（廣西大都混凝土集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530031）

【摘 要】隨著城市建設(shè)的發(fā)展，城市建設(shè)用地越來(lái)越有限，只能往豎向發(fā)展，因此未來(lái)的建筑施工要么是高層建筑施工，要么是深坑施工。在實(shí)際施工中，深坑的混凝土泵送技術(shù)要求比高層的混凝土泵送技術(shù)要求高。文章結(jié)合實(shí)際施工案例，介紹了大落差向下泵送混凝土?xí)r應(yīng)該注意的現(xiàn)場(chǎng)施工細(xì)節(jié)及其相關(guān)問(wèn)題的解決方法，以期為類(lèi)似工程施工提供參考。

【關(guān)鍵詞】大落差；泵送；管道；堵管

【中圖分類(lèi)號(hào)】U445.57 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2016）04-0119-03

1 工程概況

南寧市會(huì)展中心改擴(kuò)建工程是南寧國(guó)際會(huì)展中心的后續(xù)工程，該擴(kuò)建工程建筑面積為326 075 m2，建設(shè)內(nèi)容包括新建A、B、C地塊的新展廳及功能用房，5#地塊的配套用房及室外配套工程一期、二期、慢行交通系統(tǒng)等，其中B地塊與地鐵站連接通，C區(qū)地下停車(chē)場(chǎng)與石園路連接隧道；B、C地塊新建建筑面積為251 751 m2，占地面積為83 539 m2，綠化率為34%，地下車(chē)庫(kù)及配套面積為117 479 m2，可容納機(jī)動(dòng)車(chē)位2 369輛，新增展廳面積為31 993 m2，辦公面積為12 712 m2，商業(yè)面積為5 250 m2。

2 施工現(xiàn)場(chǎng)狀況

在對(duì)該工程C區(qū)第一塊地下室底板進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)出現(xiàn)幾次堵管現(xiàn)象，經(jīng)到現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)察了解（如圖1所示），該塊地下室底板共使用約6 000 m3混凝土，強(qiáng)度等級(jí)為C40P8碎石，垂直向下運(yùn)輸距離約25 m，水平運(yùn)輸最長(zhǎng)距離達(dá)150 m；現(xiàn)場(chǎng)采用3臺(tái)型號(hào)為SY5125THB-9018Ⅲ的車(chē)載泵一字排列在工地的南面，采用從北面最遠(yuǎn)處開(kāi)始邊打邊拆管的施工方案。經(jīng)與操作人員交流發(fā)現(xiàn)，堵管一般發(fā)生在轉(zhuǎn)換攪拌車(chē)以后或停止泵送一段時(shí)間之后；從現(xiàn)場(chǎng)堵管部位來(lái)看，發(fā)生堵管時(shí)大部分是堵塞在垂直管與水平管聯(lián)接處的彎管和距離彎管不遠(yuǎn)處的底部水平管上，拆卸管道清理出來(lái)的混合料多為粗骨料，而且3條管道都出現(xiàn)過(guò)堵管現(xiàn)象。此外，現(xiàn)場(chǎng)用3臺(tái)泵機(jī)同時(shí)泵送，因施工方嫌麻煩，只在現(xiàn)場(chǎng)搭建了一個(gè)立管支撐架，3套管道從同一個(gè)立管支撐架安裝下來(lái)，在垂直管中間（即約12 m處）用2個(gè)125 A90°R1000的彎管組成一道阻滯彎管（如圖2所示），底部3條水平管間距不大，用長(zhǎng)方木作支墊。在沿管道檢查過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)，有幾處底部水平管道連接位置上有漏水痕跡，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)管扣螺栓是緊固的。

3 原因分析

俗話(huà)說(shuō)“上山容易下山難”，泵送混凝土也是一樣；經(jīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工狀況分析發(fā)現(xiàn)存在如下問(wèn)題。

（1）垂直向下的運(yùn)輸距離約25 m，在布管上，在立管中間（即12 m處）只安裝一道阻滯彎管是不能防止因管道內(nèi)混凝土的粗骨料下落速度快、砂漿下落速度慢而造成混凝土離析型堵管。

（2）由于向下泵送且落差大，所以在泵送暫停時(shí)，立管內(nèi)的混凝土因自重作用而使底部水平管內(nèi)的混凝土繼續(xù)慢慢地向前運(yùn)動(dòng)，使立管內(nèi)產(chǎn)生空穴，混凝土顆粒間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)增大，離析會(huì)更加嚴(yán)重。與此同時(shí)，管道內(nèi)混凝土中先行下沉的顆粒骨料由于彎管阻力的作用在彎管底部沉積聚集。如果滯留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，粗骨料就有可能在彎管底部填實(shí)，再泵送時(shí)由于阻力增大，在彎管部位造成傳遞壓力的反彈而出現(xiàn)紊流，水泥漿通過(guò)粗骨料間空隙流失，使混合料失水聚集引起堵管。

（3）3套混凝土輸送管道從同一個(gè)立管支撐架安裝下來(lái)，由于在泵送混凝土過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)而相互影響，特別是在3臺(tái)泵機(jī)分別泵送的時(shí)候，正在泵送的管道產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)不在泵送的管道起到的振搗作用，加快了不在泵送的管道內(nèi)混凝土粗骨料的下沉速度而造成混凝土離析堵管。

（4）底部3條水平管間距小，且安放在同一根方木上，在泵送時(shí)也會(huì)相互間振動(dòng)產(chǎn)生影響，特別對(duì)長(zhǎng)時(shí)間待料的管道影響特別大，管道內(nèi)的水泥漿潤(rùn)滑層被破壞，粗骨料下沉密集，等再泵送時(shí)由于附近的砂漿被擠走，運(yùn)動(dòng)阻力加大，泵送速度變慢直至運(yùn)動(dòng)停止而造成堵管。

（5）底部水平管道連接位置上有漏水痕跡，但管扣螺栓是緊固的，這是因?yàn)榱⒐軆?nèi)混凝土中先行下沉的顆粒骨料在底部水平管聚集，造成在水平管內(nèi)壓力增大，管道跳動(dòng)使管道的接口處產(chǎn)生縫隙而漏水。

4 解決方案

（1）由于現(xiàn)場(chǎng)條件不允許打樁固定水平管，為了減少泵機(jī)泵送換向時(shí)產(chǎn)生的沖擊影響到立管的振動(dòng)，把泵機(jī)出口處到向下立管段的水平管道加長(zhǎng)，以消除泵機(jī)的振動(dòng)對(duì)立管的影響。

（2）設(shè)立3個(gè)獨(dú)立的立管支撐架，3套輸送管道獨(dú)立分開(kāi)，互不干擾，每套輸送管道與支撐架固定牢固以免產(chǎn)生振動(dòng)。

（3）當(dāng)停泵時(shí)，泵管中的混凝土在自重的作用下向下產(chǎn)生自流。停泵后，澆筑處混凝土連續(xù)不斷地流出，觀(guān)察到混凝土不再流出時(shí)，敲擊垂直立管看是否有滿(mǎn)管的混凝土，敲到離底板7 m高時(shí)，輸送管發(fā)出清脆而非沉悶的響聲，從而確定7 m以上為空管。針對(duì)上述問(wèn)題，我們?cè)谙蛳铝⒐芴幎嘣黾右坏雷铚澒?，即在立管從上往? m處和14 m處各安裝一組阻滯彎管（如圖2所示），每組阻滯彎管用2個(gè)125 A90°R1 000的彎管組成，增加立管管壁的阻力，使混凝土能緩慢地通過(guò)立管，有效地解決了混凝土離析堵管的問(wèn)題。

（4）如圖2所示，用2個(gè)125 A45°R500的彎管和一根3 m直管的組合代替原立管與底部水平管連接的彎管（125 A90°R1 000），減小管道轉(zhuǎn)彎的角度，大大地減小了混凝土通過(guò)彎管時(shí)的阻力和對(duì)管道的沖擊力，在泵送時(shí)就可以避免混凝土泵的擠壓傳遞推動(dòng)力在彎管部位造成傳遞壓力的反彈而出現(xiàn)紊流，這種紊流現(xiàn)象會(huì)促成骨料沉下力的產(chǎn)生而破壞混凝土分層流動(dòng)狀態(tài)導(dǎo)致堵管；在停止泵送時(shí)，也可以防止彎管部位由于顆粒骨料沉積聚集過(guò)多而造成堵管。

（5）由于架設(shè)了3個(gè)立管支撐架，所以使底部3條水平管之間的間距得到了擴(kuò)大，管道的支撐獨(dú)立分開(kāi)，避免了泵送時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)相互影響產(chǎn)生堵管。

5 泵送混凝土的配合比

配合比設(shè)計(jì)的目的：根據(jù)工程對(duì)混凝土性能的要求和混凝土泵送的要求，選擇原材料并設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)性好、質(zhì)量?jī)?yōu)、可泵性好的混凝土。須考慮混凝土的和易性、強(qiáng)度、變形能力、耐久性等。在確定配合比時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

（1）粗骨料應(yīng)采用連續(xù)級(jí)配：混凝土的可泵性對(duì)于粗骨料級(jí)配間斷或不均的反應(yīng)十分敏感，并不是粗骨料粒徑越小越好，也不是小粒徑骨料越多越好，重要的是確定合理的級(jí)配。

（2）針片狀顆粒含量不宜大于10%：針片狀顆粒含量對(duì)混凝土可泵性影響很大。當(dāng)針片狀顆粒含量多和石子級(jí)配不好時(shí)，輸送管道彎頭處的管壁易磨損或泵裂。針片狀顆粒一旦橫在輸送管中，就會(huì)造成輸送管堵塞。

（3）細(xì)骨料（粒徑小于5 mm但大于0.15 mm的集料）：通過(guò)0.315 mm篩孔細(xì)骨料的含量對(duì)混凝土可泵性影響很大，一般情況下要求通過(guò)0.315 mm篩孔的細(xì)骨料不應(yīng)少于15%。細(xì)骨料按細(xì)度模數(shù)分為3.7～3.1粗砂、3.0～2.3中砂、2.2～1.6細(xì)砂、1.5以下特細(xì)砂。泵送混凝土細(xì)骨料宜采用中砂。

（4）水灰比：水灰比是指水與水泥之比，泵送混凝土的水灰比宜為0.45～0.6。

（5）砂率：砂率是指砂在集料中所占的比率，即砂與砂石總重量之比。泵送混凝土砂率宜為38%～45%。若為碎石砼砂率，一般大于42%為好。

（6）水泥用量：與普通混凝土不同，泵送混凝土是用水泥或灰漿潤(rùn)滑管壁的，水泥的用量關(guān)系到管道內(nèi)的摩擦力和抽吸時(shí)混凝土缸內(nèi)的充滿(mǎn)程度，因此有最低水泥用量的要求。泵送混凝土的最低水泥用量要求為320 kg/m2。但應(yīng)注意，水泥用量過(guò)大會(huì)增加混凝土黏性，從而增加泵送阻力。

6 現(xiàn)場(chǎng)施工的其他注意事項(xiàng)

除了上述對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管道進(jìn)行重新布置和加固外，在現(xiàn)場(chǎng)施工還要注意以下幾點(diǎn)。

（1）泵機(jī)的擺放位置要利于攪拌車(chē)的進(jìn)退，避免攪拌車(chē)之間相互干擾，減少換車(chē)時(shí)間，提高效率。

（2）輸送管道的連接一定要遵守布管的壓力梯度原則：布管時(shí)不能連續(xù)連接3個(gè)異型管（非直管和非等徑管），防止管道內(nèi)壓力瞬間增大而造成堵管。此外，新舊管道搭配使用也應(yīng)注意管內(nèi)徑的遞增，即新管沒(méi)磨損內(nèi)徑小，安裝在管道的前面，舊管因磨損而內(nèi)徑變大，安裝在管道的后面；這樣安裝除了考慮管道的承壓能力外，還能防止因管道間的臺(tái)階而破壞管道內(nèi)混凝土的潤(rùn)滑層，避免因阻力增大而堵管。

（3）管道間的連接必須緊固并且保證密封性良好，以免在泵送時(shí)因管道內(nèi)壓力大而漏漿，造成管路漏漿堵管；泵送其間還要定人定時(shí)巡查管道是否有松動(dòng)、漏漿等異?，F(xiàn)象，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)處理。

（4）泵送前，先用水濕潤(rùn)管道，打開(kāi)底蓋，把料斗里的水排出（因?yàn)槭窍蛳卤盟?，所以不用反泵），再泵送適量黏稠的砂漿進(jìn)行潤(rùn)滑。由于是向下泵送，為了防止砂漿離析堵管，在泵送砂漿前，可放置一個(gè)洗管用的橡膠柱或海綿球，使之起到隔離作用，防止砂漿離析；此外，橡膠柱或海綿球還起支托作用，增加阻力，使砂漿填充管道，防止泵送混凝土?xí)r，因?yàn)榇止橇舷侣渌俣瓤?、砂漿下落速度慢而造成混凝土離析堵管。

（5）開(kāi)始泵送時(shí)，泵送速度應(yīng)適當(dāng)放慢，其間操作人員應(yīng)時(shí)刻注意泵機(jī)的壓力和各系統(tǒng)的工作情況，等泵送正常后再用正常速度泵送。

（6）要做好溝通工作，合理調(diào)度攪拌車(chē)，在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立好攪拌車(chē)的等待區(qū)和清洗區(qū)，泵送過(guò)程中要確保泵送的連續(xù)性，盡量減少和縮短泵機(jī)的待料時(shí)間，避免出現(xiàn)混凝土間歇超時(shí)堵管。

（7）泵送時(shí)，要注意攪拌車(chē)的卸料速度，保持泵機(jī)料斗內(nèi)的混凝土沒(méi)過(guò)攪拌軸，避免泵機(jī)料斗內(nèi)的混凝土被打空，缸筒大量吸入空氣而造成空氣擠壓堵管；此外，由于向下泵時(shí)混凝土的自重會(huì)加快其流動(dòng)速度，管道中的混凝土很容易出現(xiàn)不飽滿(mǎn)而吸入空氣，導(dǎo)致出口處出現(xiàn)混凝土噴濺傷人的現(xiàn)象，所以泵送時(shí)在管道出口前方切記不要站人。

（8）向下泵送應(yīng)盡量避免進(jìn)行反泵操作，特殊情況下必須反泵的也只能反泵2下，過(guò)多的反泵次數(shù)也會(huì)造成堵管。

（9）攪拌車(chē)卸料完成后，應(yīng)開(kāi)車(chē)到清洗區(qū)清洗，而不能貪圖方便直接在泵機(jī)料斗上清洗，以免造成混凝土質(zhì)量下降或堵管。

（10）泵送結(jié)束后必須清洗干凈管道內(nèi)部，以免下一次泵送時(shí)因管道內(nèi)殘余的混凝土結(jié)塊而造成堵管。

7 結(jié)論

通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工管路的調(diào)整和加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工的管理后，再通過(guò)選取好的原材料和科學(xué)設(shè)計(jì)配合比，有效提高了混凝土的黏聚性，降低了泌水性，我們順利地完成了C區(qū)第一塊地下室底板6 000多m3的混凝土澆筑，也為該區(qū)后面的幾塊底板的混凝土澆筑打下了基礎(chǔ)，其間未出現(xiàn)堵管現(xiàn)象，該施工方案在本次施工中也得到驗(yàn)證。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]農(nóng)代培.大落差垂直向下泵送混凝土的施工技術(shù)[J].公路，2001（10）.

[2]張學(xué)文.高落差遠(yuǎn)距離向下泵送混凝土施工控制[J].山西建筑，2002（3）.

[3]李富興，孫少燕.淺述混凝土泵及輸送管道合理布置[J].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2003（7）.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]

【作者簡(jiǎn)介】陸喬，男，廣西南寧人，本科，廣西大都混凝土集團(tuán)有限公司工程師，從事生產(chǎn)技術(shù)管理工作。