高程高强泵送混凝土可泵性浅析

邵雪凤

中铁广州局二公司检测公司 广东，广州 510800

摘要：针对在建的新建贵南铁路贵州段某连续刚构某双线特大桥特殊桥跨（桥跨结构为1×32+(92+168+92)m+5×32+1×24m）、高强预应力混凝土泵送过程中遇到的问题，从泵送混凝土的原材料控制、配合比调整、泵送过程控制，并结合现场实施的效果进行分析探讨。

关键词：高程泵送混凝土；原材料选择与控制；配合比调整

1原材料的选择与质量控制

1.1水泥

为了降低混凝土拌合物的黏稠性，考虑冬期混凝土施工的需求，混凝土宜选用质量稳定的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,优先选用品质稳定、标准稠度需水量低、体积安定性好、低水化热、强度等级不低于42.5的水泥，还应注意其中掺合材料对混凝土抗冻、抗渗性能的影响。某双线特大桥要求混凝土3～5天具备张拉强度，图纸要求混凝土强度达到设计值的95%及弹性模量达到设计值的100%并满足5天龄期时张拉。所以该桥C55混凝土由开始选择当地某水泥有限公司P·O 42.5水泥变成最终选择贵定海螺公司P·Ⅱ 52.5水泥，其3天强度40MPa左右，28天强度60MPa左右。

1.2粉煤灰

掺入粉煤灰为金沙县黔北发电总厂F类Ⅰ级粉煤灰。粉煤灰的掺入可以减少水泥用量，降低水泥的水化热，提高混凝土流动性和内聚性，有效降低坍落度损失，延长凝结时间，减少泌水率，增加密实度和强度，也能很好的改善混凝土的可泵性。贵南所使用的Ⅰ级粉煤灰应是脱硝未完全的粉煤灰，因单纯的用鼻子就可以闻到很大的刺鼻的铵气，掺入到混凝土搅拌后刺鼻的铵味更大。所以在使用的过程中应密切注意粉煤灰的质量，加大检测频率，严格按照规范进行检测，确保试验检测结果的准确性。

1.3骨料

骨料是混凝土中最大的组成部分，骨料品质的好坏对混凝土性能影响较大。骨料石粉含量及含泥量会加剧对外加剂的吸附，导致混凝土坍落度损失增加，混凝土的方量在泵管内产生损失，摩擦阻力增大从而导致堵管。当骨料级配变差时，混凝土孔隙率增加，需填充浆体增多，包裹性变差，混凝土在泵送时石子容易产生堆积，易发生堵管。

由于地材的缺乏，业主又不允许使用机制砂，所使用河砂含泥量较高，通常在1.6%左右，级配基本在合格的边缘，且0.3mm的分计筛余只有12%左右，累计筛余72%左右，刚刚满足TB 10424-2018《铁路混凝土工程施工质量验收标准》上细集料筛分Ⅱ区的要求。为了保证混凝土泵送时流动顺畅，石子的粒径根据输送管选择5～25（mm）的碎石。

1.4外加剂

外加剂的种类五花八门，应根据混凝土的强度要求和水泥的品种，合理地选择外加剂，对提高混凝土的泵送性能起到很重要的作用。不合理的外加剂将使混凝土的表面出现浮灰，特别是粉煤灰质量较差时，易使拌和物出现泌水、泛黄等现象，混凝土的可泵性和流动性变差，从而导致不易泵送甚至堵管。为了使混凝土达到最佳状态，请外加厂家直接到现场对外加剂的配方进行调配，要求厂家加入增稠、降粘后，选择2h坍落度损失，含气量，表观密度、强度符合要求，流动性好、和易性好的外加剂。

2配合比设计、调配、确定与使用

2.1某双线特大桥墩身最后一节和0#块混凝土标号为C55，使用P·O 42.5的水泥，坍落度控制在160～200（mm），经总监验证审批后的配合如表1：

表1配合比每方混凝土材料用量（kg/m³）

2.2由于该水泥28天强度富裕系数较小，水泥质量不稳定，节段梁的工期又紧张，且张拉锚固必须在砼强度达到95%和弹性模量达到100%且满足5天龄期后进行。所以水泥更换为贵定海螺盘江水泥有限责任公司P·Ⅱ 52.5水泥，调整了砂率、外加剂，控制了砂石、粉煤灰的质量。在降低水泥用量，确保混凝土强度的情况下经总监最终确定的配合比见表2。在施工过程中，配合比根据气温变化和前期大量配合比进行调整。[2]

表2配合比每方混凝土材料用量（kg/m³）

3可泵性浅析

3.1混凝土泵送施工方案的控制

根据施工要求、原材料的特性、混凝土配合比、混凝土拌制工艺、混凝土运输和输送方案等技术条件分析混凝土的可泵性，以评估其工艺可行性，如有不合理处，应在泵送施工前及时协商调整，以保证后期工艺顺利进行。混凝土运输方案、混凝土输送方案、混凝土浇筑方案是混凝土泵送施工方案设计的关键内容，主要对混凝土运输设备、泵送设备、输送管路、布料设备等进行设计和配置。本桥混凝土由1号拌和站供应，运输距离3km。采用先进的组织管理技术，统筹安排施工。

3.2原材料特性、质量波动导致混凝土泵送困难，易堵管。混凝土原材料质量稳定是保障混凝土性能的关键。加强骨料源头控制，与材料供应商协调，确保骨料进货质量稳定；搅拌站内材料员及质检员在骨料进货时应严格验收，凡不满足质量要求的，不予收货；对于进厂水泥进行外加剂适应性检验，确保水泥质量；同时加强粉煤灰进厂检验，先验收，后充料；实际施工期间，检测员密切关注骨料质量情况，如有异常，及时调整，确保混凝土性能稳定。

3.3拌合物性能控制：为保证混凝土能顺利泵送，应在搅拌车出站前、卸料口、混凝土浇筑地点控制混凝土的工作性。首先混凝土的塌落度的控制优为关键，坍落度过小泵送阻力增加不利于泵送，坍落度过大，由于高压泵送内部压力大，易产生离析。

3.4输送管道接头密封要严，泵前用水湿润管道后，从管道的最低点将管道接头松开，将余水全部放掉，泵送砂浆之前，放入一海绵球，将砂浆与水分开，泵出砂浆后再泵送混凝土。输送泵操作人员在泵送施工中应土木工程精力集中，时刻注意泵送压力表的读数，一旦发现压力表读数突然增大，应立即反泵2-3个行程，再正泵，堵管即可排除。泵送速度的选择很关键，操作人员不能一味地图快，有时欲速则不达。

3.5堵管事故产生的原因及处理措施

第一次是河砂料仓中雨水倒灌，料仓里面有积水，铲车上料时铲进去了含水率较大的砂子，等到发现时已生产了4方混凝土，而离析的混凝土又直接进入输送泵，导致堵管事故发生。处理措施，停止使用含水量过大的砂子，使用另外一个仓中的砂子，使用前用铲车翻拌均匀，同时把未进入输送泵的混凝土进行调整后再进行泵送。

第二次是桥上的平管未清洗干净。上次泵送完毕，管道未清洗干净，造成此次泵送时堵管。所以每次泵送完毕一定要按照操作规程将输送管道清洗干净。处理措施，更换未清洗干净的泵管。

4结束语

通过优化配合比，选择优质的减水剂和掺合料、控制地材质量，即可配制出强度合格，可泵性较好的混凝土。施工机械的选择、施工组织与工艺的编制、每个施工环节工艺流程的熟悉都至关重要，只要用心去做每个环节，堵管事故就会少发生或者不避免发生。

参考资料

1. 中国建筑科学研究院主编. 混凝土泵送施工技术规程[M]. 中国建筑工业出版社，2011年北京

2. 唐明英. 赫章大桥高程泵送混凝土施工技术[J]. 建筑技术开发，(2013)02.

3. 吴浩中. 超高程泵送的高强混凝土配制及应用[J].建筑材料，2017.06.

作者简介:邵雪凤（1976.1），女，汉，本科，中级工程师，工程造价管理。