浅谈泵送混凝土在大型建筑施工工程中的应用

【摘要】泵送混凝土是近年来比较新型的混凝土输送方式，特别是随着当今建筑工程向着大体积、大面积方向的发展，建筑质量要求越来越高，泵送混凝土越来越得到广泛的应用。其日臻完善的泵送工艺、机动灵活的泵送特点，以及良好的社会和经济效益，越来越得到建设单位和施工单位的使用和青睐。本文就泵送混凝土的特点及工艺要点等做了进一步的探讨和分析，为生产和使用单位提出了一些具体建议。

【关键词】泵送混凝土大型建筑施工应用

1.泵送混凝土的使用特点

目前我国生产混凝土泵的厂家较多，其分类方法也较多，例如按泵的输送原理，可分为气压泵、柱塞泵和挤压泵等三种类型；按输送能力分为HB30、HB40、HB60、HB80、HB120等多种型号；按移动方式分为汽车泵、托泵、地泵等。无论哪种类型或型号的输送泵，其主要使用特点概括起来有以下几点：

1.1适用于大体积、大面积、大量混凝土的输送。只有适用这样的工程，泵送混凝土的优越性才能发挥出来。

1.2输送高度高、距离远、速度快，适合输送距离为200~400m，高度为30~65m（最大可达200m）；如果距离过远或过高，中间可设中继泵站，继续向目标输送混凝土。

1.3输送泵占地面积少，激动灵活性好。因输送管有多种形式（如弯管、变径管、软管等），所以它可以将混凝土输送到施工现场的任何位置，尤其是施工空间相对狭小的城市施工，混凝土输送泵独特的优越性更容易发挥出来。

1.4混凝土输送泵的安装、拆除、运输方便，使用成本低，不需专门设立混凝土基础。

2.混凝土的可泵性

用于泵送的混凝土必须具有良好的被运输性能，混凝土在输送管道中的流动能力称为可泵性。可泵性好的混凝土，在输送过程中与输送管壁的摩阻力小，泵送过程中不会产生离析现象，因此输送泵对混凝土有如下要求：

2.1水泥：宜选用保水性好、泌水性小的水泥，一般选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。大体积混凝土宜掺入适量粉煤灰以降低水化热，同时改善混凝土的粘塑性和保水性。另外单位体积混凝土的水泥用量是影响混凝土在管内输送阻力的主要因素，因为水泥浆在输送过程中起到作用，水泥的含量少，泵送阻力就增加， 泵送能力就降低。为了保证混凝土的泵送质量，每立方米混凝土中的水泥用量不宜少于300kg，但最大也不宜超过550kg。

2.2坍落度：输送泵不适宜输送坍落度过低的混凝土，因为坍落度较低，混凝土中单位体积含水量少，泵送阻力就增大，泵送能力下降。但坍落度过大会造成混凝土在模板缝隙漏浆，并增加混凝土的收缩。若输送高度不超过30m、距离不超过200m，坍落度一般为150~350mm。若输送距离更远或更高，坍落度要适当增加。

2.3粗骨料：泵送混凝土的粗骨料应以卵石最为合适，不适合以碎石为主，因为碎石表面积大，而卵石表面积小，在水泥浆数量相同的情况下使用碎石比卵石的泵送能力差，管内阻力也大。一般规定，泵送混凝土中碎石最大粒径不超过输送管径的1/4，卵石不超过输送管径的1/3。

2.4含砂率：泵送混凝土的含砂率不能过低，过低不利于泵送。其含砂率一般控制在38%~45%。砂宜用中砂为主，但细砂的含量应至少占15%。

2.5水：符合国家标准的生活饮用水可拌制各种混凝土，不需要进行检验。

3.泵送混凝土的工艺要点

泵送混凝土具有机动灵活的运输方式和快速的供应能力，其操作工艺显得尤为重要，主要要点为：

3.1必须保证混凝土连续作业，混凝土的搅拌供应能力应至少比混凝土泵的工作能力高出约20%。

3.2混凝土的浇注、摊铺速度要大于泵送速度，且要协调一致。

3.3输送管的布置应尽量短，尽可能直，转弯要少，管接头要严，少用锥形连接管，以减少阻力和压力损失。

3.4泵送混凝土前应先泵送水，清洗管道，再用混凝土配比相同的或1:2的水泥砂浆管壁。泵送开始后，应保持连续作业，防止混凝土离析或凝固，造成堵管。

3.5泵送过程中，输送泵的受料斗内的混凝土应保持充满状态，以免吸入空气，造成管道堵塞。

3.6泵送混凝土宜连续作业，当混凝土供应不及时需降低泵送速度。泵送暂时中断时，搅拌不应停止。

3.7泵送作业完成后，要及时清洗管道，防止混凝土残渣凝固，否则会增加下次作业时的输送阻力，甚至是管道堵塞。

3.8做好管接头的防护工作，一般是在接头部位掩土埋设或用草帘子铺盖，防止接头螺栓松动时，水泥浆在强大气流下从接缝处冲出，伤及施工人员。

3.9泵送管道的水平换算距离总和应小于设备的最大泵送距离。

4.泵送混凝土的浇筑，振捣和养护

泵送混凝土施工质量的好坏，直接影响结构的承载能力和耐久性，因此其一系列的施工程序都十分重要。整体要求为：所浇筑的混凝土必须均匀密实，强度符合要求；保证构件几何尺寸准确；钢筋和预埋件位置准确；拆模后混凝土表面要平整光洁。

4.1泵送混凝土的浇注

4.1.1浇注速度应与泵送速度相一致，不可供大于求，否则会造成混凝土的大量堆积，影响混凝土的施工质量。

4.1.2浇注过程中防止离析，混凝土的自由下落高度不宜超过2m，否则应用串筒或溜槽下料。

4.1.3正确留置施工缝。浇注时如因技术上或组织上等原因不能连续施工，其停顿时间超过混凝土的初凝时间时，则事先应确定适当的位置留置施工缝。由于施工缝不易处理，往往造成新旧混凝土结合部位较差，施工缝就成为结构的一个薄弱环节，故施工缝宜留置在结构受剪力较小的部位，如基础的顶面、梁的下面等等，同时还要兼顾到施工方便。浇注

4.1.4混凝土浇注区的面积过大或者体积过大时，还要事先制订好浇注方案和施工方向，做到分区、分层施工，遥相呼应。

4.1.5混凝土浇筑顺序，应由远而近；同一区域的砼，应按先竖向结构后水平结构的顺序，分层连续浇注。

4.2泵送混凝土的振捣密实

混凝土拌合物浇入模板后呈疏松状态，其中含有占混凝土体积5%~20%的空隙和气泡，必须经过振实才能使浇注的混凝土达到设计要求。振捣的原理是振捣机械产生的振动能量通过一定的方式传递给已浇入模板的混凝土，使之密实。目前泵送混凝土常用的振捣器为插入振捣器，其施工的要点是快插慢拔，快插是为了避免先振捣上表面混凝土造成分层离析，慢拔是为了使混凝土来得及填满由于振捣器拔出时形成的空洞。振捣时间每点约为20~30秒，振动棒移动间距为400mm左右，隔20~30min后进行第二次复振。由于泵送混凝土的供应速度快，在施工现场可同时布设多个插入振捣器按照一定的方式（如行列式或交错式等）同时振捣，以便保证泵送混凝土的均匀性和密实性。

确定混凝土拌合物已被振实的方法为：在12小时以内加以覆盖，在现场观察其表面气泡已停止排出，拌合物不再下沉并在表面出现水泥浆时，则表示已被充分振实了。

4.3泵送混凝土的养护

泵送混凝土经过浇注振捣密实后，在12小时以内加以覆盖，即进入静置养护期。因其坍落度、水泥浆和含砂率较高，所以在硬化过程中，混凝土容易干缩和变形，表面容易起裂缝，影响混凝土的强度和耐久性，故一定条件下的混凝土养护工作显得十分重要。目前泵送混凝土的养护一般有以下几种方法：

4.3.1表面覆盖吸水能力强的材料，如麻袋、草席、锯末、砂等，以增强保水性，并定期洒水。

4.3.2对于大面积混凝土，如公路、地坪、屋面等，可在混凝土有一定强度、遇水不再脱皮离析时，在四周筑超临时小堤，灌水养护。

4.3.3不便浇水养护的高耸建筑，如烟囱、池灌等，可涂刷保护层（如聚氯乙烯树脂塑料溶液），以防止混凝土内水分的蒸发。

4.4.4地下建筑物或基础，可以在其表面涂刷沥青乳液保护层或用土回填以防止混凝土水分蒸发。

4.4.5为降低成本，提高养护质量，可以用混凝土养护液进行养护，这种方法具有很好的施工效果。

4.4.6冬季施工时还要注意混凝土养护时的保温防冻工作，目前一般是掺入抗冻剂、早强剂等化学物质，成本高一些的有蓄热养护法和加热养护法，这些养护方法在施工中也经常使用。

5.泵送混凝土裂缝的控制

泵送混凝土不仅能改善混凝土的施工性能，而且能减少收缩，提高抗渗性和耐久性。但是在施工实际中，当泵送不当或混凝土强度不足时，凝结异常现象时有发生，造成裂缝出现，在一定程度上影响结构的承载力、抗渗性和耐久性。常见的裂缝有温度裂缝、沉陷收缩裂缝、干缩裂缝等，现将这些裂缝产生的原因及防治措施作一简单介绍。

5.1温度裂缝

产生原因：水泥水化过程中产生大量热量，因混凝土内部和表面的散热条件不同，混凝土由中心到表面形成温度梯度，造成温度变形和温度应力，从而形成温度裂缝。

防治措施：采用水化热值较低的水泥；添加粉煤灰、墙塑剂、减水剂、引气剂等；改进搅拌工艺、浇注工艺、振动工艺、养护工艺等，尽量缩小混凝土内外温差，从而减少温度裂缝的发生。

5.2沉陷收缩裂缝

产生原因：主要产生于板、墙等表面系数大的结构中。主要是混凝土混动性过大和流动性不足，以及不均匀、在凝结硬化前没有沉实或者沉实不够等原因造成的。

防治措施：严格控制混凝土单位体积用水量，同时掺加良好的泵送剂，在混凝土浇筑时下料速度不宜太快，防治堆积和振捣不充分。

5.3干缩裂缝

产生原因：混凝土在硬化过程中较长时间内产生水分蒸发而且蒸发不均匀造成的。

防治措施：在满足混凝土强度要求的前提下，尽可能降低水泥用量和用水量，同时掺加适量的减水剂、膨胀剂、粉煤灰；在养护时做好保温、保湿工作，对减少干燥收缩有一定作用。

泵送混凝土是一种比较先进的混凝土供给方法，它要求拌制材料的选择要合理得当，各施工工序间要相互协调，密切配合。因此，我们只有不断探索，只有在施工中不断积累经验和改进施工方法，才能用好泵送混凝土，才能取得进步，以创造更好的经济效益和社会效益。