摘要：随着工程建设的飞速发展，泵送混凝土在施工项目中被广泛应用。然而在泵送混凝土灌注作业中，由于各种条件因素的变化，致使混凝土施工时出现堵管、爆管、顶升压力等问题，这不仅直接影响到工程质量，也影响了工程进度。文章以黄织铁路歹阳河大桥工程泵送施工为例，针对泵送混凝土的施工特点，从原材料的选用、配合比的设计、设备选型、配管及布置以及混凝土拌制、运输及泵送过程等多方面进行阐述。
关键词：配合比；混凝土泵；设备选型；配管
一、泵送砼的原材料和配合比
黄织铁路工程附近方圆几百公里未见河砂资源，混凝土用砂仅能使用本地石场石灰岩碎石加工生产的人工机制砂，细度模数3.1～3.4，属粗砂。歹阳河大桥地势险要，河两岸为峭壁地形，施工便道无法开进，且落差高达120米，大桥墩身最高110米，从0#台至混凝土拌和站最远泵送线距离超过400米。这给泵送混凝土的施工带来了极大的困难。机制砂混凝土单方用水量较大，且容易泌水，流动性差，不宜泵送。而且由于使用粗砂，使得远距离泵送的难度进一步加大。为了弥补以上不足，在配合比设计中采取以下措施以提高混凝土的各项性能指标，以满足施工需要：
1．采用安顺电厂Ⅰ级粉煤灰作为混凝土掺和料，水泥取代率15%～20%，超量系数1.1～-1.4，用于改善泵送混凝土的和易性和粘聚性，降低泵送阻力，提高细骨料中细颗粒组分，改善细料级配。同时，掺入粉煤灰后，混凝土水化热也有所降低，对于大体积混凝土基础及墩身结构的施工及耐久性极为有利。
2．适当提高混凝土砂率，以提高混凝土的泵送性能。
3．采用六盘水恒帆HF聚羧酸高效缓凝减水剂，减水率30%以上，单方混凝土用水量控制在165公斤以内，将水胶比控制在0.40。以降低水泥用量，降低水化热，防止砼裂缝，保证砼强度。
4．粗骨料采用二级配碎石，分别为5～16mm及16～26.5mm碎石按1：1比例相掺，使碎石级配结构达到泵送理想状态。
5．混凝土坍落度控制在180～220mm，以利于远距离泵送。
6．水泥采用普定明达P.0 42.5级普通硅酸盐水泥。
通过正交法多次试验，最终确定C35泵送混凝土的理论配合比为，水泥：粉煤灰：砂：（小石：中石）：外加剂：水=1:0.20:2.61:（1.41：1.41）:0.0144：0.48。坍落度220mm，坍落度损失值小于10mm/2小时。28d设计强度为45Mpa。单方水泥用量仅为344公斤。
二、砼泵设备的选型
砼泵的型号要根据工程情况、最大泵送距离、最大泵送量选定。进行顶升混凝土施工时，泵送顶升机具的选择至关重要，关键是混凝土泵车提供的最大泵送顶升压力能够使结构内的混凝土达到指定位置, 如果顶升能力不足,顶升不到位而返工,将会造成很大的经济损失。具体计算时将钢管的垂直高度折算成水平距离,利用求出的单位长度水平管产生的压力损失值,计算出所需的泵送混凝土压强,考虑自重压力、泵车内部的压力损失值后即可进行泵送机具的选型。顶升混凝土时每个灌注孔尽量备用1 台输送泵,防止泵车中途出现故障,避免混凝土凝固。通过计算最后选定三一重工80泵机作为歹阳河大桥工程的混凝土输送泵。
三、砼泵配管
1．根据施工要求及骨料大小、砼排量及泵送距离，配置输送管时应按最短距离、最少弯头和最大弯头来布管，尽量减小输送阻力。
2．输送管的布置：水平管或向下垂直管的布置，宜使砼浇注方向与泵送方向相反，向上垂直管的布置，宜使砼浇注方向与泵送方向相同。
3．配管时应尽量避免上行倾斜配管，以防砼返流。泵出口锥管处，不许直接接弯管，至少应接入5mm以上直管后，再接弯管。
4．下行倾斜配管，应根据倾角大小区别对待：（1）倾斜度在4°以内，与水平配管相同；（2）斜度4°～7°时，水平管的长度应是高差的5倍，或采用弯管等方法增加阻力；（3）倾斜度大于7°时，除了水平管的长度大于高的5倍外，宜在斜管上端设置气门。垂直向下的管路，出口处应装设防离析装置，预防堵管。
5．垂直向上输送时，由于重力作用而使混凝土产生逆流，输送效率下降，这种现象随着向上垂直高度的增加而愈加明显。为此，泵与垂直管之间应设置一段10 m～15 m 的水平管以抵消且应在水平管路中接入管路截止阀。停机时间超过5min时，应关闭截止阀，防止混凝土倒流，导致堵管。由水平转垂直时的90度弯管，弯曲半径应大于500mm。
6．砼输送管道应有独立的支承系统，在管道的每个弯管处，必须设有牢固的支架，输送管不得有裂纹、凹坑，其接头应严密、平滑，不得有弯折现象。泵管接头卡要卡紧，并上保险销。
7．夏季气温较高，管道在强烈阳光照射下，混凝土易脱水，从而导致堵管，因此在管道上应加盖湿草袋或其他降温用品。
8．泵送中途接管时，每次只能加接一根，且应用水润滑一下管道内壁，并排尽空气，否则极易造成堵管。
四、泵送砼的拌制
搅拌泵送砼时，必须准确地按配合比投料，其称量偏差不得超过下列规定：（1）水泥、掺合料、水、外加剂：±2%。（2）粗细骨料：±3%。（3）泵送砼搅拌的最短时间不能小于2.0分钟。凡吸水性大的骨料，宜预先湿润。
五、泵送砼的运输
1．搅拌车在装料前,必须倒净积水或其他废物。
2．必须先运送与混凝土配合比相同的水泥砂浆,其量以能全部湿润泵送管内壁为宜。
3．搅拌车在运输过程中,搅拌筒必须保持慢速转动,以减少坍落度损失,搅拌筒停转或转速太快,都会增大坍落度的损失。
4．搅拌车在运输途中以及卸料前,严禁任意加水,加水不但直接影响混凝土强度,而且破坏混凝土的和易性,在泵送时产生离析现象而堵管。
5．混凝土的运输时间指第一拌混凝土自搅拌机卸出至现场入泵时止的时间。混凝土的允许运送时间长短是随气温、水泥和外加剂品种、混凝土强度等级高低而变化的,主要取决于混凝土初凝时间的长短。混凝土的允许运送时间不宜超过所测得的混凝土初凝时间的1/ 2 。
六、泵送砼的压送
1．泵送砼压送前应用水湿润泵的料斗、泵室、管道等与砼接触的部分管路经检查无漏水后，采用水泥浆或混凝土成分相同的砂浆进行润滑压送?，作用是让输送管道得到充分润滑。如果砂浆用量太少，将导致部分输送管道没有得到润滑，从而导致堵管。泵送前根据配置的管道长度和管径及搅拌机、混凝土输送搅拌罐、料斗、管道等吸附砂浆量准确的计算好砂浆用量。保证全部管道得到充分润滑，泵入构件内的砂浆不影响结构质量或造成不必要的浪费。
2．有时在泵送砂浆时，便发生堵管现象，就是因为砂浆与管道中的水直接接触后，砂浆离析而引起的，预防办法是：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，或者在泵水之后，泵送砂浆之前，放入一海绵球，将砂浆与水分开。泵送完毕清洗管道时，也要放入一海绵球，将水与混凝土分开，否则在两处交界处极易造成堵管。
3．首次泵送时，由于管道阻力较大，此时应低速泵送，泵送正常后，可适当提高泵送速度。并应注意观察泵的压力和各部分工作情况，当出现堵管征兆或某一车混凝土的塌落度较小时，应低速泵送，将堵管消灭在萌芽状态。待压送顺利后，方可提高到正常压送速度。
4．泵送砼的压送应连续进行。当砼供应不足时，应降低压送速度，避免压送中断。压送砼时，砼泵的活塞应尽量采用大行程运转。在泵送施工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。若已经进行了反泵、正泵几个操作循环，仍未排除堵管，应及时拆管清洗，否则将使堵管更加严重。
5．当输送压力逐渐增高，而料斗料位不下降，管道出口不出料，泵发生振动，管路也伴有强烈的振动和位移时，可判定是管道堵塞。当砼压送困难时，泵的压力升高，管路产生振动时，不可勉强压送，应对管路进行检查，并放慢压送速度或使泵反转，以防堵塞。
6．当输送管被堵塞时，可用木槌敲击管路，找出堵塞的管段待砼泵卸压后，拆卸堵塞的管段，取出堵塞的砼等物，并检查其余管路无堵塞后才可接管。重新压送砼时，应待管内空气排尽后，才能将拆卸过的管段接头拧紧。
7．压送砼时，料斗应装满砼。操作人员须随时观察料斗中的余料，余料不得低于搅拌轴，如果余料太少，极易吸入空气，如吸入空气，应立即反泵，将砼抽回到料斗内，待除去空气后，再转为正转。
8．在压送过程中，有计划停泵时，应事先确定中断浇筑的位置，方可停泵。
9．停机期间，压送中断的时间超过30分钟或遇到下列情况时，泵送应作间隔推动，每4～5分钟进行4个行程的正反转，以防砼离析或管道堵塞：（1）在夏季压送中断时；（2）砼有过分的泌水现象；（3）压送发生困难时。对于停机时间过长，已初凝的混凝土，不宜继续泵送。
10．砼泵的操作人员，必须经过培训，合格后方可进行操作，砼泵的操作及使用，应严格遵守砼泵“使用说明”的要求。
11．当发现有一斗混凝土的塌落度很小，无法泵送时，应及时将混凝土从料斗底部放掉，若贪图省事，强行泵送极易造成堵管。切忌在料斗中加水搅拌。
12．泵送完毕，管道未清洗干净，会造成下一次泵送时堵管。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。泵送混凝土结束后，一定要用高压水将泵体和S管冲洗干净。当冲洗无效时，可采用钎敲，以把残渣去掉，直至彻底干净为止。?
七、泵送砼的养护
1．泵送砼浇灌完毕后的12小时内，应进行覆盖，并洒水养护。在养护时间内，砼应保护湿润状态，开始浇水养护时，不得直接冲刷砼表面。
2．钢外模、木内模在未脱时，在养护期内边应浇水湿润，进行砼的养生。
3．砼的养护时间：（1）未掺任何外加剂时，不得少于7昼夜；（2）掺外加剂时不得少于14个昼夜。
参考文献：
[1]铁路混凝土与砌体工程施工规范．TB10210—2001.
[2]混凝土泵送施工技术规程 (JGJ/T10-95).
