论建筑工程混凝土泵送施工工艺

陈树兴

摘要：随着商品混凝土的发展与广泛应用，与之相配套的混凝土泵送施工技术亦得到了快速发展，并已迅速在高层建筑、桥梁、地铁等工程中广泛地应用，甚至在广东珠三角地区，私人民房等小型工程，基本上也使用混凝土泵车泵送商品砼，大大提高了其施工效率。鉴于此，我国混凝土泵送机械亦紧跟其步伐，本文以某工程地下室底板混凝土浇筑工程为例，对混凝土泵送施工的工艺技术做一简要论述。

关键词:商品混凝土、土泵车、施工工艺

中图分类号：TU528.52

1 工程概况

本工程建筑面积33075.2 m2，其中地下室东西95.4m，南北39.4m，底板厚度50cm，计划承台和底板一次性捣制，由于承台多，体积大，折合估算捣制混凝土体积3800 m3。根据场地实际情况，现计划采用三台泵机同时作业，分别为中联ZL46-5RZ(最大布料高度46米的混凝土臂架泵车)一台，中联ZLJ5120THB（车载式混凝土泵车）两台，具体摆放位置、布料半径、布管路线如下图所示。

2、设备主要技术参数及现场工地条件：

（1）ZL46－5RZ：最大理论输送量（低压/高压）：120 m3/70 m3（/h）,最大理论出口压力（低压/高压）：11/7Mpa,最大布料高度：46.6m，最大布料半径：42.6m，料斗容积：550L。

（2）ZLJ5120THB: 最大理论输送量（低压/高压）：88 m3/57 m3（/h）,最大理论出口压力（低压/高压）：14/9Mpa,料斗容积：600L。

（3）地面承受压力、泵机支腿的支承力及支座长度的关系如下表所示：

泵车支撑与地面的关系如下图所示：

（4）现场工地条件：

①号泵车ZL46－5RZ摆放位置为压实土壤，经测算，其地面承受压力为372KN，而该型号泵机整备质量为39.2T，支腿标识上单支腿最大支反力为285KN，查上表用内插法计算可得，支座长度为133.6cm。为增加安全系数，现采用长度1.5m截面为10×10cm的木方,垫成两层，上加高强度塑料板以承托支腿。支腿离基坑边大于2米，加上基坑边在开挖时是采用混凝土围蔽桩止水的，边坡较为坚实，满足泵车展臂支撑要求。

②、③号泵车ZLJ5120THB，整备质量为7.5T,最大支反力为22.5KN＜75KN，场地为压实土壤，可不使用木块，用普通垫块即可。

3、混凝土的输送

（1）商品混凝土供应

混凝土泵的实际平均输出量，可根据混凝土泵的最大输出量、配管情况和作业效率，按下式计算：

（4.3.2）

式中Q1－－每台混凝土泵的实际平均输出量（m3/h）；

Qmax－－每台混凝土泵的最大输出量（m3/h）；

－－配管条件系数。可取0.8～0.9；

－－作业效率。根据混凝土搅拌运输车向混凝土泵供料的间断时间、拆装混凝土输送管和布料停歇等情况，可取0.5～0.7。

当混凝土泵连续作业时，每台混凝土泵所配备的混凝土搅拌运输车台数，可按下式计算：

（4.3.3）

式中N1－－混凝土搅拌运输车台数（台）；

Q1－－每台混凝土泵的实际平均输出量（m3/h）；按本规程（《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T 10-95）的公式（4.3.2）计算；

V1－－每台混凝土搅拌运输车容量（m3）；

S0－－混凝土搅拌运输车平均行车速度（km/h）；

L1－－混凝土搅拌运输车往返距离（km）；

T1－－每台混凝土搅拌运输车总计停歇时间（min）

根据两型号泵车的相关参数，低压状态下，Qmax分别为：120 m3/h、88 m3/h，对于①号泵车，使用臂架布料，不存在配管条件问题，故取 ＝1，②、③号泵车取 ＝1，根据工地作业及场地情况，均取 ＝0.6，综合上述数据，根据式4.3.2分别算出Q1为72 m3/h（①号泵）以及42.24m3/h（②、③号泵）。

对于混凝土搅拌运输车容量V1，采用08年起市场上主流的12 m3车（6 m3、8 m3等小容积车满足不了建筑市场需求，已逐渐淘汰）即V1＝12 m3；因为搅拌站到工地为市区路段，按一般情况取S0＝30 km/h，搅拌站距工地约为12 km，故L1＝24km；按一般情况，T1＝30min；根据上述数据，得，①号泵：N1＝7.8；②、③号泵：N1＝4.52；7.8+4.52×2=16.84。

要求施工作业中搅拌站需提供至少17台12 m3混凝土搅拌运输车作专线车，以保证混凝土泵连续作业。

1.泵送前的准备工作

(1)在泵送前要对泵机进行全面检查，进行试运转系统各部位的调试。注意观察混凝土泵的液压表、电控箱和各个部位的工作状态，以保证泵机在泵送期间运转正常。

(2)检查输送管道的铺设是否合理、牢固；臂架泵车的支腿是否异常，下沉。

(3)在泵送前先加入少量清水（约 10L左右）使料斗、阀箱等部位湿润，然后再加入约0.3 m3的的水泥砂浆，一般配合比为1：2。使管壁处于充分滑润状态，再正式泵送混凝土。

2.泵送作业

（1）泵机操作人员要经过专业训练，掌握泵机工作原理及泵机结构，熟悉泵机的操作程序，身体健康，头脑灵活，反应迅速，经技术培训，考核合格，方能成为机手上岗操作，并能处理一般简单事故。

（2）泵机用水泥砂浆润滑后，料斗内的泵浆未送完，就应输入混凝土，以防空气进入阀箱。如混凝土供应不上，应暂停泵送。

(3)刚开始泵送混凝土时，混凝土应处于慢速、匀速并随时可反泵的状态。泵送的速度，应先慢后快，逐步加速。同时，应观察混凝土泵的压力和各个系统的工作情况，待各系统运转顺利后，方可以正常速度进行泵送。

(4)泵送混凝土时，混凝土应充满料斗，料斗内混凝土面最低不得低于料斗口20cm。如混凝土供应不上，宁可减低压送速度，以保持泵送连续进行，如出现停料情况，泵送需要停歇时，每隔10分钟反泵一次，把料重新拌和，以免混凝土发生沉淀堵塞管道。

（5）当输送管被堵塞时，应采取下列方法排除：①重复进行反泵和正泵，逐步吸出混凝土至料斗中，重新搅拌后泵送；②用木槌敲击等方法，查明堵塞不为，将混凝土击松后，重复进行反泵和正泵，排除堵塞；③当上述两种方法无效时，应在混凝土卸压后，拆除堵塞不为的输水管，排出混凝土堵塞物后，方可接管。重新泵送前，应先排除管内空气后，方可拧紧接头。

（6）当混凝土泵出现非堵塞性中断时，应卸料清洗后重新泵送；或利用臂架将混凝土泵入料斗，进行慢速间歇循环泵送；有配管输送混凝土时，可进行慢速间歇泵送。

3.清洗

泵机作业完成后，应立即清洗干净。清洗泵机时要把料斗里的混凝土全部送完，用海绵球把管道打通，排净混凝土缸和阀箱内的混凝土。

4、对泵送混凝土的要求

泵送混凝土是在混凝土泵的推动下沿输送管进行混凝土拌合物运输和浇筑的。因而，对泵送混凝土的要求是，不但满足设计规定的强度、耐久性等，还要满足管道输对混凝土拌合物的要求，即要求混凝土拌合物有较好的可泵性。所谓可泵性，即混凝土拌合物具有能顺利通过管道、摩擦阻力小、不离析、不堵塞和粘塑性良好的性能。影响混凝土泵送性能的主要因素有：

（1）水泥性质及用量。泵送混凝土最好用普通硅酸盐水泥和火山灰水泥，尽量不用矿渣水泥，因为矿渣水泥的保水性差。水泥用量一般规定最小用量不少于300kg/m3；但水泥用量也不是越多越好，水泥多了会增加泵送阻力。水泥用量与输送管口径、输送距离的关系：输送距离越长，输送管口径越小，则要求混凝土的流动性、润滑性、保水性越高，故应增大水泥用量。

（2）水灰比。泵送混凝土的水灰比一般在0.4～0.6之间。多加的水是以自由谁的形态存在混凝土之中。日后逐渐政法，在混凝土中留下许多微笑空洞，这将降低混凝土的强度。从施工角度而言，加过量的水是不可避免的，用减水剂可部分缓解这一矛盾。

（3）坍落度一般控制在8～18cm之间；砂率一般控制在38％～45％之间，砂子以天然砂为好，平均直径为0.25～0.3mm的天然中砂为好；

（4）石子以卵石为好，针片状骨料含量不超过15％，允许骨料最大粒径的含量不能超过10％。

5结束语

实践证明，通过对混凝土施工，要求我们工程技术人员做到科学合理，客观认真，严格把关，采取各种有效的技术控制措施，确保大体积混凝土结构的质量。

参考文献：

中华人民共和国建设部。《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T 10-95

李书全、何亚伯。《土木工程施工》。同济大学出版社，2004

《混凝土泵车使用及维护说明书》。中联重科2009

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。