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水工泵送混凝土施工技术分析

信息来源:hunningtu.biz  时间:2009-05-08  浏览次数:170

  摘要:泵送混凝土施工是一种高效率、高质量的施工工艺。本文介绍了水工混凝土的特点,并重点对如何合理地组织泵送混凝土施工进行了分析和探讨。
  关键词:泵送混凝土;施工工艺;科学布置
  1水工混凝土的主要特点
  用于水利水电工程建筑物的混凝土与钢筋混凝土称为水工混凝土。水工混凝土与工业与民用建筑混凝土不同,它除强度要求外,还要根据其所处部位和工作条件,分别满足抗渗、抗冻、抗裂(抗拉)、抗冲耐磨、抗风化和抗侵蚀等涉及要求。水工混凝土施工还具有以下特点:
  1.1工程量大,工期长。大中型水利水电工程的混凝土工程量通常都有几十万至几百万m3,一般需要经历3-5年的或更多的时间才能完成。
  1.2温度控制要求严格。水工混凝土多属于大体积混凝土,通常需要分缝、分块进行浇筑。为了防止混凝土产生温度裂缝,保证建筑物的整体性,必须根据当地的气温条件,对混凝土采取严格的温度控制、表面保护和接触灌浆等技术措施。
  1.3施工条件困难。水工混凝土施工多为大范围、露天作业,且多位于高山峡谷地区,施工运输和施工机械布置受到地形、地质水文气象等自然条件的限制。
  1.4优先使用散装水泥。目前,我国的建筑业施工,主要使用袋装水泥,而水工混凝土则规定优先使用散装水泥。在水工混凝土中使用散装水泥可以方便施工、降低成本、改善环境、满足大规模的批量需求,是一项技术成熟、可靠性高的施工新技术。
  1.5水工混凝土中应掺掺合料。水工混凝土通常由胶凝材料、骨料、砂和水等组成,随着工程的需要,掺合料已成为水工混凝土中不可缺少的第5组分。混凝土中掺入掺合料后,可以降低水化热,抑制碱骨料反应,节约水泥,降低成本,综合效益非常显著。常见掺合料有粉煤灰(也有用作胶凝材料)、沸石粉、硅粉、氧化镁、矿粉、金属或非金属矿渣等。
  1.6水工混凝土中必须掺外加剂。近10多年来,混凝土外加剂技术飞速发展,品种越来越多,性能越来越好,技术也越来越完善,为此,规定在混凝土中必须掺外加剂。目前常用的外加剂有:引气剂、普通减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂、高效减水剂、缓凝高效减水剂、缓凝剂、泵送剂等。在水工混凝土中掺入外加剂后,能够改善混凝土和易性,调整凝结时间,提高各项物理力学性能和耐久性,增强混凝土适应环境的能力等。
  1.7施工机械化程度高。由于水工混凝土本身所具有的工程量大的特点,为了保证混凝土质量和工期,必须采用机械化的施工手段,选择技术先进、经济合理的施工方案。目前,大型水利水电工程混凝土施工,主要依靠塔带机、皮带机、门机或塔机加吊罐等施工机械来输送混凝土,但有些施工点(如隧道、塔、柱、桥梁和水上工程等)使用上述施工机械很难完成混凝土的输送,或者受体型和地理条件的限制,选择以上施工设备不经济,此种情况只能采用泵送。
  2水工泵送混凝土施工
  混凝土工程施工在水利水电工程建设中占有重要地位,特别是重要枢纽工程和大方量混凝土工程,其施工速度直接影响着建设工期;施工质量的好坏,涉及工程的安危。据粗略统计,用于混凝土施工的各种费用约占工程总投资的50%-70%,有的还高。因此选择合理的施工工艺,优化施工组织设计,不断提高施工技术水平,对保证工程质量、降低造价、缩短建设周期具有重要作用。
  2.1混凝土的泵送
  为保证把混凝土拌和物顺利地用混凝土泵经输送管送至浇筑地点,必须在正式泵送前作好一系列的准备工作。主要包括以下几点。
  2.1.1模板和支撑的检查
  在泵送前要逐块、逐件检查,以保证顺利施工和结构的形状、尺寸。同时要检查布料设备,使其不得碰撞或直接放置在模板上,对布料杆下的模板和支撑要适当加固。
  2.1.2结构钢筋骨架的检查
  在泵送前要认真检查钢筋的位置、规格、根数、绑扎情况,在正式浇筑混凝土之前进行验收,并由监理工程师签字。板和大体积块体结构的水平钢筋骨架(网),应设置足够的钢筋撑脚或钢支架,钢筋骨架重要节点处宜采取专门的加固措施。
  2.1.3检查混凝土泵的放置
  混凝土泵在泵送混凝土时有脉冲式振动,如果放置处地基不坚实稳定,或有一定的坡度,很有可能因振动而使混凝土泵或泵车滑动,造成不必要的麻烦,所以应将泵车垫平固定。
  2.1.4检查施工组织方面的准备
  混凝土泵送施工是一个多方配合、相互协作、综合保证、全面管理的系统工程,必须作好施工组织方面的准备工作。检查的内容主要包括:混凝土泵的操作人员是否经过专门培训,是否有劳动部门颁发的上岗证书;水、电、道路是否畅通;指挥人员、管理人员、通讯设备是否齐全;混凝土泵、搅拌运输车、浇筑地点是否明确、协调;施工进度计划是否落实等。
  开泵前须检查配管接头是否完全封闭,泵的各部位是否正常,检查水、电源接通情况,测量电压并注意保护电缆。确定无误后方可开泵,将其真空值抽至规定值,空载运转,检查活塞杆与泵体、机件一切正常后,才能正式投入使用。为防止初泵送时混凝土配合比的改变,在正式泵送前应用水、水泥浆、水泥砂浆进行预泵送,以润滑泵和输送管内壁,一般1m3水泥砂浆可润滑约300m长的管道。
  2.1.5混凝土输送泵的操作注意事项
  混凝土泵的操作方法是否正确,不仅直接影响混凝土的泵送效果,而且也影响混凝土泵的使用寿命。所以,在压送混凝土时,混凝土输送泵的操作注意以下几个方面。
  a.开始泵送混凝土时,混凝土泵应处于低速、匀速并随时可反泵的状态,并时刻观察泵的输送压力,当确认各方面均正常后,才能提高到正常运转速度。
  b.混凝土泵送要连续进行,尽量避免出现泵送中断。混凝土在输送管连续压送时处于运动状态,匀质性好;压送出现中断时,输送管内的混凝土处于静止状态,混凝土就会产生泌水,混凝土中的骨料也会按照密度不同而下沉分层,停歇的时间越长,越容易使混凝土产生离析,还可能引起输送管道的堵塞。如果出现不正常情况,宁可降低泵送速度,也要保证泵送连续进行,但从搅拌出机至浇筑的时间不得超过1.5h。
  c.如果由于技术或组织上的原因,在迫不得已停泵时,每隔4~5min开泵一次,使泵正转和反转各两个冲程,同时开动料斗中的搅拌器,使之搅拌3~4转,以防止混凝土离析。如果泵送时间超过45min,或混凝土出现离析现象,应及时用压力水或其他方法冲洗输送管,清除管内残留的混凝土。
  2.2混凝土的浇筑
  混凝土的浇筑,应预先根据工程结构特点、平面形状和几何尺寸、混凝土制备设备和运输设备的供应能力、泵送设备的泵送能力、劳动力和管理水平,以及施工场地大小、运输道路情况等条件,划分混凝土浇筑区域,明确设备和人员的分工,以保证浇筑结构的整体性和按计划进行浇筑。
  混凝土作业分两次完成,首先底板浇筑采用斜面分层法,以减少管道搭拆工作量,然后浇筑四道侧墙和顶板。每道侧墙以50cm厚度分层布料,四道侧墙均衡上升。当混凝土达到顶板下皮高程后,采用斜面分层法浇筑顶板混凝土。混凝土入仓后要随浇筑随由人工平仓,平仓过程中防止混凝土离析和骨料堆积。如发现骨料堆积由人工将集中骨料分散,不准用砂浆覆盖。
  混凝土采用HZ-50(70)插入式振动器振捣,振捣采用垂直振捣的方法。振动器的操作要做到“快插慢拔”,在振捣过程中,将振动棒上下略微抽动,以使上下振捣均匀。在振捣上层混凝土时,振动棒插入下层混凝土中5cm左右,消除两层之间的接缝。振捣时一般每点振捣时间为20~30s,直至混凝土表面不再显著下沉,不再出现气泡,表面开始泛出灰浆为准。振动器插点要均匀排列,采用“行列式”的次序移动,以免造成混乱发生漏振、过振,每次移动位置的距离不大于振动棒作用半径R的1.5倍。采用斜面分层法浇筑混凝土时,振捣工作从浇筑层的下端开始,逐渐上移,以保证混凝土的质量。
  参考文献
  [1]纪云生,水利水电工程施工组织设计手册,中国水利电力出版社,1997.
  [2]赵志缙,混凝土泵送施工技术,中国建筑工业出版社,1998.  摘要:泵送混凝土施工是一种高效率、高质量的施工工艺。本文介绍了水工混凝土的特点,并重点对如何合理地组织泵送混凝土施工进行了分析和探讨。
  关键词:泵送混凝土;施工工艺;科学布置
  1水工混凝土的主要特点
  用于水利水电工程建筑物的混凝土与钢筋混凝土称为水工混凝土。水工混凝土与工业与民用建筑混凝土不同,它除强度要求外,还要根据其所处部位和工作条件,分别满足抗渗、抗冻、抗裂(抗拉)、抗冲耐磨、抗风化和抗侵蚀等涉及要求。水工混凝土施工还具有以下特点:
  1.1工程量大,工期长。大中型水利水电工程的混凝土工程量通常都有几十万至几百万m3,一般需要经历3-5年的或更多的时间才能完成。
  1.2温度控制要求严格。水工混凝土多属于大体积混凝土,通常需要分缝、分块进行浇筑。为了防止混凝土产生温度裂缝,保证建筑物的整体性,必须根据当地的气温条件,对混凝土采取严格的温度控制、表面保护和接触灌浆等技术措施。
  1.3施工条件困难。水工混凝土施工多为大范围、露天作业,且多位于高山峡谷地区,施工运输和施工机械布置受到地形、地质水文气象等自然条件的限制。
  1.4优先使用散装水泥。目前,我国的建筑业施工,主要使用袋装水泥,而水工混凝土则规定优先使用散装水泥。在水工混凝土中使用散装水泥可以方便施工、降低成本、改善环境、满足大规模的批量需求,是一项技术成熟、可靠性高的施工新技术。
  1.5水工混凝土中应掺掺合料。水工混凝土通常由胶凝材料、骨料、砂和水等组成,随着工程的需要,掺合料已成为水工混凝土中不可缺少的第5组分。混凝土中掺入掺合料后,可以降低水化热,抑制碱骨料反应,节约水泥,降低成本,综合效益非常显著。常见掺合料有粉煤灰(也有用作胶凝材料)、沸石粉、硅粉、氧化镁、矿粉、金属或非金属矿渣等。
  1.6水工混凝土中必须掺外加剂。近10多年来,混凝土外加剂技术飞速发展,品种越来越多,性能越来越好,技术也越来越完善,为此,规定在混凝土中必须掺外加剂。目前常用的外加剂有:引气剂、普通减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂、高效减水剂、缓凝高效减水剂、缓凝剂、泵送剂等。在水工混凝土中掺入外加剂后,能够改善混凝土和易性,调整凝结时间,提高各项物理力学性能和耐久性,增强混凝土适应环境的能力等。
  1.7施工机械化程度高。由于水工混凝土本身所具有的工程量大的特点,为了保证混凝土质量和工期,必须采用机械化的施工手段,选择技术先进、经济合理的施工方案。目前,大型水利水电工程混凝土施工,主要依靠塔带机、皮带机、门机或塔机加吊罐等施工机械来输送混凝土,但有些施工点(如隧道、塔、柱、桥梁和水上工程等)使用上述施工机械很难完成混凝土的输送,或者受体型和地理条件的限制,选择以上施工设备不经济,此种情况只能采用泵送。
  2水工泵送混凝土施工
  混凝土工程施工在水利水电工程建设中占有重要地位,特别是重要枢纽工程和大方量混凝土工程,其施工速度直接影响着建设工期;施工质量的好坏,涉及工程的安危。据粗略统计,用于混凝土施工的各种费用约占工程总投资的50%-70%,有的还高。因此选择合理的施工工艺,优化施工组织设计,不断提高施工技术水平,对保证工程质量、降低造价、缩短建设周期具有重要作用。
  2.1混凝土的泵送
  为保证把混凝土拌和物顺利地用混凝土泵经输送管送至浇筑地点,必须在正式泵送前作好一系列的准备工作。主要包括以下几点。
  2.1.1模板和支撑的检查
  在泵送前要逐块、逐件检查,以保证顺利施工和结构的形状、尺寸。同时要检查布料设备,使其不得碰撞或直接放置在模板上,对布料杆下的模板和支撑要适当加固。
  2.1.2结构钢筋骨架的检查
  在泵送前要认真检查钢筋的位置、规格、根数、绑扎情况,在正式浇筑混凝土之前进行验收,并由监理工程师签字。板和大体积块体结构的水平钢筋骨架(网),应设置足够的钢筋撑脚或钢支架,钢筋骨架重要节点处宜采取专门的加固措施。
  2.1.3检查混凝土泵的放置
  混凝土泵在泵送混凝土时有脉冲式振动,如果放置处地基不坚实稳定,或有一定的坡度,很有可能因振动而使混凝土泵或泵车滑动,造成不必要的麻烦,所以应将泵车垫平固定。
  2.1.4检查施工组织方面的准备
  混凝土泵送施工是一个多方配合、相互协作、综合保证、全面管理的系统工程,必须作好施工组织方面的准备工作。检查的内容主要包括:混凝土泵的操作人员是否经过专门培训,是否有劳动部门颁发的上岗证书;水、电、道路是否畅通;指挥人员、管理人员、通讯设备是否齐全;混凝土泵、搅拌运输车、浇筑地点是否明确、协调;施工进度计划是否落实等。
  开泵前须检查配管接头是否完全封闭,泵的各部位是否正常,检查水、电源接通情况,测量电压并注意保护电缆。确定无误后方可开泵,将其真空值抽至规定值,空载运转,检查活塞杆与泵体、机件一切正常后,才能正式投入使用。为防止初泵送时混凝土配合比的改变,在正式泵送前应用水、水泥浆、水泥砂浆进行预泵送,以润滑泵和输送管内壁,一般1m3水泥砂浆可润滑约300m长的管道。
  2.1.5混凝土输送泵的操作注意事项
  混凝土泵的操作方法是否正确,不仅直接影响混凝土的泵送效果,而且也影响混凝土泵的使用寿命。所以,在压送混凝土时,混凝土输送泵的操作注意以下几个方面。
  a.开始泵送混凝土时,混凝土泵应处于低速、匀速并随时可反泵的状态,并时刻观察泵的输送压力,当确认各方面均正常后,才能提高到正常运转速度。
  b.混凝土泵送要连续进行,尽量避免出现泵送中断。混凝土在输送管连续压送时处于运动状态,匀质性好;压送出现中断时,输送管内的混凝土处于静止状态,混凝土就会产生泌水,混凝土中的骨料也会按照密度不同而下沉分层,停歇的时间越长,越容易使混凝土产生离析,还可能引起输送管道的堵塞。如果出现不正常情况,宁可降低泵送速度,也要保证泵送连续进行,但从搅拌出机至浇筑的时间不得超过1.5h。
  c.如果由于技术或组织上的原因,在迫不得已停泵时,每隔4~5min开泵一次,使泵正转和反转各两个冲程,同时开动料斗中的搅拌器,使之搅拌3~4转,以防止混凝土离析。如果泵送时间超过45min,或混凝土出现离析现象,应及时用压力水或其他方法冲洗输送管,清除管内残留的混凝土。
  2.2混凝土的浇筑
  混凝土的浇筑,应预先根据工程结构特点、平面形状和几何尺寸、混凝土制备设备和运输设备的供应能力、泵送设备的泵送能力、劳动力和管理水平,以及施工场地大小、运输道路情况等条件,划分混凝土浇筑区域,明确设备和人员的分工,以保证浇筑结构的整体性和按计划进行浇筑。
  混凝土作业分两次完成,首先底板浇筑采用斜面分层法,以减少管道搭拆工作量,然后浇筑四道侧墙和顶板。每道侧墙以50cm厚度分层布料,四道侧墙均衡上升。当混凝土达到顶板下皮高程后,采用斜面分层法浇筑顶板混凝土。混凝土入仓后要随浇筑随由人工平仓,平仓过程中防止混凝土离析和骨料堆积。如发现骨料堆积由人工将集中骨料分散,不准用砂浆覆盖。
  混凝土采用HZ-50(70)插入式振动器振捣,振捣采用垂直振捣的方法。振动器的操作要做到“快插慢拔”,在振捣过程中,将振动棒上下略微抽动,以使上下振捣均匀。在振捣上层混凝土时,振动棒插入下层混凝土中5cm左右,消除两层之间的接缝。振捣时一般每点振捣时间为20~30s,直至混凝土表面不再显著下沉,不再出现气泡,表面开始泛出灰浆为准。振动器插点要均匀排列,采用“行列式”的次序移动,以免造成混乱发生漏振、过振,每次移动位置的距离不大于振动棒作用半径R的1.5倍。采用斜面分层法浇筑混凝土时,振捣工作从浇筑层的下端开始,逐渐上移,以保证混凝土的质量。
  参考文献
  [1]纪云生,水利水电工程施工组织设计手册,中国水利电力出版社,1997.
  [2]赵志缙,混凝土泵送施工技术,中国建筑工业出版社,1998.

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