Ｅｘｃｈａｎｇｅ ｌ８ § 獭ｌ 高墩高强混凝土泵送施工技术探讨 中铁十二局集团第一工程有限公司王莹露 ■暖玉Ｉ 临吉高速公路壶口黄河特大桥采用（１ ２０＋１ ７５×３＋９６）ｍ预应力混凝土刚构｝连续组合体系桥，混凝土强度高、 输送高度大，通过高墩、高强泵送混凝土技术要求，合理选用混凝土配合比参数及输送泵，系统的介绍了施工关键 技术。 ■匿匡匝 高墩；高强；混凝土；泵送 １ 工程概述 青岛至兰州高速公路山西界临汾至吉县段在跨越黄河大峡谷 时采用（１２０＋１ ７５ Ｘ ３＋９６）ｒｎ预应力混凝土刚构＋连续组合体系 桥 １～４号薄壁墩墩身高度分别为５９ｍ、１４３ｍ、１４６ｍ ８０ｍ． 较大，泵送阻力及压力也随２＿Ｎ大；当压力泌水率Ｓ 过大时，混 凝土保水性较差，易泌水和离析．堵管频率加大。 ４、高墩高强混凝土配制 ４．１原材料特性要求 ４．１．１水泥。水泥宜选用质量稳定、强度波动小、强度等级不 低于５２．５、回转窑生产的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。同时水 泥中１０ ｕ ｍ以下颗粒含量尽可能少，最好采用球形颗粒水泥；水 连续刚构０号块高１１ｍ 梁体为Ｃ６０￣Ｅ凝土、总计２７１２７ ｍ。。 ２、技术研究路线 单￣｛Ｃ６０高强混凝土及普通泵送施工在工程中应用较多，施 泥矿物成份满足Ｃ。Ａ含量＜８％、Ｃ３Ｓ含量＞８％。４．１．２细集料。 细集料选用质地坚硬、级配良好（１ｌ区）的中砂，度模数应不小 于２一，含泥量应不大于１．５％，３００“ｍ筛孔的累计筛余量宜控制 在８５％～９２％。４．１．３粗集料。粗集料宜选用质地坚硬 级配良 好、无风化颗粒的碎石，含泥量应不大于０．５％，针片状颗粒含量 不宜大于５％。最大粒径根据高度选定：ｈＳ５０ｍ时 粒径：管径 １：３：５０＜ｈｇ１００ｍ时 粒径：管径 １：３—１：４ １００ｍ＜ｈ时 粒 径：管径≤１：４～１＝５ 同时采用连续级配、最佳级配两侧的适宜 工工艺较成熟、易于掌握和实施 但由于高强混凝土自身固有的 特殊性及高墩泵送的特殊要求，在高墩高强条件下的施工实例较 少、施工工艺不很成熟 需要进一步的完善和补充。该工程泵送 高度相对较高（最高大１５７ｍ）、泵送工程量大，是梁部施工的关 键 为系统研究探索高墩高强混凝土泵送施工工艺，结合该工程 实例 采用的技术研究路线为 高墩泵送混凝土技术要求一高墩 高强混凝土配制要求一高墩高强混凝土设备要求一施工要点。 泵送级配区。４．１．４掺和料。掺和料可选用粉煤灰、磨细矿粉和硅 ３ 高墩泵送混凝土技术要求 随着泵送高度的增加，对混凝土的泵送压力也增大 对混 灰 其技术要求需满足相关规范要求。粉煤灰注意其 ＳＯ３、含 水率、烧失量、细度与需水量比”五大性能指标，一般选择颗粒 细、比表面积大、需水量小的ｌ级粉煤灰．掺量不宜超过２５％。 凝土的可泵性要求也随之提高。可泵性主要表现为流动性和内聚 性，流动性是能够泵送的主要性能，内聚性是抵抗分层离析的能 力。较好的可泵性，就要保证混凝土在泵送过程中具有良好的流 矿粉吸水量低，具有降低水胶比、增加流动、增强可泵性等特 点，以５％～１Ｏ％等量取代水泥为宜。硅灰对改善新拌混凝土压力 泌水率效果十分明显，随着硅灰量增大，压力泌水率逐步降低 动性、阻力小、不离析、不易泌水、不堵塞管道等性质。 混凝土可泵性评价主要采用坍落度和压力泌水率：通过坍落 度、扩展度评价拌合物流动性、粘度，当时间ｔ在５－－３０ｓ、扩展度 反之则粘度增大，最佳硅灰掺量一般为５％～１Ｏ％。４ １．５＃ｈ加 剂。外加剂应为高效减水剂或缓凝高效减水剂，其掺量根据试验 确定。外加剂选用应着重从以下几个方面考虑：对水泥浆的分散 效果强、能延缓混凝土的初凝时间、能提高混凝土早起强度、增 强后期强度、混凝土坍落度损失小、与水泥相容性好。 ＳＦＺ４５０ｍｍ、坍落度ＳＬ在１８Ｏ～２２０ｍｍ￣，混凝土可泵性好、阻 力小、容易泵送：当超高泵送时 ＳＬ￣２４０ｍｍ．ＳＦＺ ６００ｍｍ， ｔＳｌ５ｓ。 压力泌水试验法可以测定混凝土的保水性、反映阻止拌和 ４．２配合比技术参数 ４＿２＿１水泥用量。水泥的具体用量应根据水泥的品种、细度、 水在压力下渗透流动的内阻力。一般１Ｏｓ时的相对压力泌水率为 ３０％～４３％ 可泵性较好。当压力泌水率Ｓ 。过小时 混凝土粘度 混凝土坍落度的大小、集料的形状级配等情况而确定。高强混凝 土的水泥用量不宜大￣５００ｋｇ／ｍ。。４．２．２单位用水量。配置高墩 高强泵送混凝土的关键是解决流动性与保水性之间的矛盾，单位 用水量宜选取１７０ｋｇ／ｍ。左右。４．２ ３砂率。砂率在混凝土中主要 找对应的输送量，以判定是否满足压力、理论方量等施工要习专、 ５．２．１最大输送距离估算。泵管最大输送水平距离．Ｌｍａｘ＝Ｌ 锥形管＋Ｌ弯管＋Ｌ垂直管＋Ｌ水平管＋Ｌ软管。 影响拌和物的和易性 在满足混凝土所要求的性能范围内，砂率 要尽量低。砂率越低，拌和物的流动性愈大。Ｃ６０混凝土由于用 水量较低，砂浆量要由增加砂率来补充 砂率宜适量增大，才能 ５ ２．２泵送压力损失计算 △ＰＨ ２／Ｏ｛Ｋ１｝Ｋ２１１｝Ｔ２／Ｔ１】Ｖ２】（ ２） Ａ ＰＨ 一混凝土在水平输送管内流动每米产生的压力损 满足混凝土拌和物的和易性。但砂率过大 水量增加使混凝土强 度降低 因此砂率不宜过大。同时砂率的变化应根据水泥用量、 水灰比、单位用水量 含气量以及粗集料的粒径 粒形等的不同 而变化。并考虑砂率变化对Ｃ６Ｏ混凝土抗拉强度 弹性模量、体 积稳定性的影响．砂率取３８％左右为宜。４．２ ４胶凝材料及水胶 比。胶凝材料总量不宜大－Ｔ６００ｋｇ／ｍ 胶凝材料用量增加、水胶比 降低，一般均引起粘着系数和速度系数随之增大．但过少（水胶比 大）时，容易发生离析 泌水造成拌和物不均匀而引起堵管。４．２．５ 坍落度。坍落度（扩展度）大的混凝土 流动性好，在不离析、少 泌水（水分不游离）的条件下 混凝土黏度合适（不粘管壁），具有粘 着系数和速度系数小的性质。最好控制在２１ｃｍ左右．最低不应低 干１８ｃｍ ４ ２．６外加剂。外加剂掺量不宜过大 当大于水泥用量 １．４％时，； 会产生严重的泌水。 综上，经过现场实际优选及试配．选定的Ｃ６Ｏ混凝土配合比 如下． 冀东水泥确定的混凝土理论配合比 １：＝ｊ ｝名称 水泥 矿粉 细骨料 粗骨料 水 粉煤灰 ￣＇ｌ－１Ｊ［１剂 Ｈ］量（Ｋｇ／ｍ ） ４２０ ３５ ６９５ １ ０４３ ｌ６２ ９５ ５．５０ 比例 ｌ ０．０８３ １．６５５ ２．４８３ ０．３８６ ０．２２６ ０．Ｏｌ３ ５、高墩泵送设备选择 ５．１高墩高强混凝土性能 由于高强混凝土水胶比低、胶凝材料用量大、粗骨料用量较 少、粉体含量多及掺加外加剂等特点，其可泵送特性与普通混凝 土有所不同．其对混凝土泵送设备的要求有以下几点： ５．１ １需要泵送压力高。高墩高强混凝土组分多、粘性大．泵 送的施工阻力大，泵送压力要求高。一般混凝土的泵送阻力在普 通混凝土的两倍以上，要求混凝土泵送设备的出口压力大。５ １ ２ 水胶比对混凝土坍落度敏感。少量水的波动将导致坍落度很大的 变化，而坍落度对泵送阻力影响巨大，现场泵送时影响水胶比变 化的各种因素要严格控制。 ５．２泵送设备选型 混凝土泵选型一般是根据实际泵送距离 估算管道的阻力． 根据所计算压力值初选混凝土泵型号，最后根据泵送性能曲线查 失，（Ｐａ／Ｍ） Ｋ１一（３．００ ０ １）ｘ １０平方米 Ｋ２一（４ ００ ０．１）Ｘ １０平方米 Ｏ一 一混凝土输送管半径（ｍ）． Ｋ１ｌ 粘着系数（Ｐａ） Ｋ２ 速度系数（Ｐａ／ｍ／ｓ） Ｓ１ ～混凝土坍落度（ｍｍ）． ｔ２／ｔｌ 混凝土泵分配阀切换时间与活塞推压混凝土ｌｊ寸问之 比，一般取Ｏ ３ Ｖ２一 混凝土拌合物在输送管内的平均流速（ｍ／ｓ）， ａ ２ 径向压力与轴向压力之比．对普通混凝土取Ｏ ９Ｏ。 ５＿２＿２出口压力需求计算 Ｐ—Ｌｍａｘ △ＰＨ ５ ２．设备型号确定 根据上述计算．考虑到坍落度损失、布管、系统空载压力、 混凝土波动等因素 混凝土输送设备选用三一重工ＨＢＴ８ＯＣ一 ２１２２一ＩｌＩ型混凝土拖泵。该泵低压最大１４ＭＰａ时，输送量最大 ８５ｍ。／ｈ，高压最大２２ＭｐａＤ￣，输送量最大５０ ｍ。／ｈ，功效能满足墩 身低位和高位的混泥土施工 有实现低位低压大排量的快速泵送 和高位高压小排量的高扬程 远距离输送特点。 ６、施工要点 （¨混凝土泵管根据输送压力要求 有高压与低压泵管 施工 中应采用高压泵管 （２）高性能混凝土稠度大，Ｓ管摆动阻力大 换向时间长．要求混凝土泵送设备摆动油缸推力大 泵送时主油 缸与Ｓ管动作时序要求高 （３）由于高性能混凝土组分多 粘性 ．对眼镜板、切割环、管道等易损件的磨损较普通混凝土大． （４）由于高性能混凝土流动性差，所选择的混凝土设备的吸入 能力好．吸人混凝土能力差，易吸入空气、造成泵送效率低、甚 至堵管 ７ 结束语 该工程通过技术分析优选了施工配合比，同时选择三一重工 ＨＢＴ８０Ｃ一２１２２一ＩＩｌ型混凝土拖泵进行施工，的完成了高墩高 强连续刚构混凝土泵送施工任务。回
