段流速在0.25-0.37 m/s，這樣的流量和流速比較合理適中，有利于施工。砼輸送流量過大時，下游工人攔截與鏟送跟不上，容易溢出排水溝，形成浪費；流量太小時費工，增加工程成本，流量適中，下游工人可從容澆筑，施工效率高。

3、本次試驗是利用已有排水溝結合塑料布在陡坡輸送砼以澆筑柱樁，創新了砼在特殊復雜地形的輸送方式。該試驗是在地形比較復雜，施工環境差的情況進行，試驗成果可推廣應用到特殊地形非常規陡坡混凝土澆筑中，具有廣泛的實用性和現實意義，對于同類型施工具有重要的指導意義。