超高泵送機(jī)制砂混凝土施工研究課程（適用范圍、工法原理、施工步驟及工藝流程、質(zhì)量控制、配合比展示效益分析）

超高泵送機(jī)制砂混凝土施工研究

目錄125前言適用范圍施工步驟及工藝流程3工法特點(diǎn)工法原理46質(zhì)量控制78機(jī)制砂混凝土配合比展示文明施工與環(huán)保措施應(yīng)用實(shí)例9安全措施效益分析1011前言

目前，鋼筋混凝土是使用最為廣泛的一種建筑材料，隨著我國(guó)建橋水平的不斷提升，大批世界級(jí)橋梁不斷涌現(xiàn)，越來越多的超高墩、大斷面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。超高泵送混凝土成為這類橋梁施工質(zhì)量控制的重要指標(biāo)。xx大橋是平羅高速建設(shè)中的控制性工程，結(jié)構(gòu)體系為三塔雙索面疊合梁斜拉橋，主橋跨徑布置249.5+2×550+249.5m，橋梁全長(zhǎng)2135米，橋面寬度為30.2米，橋面距河面高差達(dá)300米，其中最高塔為332m，為世界最高混凝土塔。前言

橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司依托平羅高速PLTJ-12標(biāo)項(xiàng)目，承建xx大橋15號(hào)塔及上部安裝工程，塔高320米。塔柱在橫橋向下橫梁以上為“A”型，下橫梁以下的形式為花瓶型曲面；在縱橋向上橫梁以上的形式為單肢空心薄壁型，上橫梁以下至下塔柱的形式雙肢空心薄壁型，塔墩的形式為單肢空心薄壁型。主塔混凝土（C50）合計(jì)4萬余m3，針對(duì)本橋混凝土標(biāo)號(hào)高、方量大，本項(xiàng)目對(duì)機(jī)制砂混凝土泵送進(jìn)行研究，并實(shí)現(xiàn)了320米一次性輸送到頂?shù)哪繕?biāo)。前言C50機(jī)制砂混凝土所用機(jī)制砂為本標(biāo)段路基挖方段開采的巖石，就地取材、加工工藝簡(jiǎn)單，質(zhì)量可控。與二次泵送相比，可節(jié)約輸送設(shè)備；與河砂一次泵送相比，機(jī)制砂的成本僅占河砂的1/5。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)力度的持續(xù)加大，河砂的開采空間不斷受限，機(jī)制砂的實(shí)用效益不斷突顯。工法特點(diǎn)

本施工工法是在不新增加任何設(shè)備及設(shè)施的基礎(chǔ)上，根據(jù)泵送高度的增加相應(yīng)的增大混凝土中的砂率，從而達(dá)到增加膠凝材料用量的目的，通過參入新型緩凝緩釋型減水劑，使機(jī)制砂混凝土在泵送中工作性能不會(huì)隨泵送高度的增加而減弱，從而持續(xù)提高機(jī)制砂混凝土的垂直泵送高度，最終實(shí)現(xiàn)320米一泵到頂?shù)哪繕?biāo)。適用范圍

350米以內(nèi)的高空建筑。工法原理

機(jī)制砂混凝土在泵送過程中，隨著泵送高度不斷增加，輸送管道逐漸變長(zhǎng)，壓力變大，集料不斷與輸送管壁發(fā)生摩擦、集料之間的相互碰撞，使部分集料尖銳棱角缺失，導(dǎo)致集料比表面積增大，增加的比表面積需吸附部分膠凝材料及拌和用水，從而使混凝土產(chǎn)生“缺水”及工作性能降低，導(dǎo)致泵送困難或無法泵送。針對(duì)這一現(xiàn)象，通過適當(dāng)增加混凝土配合比的砂率及減水劑的減水率，利用減水劑的緩凝緩釋效應(yīng)，從而持續(xù)提高混凝土的工作性能及可泵性。機(jī)制砂中的超量石粉替代成膠凝材料緩凝緩釋減水劑緩慢補(bǔ)“水”施工步驟1、原材料的儲(chǔ)備原材料的儲(chǔ)備量應(yīng)能滿足要求，并經(jīng)檢驗(yàn)合格，標(biāo)識(shí)清楚；集料堆放場(chǎng)地需進(jìn)行硬化，設(shè)2%－4%縱坡，不積水，并應(yīng)有防雨防塵措施?；炷潦┕み^程中嚴(yán)禁向料倉中添加新的集料。施工步驟2、高泵送機(jī)制砂混凝土攪拌攪拌混凝土用的攪拌機(jī)宜采用雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)，攪拌時(shí)間不得低于90秒，當(dāng)冬季施工氣溫較低，攪拌時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)；清潔后的攪拌機(jī)攪拌第一盤混凝土?xí)r，宜分別增加10%的水泥及砂用量和適當(dāng)?shù)耐饧觿?，保持水膠比不變，相應(yīng)調(diào)整用水量，補(bǔ)償攪拌機(jī)容器掛漿造成的混凝土拌合物中的砂漿損失；待混凝土攪拌質(zhì)量穩(wěn)定后，檢測(cè)混凝土坍落度、擴(kuò)展度，必要時(shí)測(cè)取混凝土的倒置坍落度筒排空時(shí)間，并做好記錄。施工步驟3、高泵送機(jī)制砂混凝土運(yùn)輸攪拌運(yùn)輸車裝料前，攪拌罐內(nèi)應(yīng)無積水或積漿；機(jī)制砂混凝土從投料到運(yùn)輸至入輸送泵的時(shí)間不宜大于60min；運(yùn)輸應(yīng)保證混凝土澆筑的連續(xù)性；攪拌運(yùn)輸車卸料前，應(yīng)高速攪拌不小于90s，保證機(jī)制砂混凝土的勻質(zhì)性。施工步驟4、高泵送機(jī)制砂混凝土泵送混凝土入泵前應(yīng)先泵送清水，濕潤(rùn)混凝土泵的料斗、活塞及輸送管道；檢查輸送管道是否漏水、有無異物或堵塞。泵送完畢后清除積水；向輸送泵內(nèi)加入適量的水泥凈漿或水泥砂漿潤(rùn)滑輸送泵和輸送管內(nèi)壁，潤(rùn)滑用的砂漿或水泥漿應(yīng)進(jìn)行回收，不得作為結(jié)構(gòu)混凝土用；輸送泵壓力不宜超過輸送泵額定壓力的80%，壓力過大應(yīng)及時(shí)查明原因。施工步驟5、高泵送機(jī)制砂混凝土澆筑混凝土澆筑前，應(yīng)檢查模板支撐的穩(wěn)定性及接縫的密合情況，模板應(yīng)有足夠的剛度，并應(yīng)保證模板在混凝土澆筑過程中不失穩(wěn)、不跑模；泵送間歇時(shí)間不宜過長(zhǎng)，當(dāng)泵送間歇時(shí)間超過15min時(shí)，每隔5min左右，應(yīng)進(jìn)行四個(gè)行程的正、反泵，最大間歇時(shí)間不宜超過30min。施工工藝流程混凝土攪拌運(yùn)輸入泵入模出機(jī)檢查：坍落度、擴(kuò)展度入泵檢查：坍落度損失、擴(kuò)展度、泵送壓力入泵檢查：坍落度損失、工作性能根據(jù)機(jī)制砂混凝土泵送高度變化，對(duì)坍落度、泵送壓力、混凝土的工作性能進(jìn)行綜合分析，預(yù)判機(jī)制砂混凝土的可泵高度，有針對(duì)性的對(duì)下一高度機(jī)制砂混凝土配合比進(jìn)行微調(diào)整。質(zhì)量控制1、質(zhì)量控制依據(jù)1.1《施工圖設(shè)計(jì)文件》；1.2《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF50-2011）；1.3《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTGF80/1-2017）；1.4《高強(qiáng)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T281-2012）；1.5《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》（JTGE42-2005）；1.6《公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（JTGE42-2005）；1.7《普通混凝土設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55-2011）;1.8《山砂混凝土技術(shù)規(guī)程》（DBJ52-016-2010）。質(zhì)量控制2、質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)2.1機(jī)制砂機(jī)制砂的石粉含量一般為12%－14%，不需進(jìn)行特別的處理，控制的重點(diǎn)為MB值，MB值宜≤0.8，并應(yīng)滿足中砂要求，細(xì)度模數(shù)宜控制在2.6－2.8之間。質(zhì)量控制2、質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)2.2粗集料粗集料的公稱最大粒徑不易超過26.5mm；宜選用三級(jí)配且級(jí)配良好。質(zhì)量控制2、質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)2.3坍落度高泵送機(jī)制砂混凝土的坍落度一般取較大值，根據(jù)集料的公稱最大粒徑，混凝土的坍落度應(yīng)滿足公式（300mm－3倍集料公稱最大粒徑±20mm）的要求，保證混凝土不離析。質(zhì)量控制2、質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)2.4擴(kuò)展度高泵送機(jī)制砂混凝土的擴(kuò)展度不宜小于550mm。質(zhì)量控制2、質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)2.5倒置坍落度筒排空時(shí)間倒置坍落度筒排空時(shí)間>5s且20s<，高泵送機(jī)制砂混凝土的倒置坍落度筒排空時(shí)間宜控制在12s±2s。質(zhì)量控制質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)對(duì)比表項(xiàng)目規(guī)范要求本工藝要求機(jī)制砂MB＜1.4≤0.8機(jī)制砂石粉含量≤10≤14機(jī)制砂混凝土坍落度（mm）≥220230機(jī)制砂混凝土擴(kuò)展度（mm）≥500550倒置坍落度筒排空時(shí)間（s）>5且<2012±2高泵送機(jī)制砂混凝土拌合物不得離析和泌水，凝結(jié)時(shí)間應(yīng)滿足施工要求。質(zhì)量控制3、質(zhì)量保證措施3.1加強(qiáng)機(jī)制砂加工生產(chǎn)的質(zhì)量檢查，保證除泥設(shè)備的有效運(yùn)行，及時(shí)清除加工巖石中的軟弱巖石及夾泥層。質(zhì)量控制3、質(zhì)量保證措施3.2嚴(yán)格執(zhí)行材料進(jìn)場(chǎng)的復(fù)核驗(yàn)收工作程序，確保進(jìn)場(chǎng)材料試驗(yàn)檢測(cè)合格。3.3加強(qiáng)對(duì)機(jī)制砂混凝土的攪拌、運(yùn)輸、入泵、入模等全過程的監(jiān)測(cè)，確保機(jī)制砂混凝的坍落度、擴(kuò)展度、倒置坍落度筒排空時(shí)間等關(guān)鍵指標(biāo)滿足要求。3.4嚴(yán)格執(zhí)行混凝土的取樣制度，加強(qiáng)對(duì)混凝土的抽樣檢驗(yàn)，確?；炷恋馁|(zhì)量可控，滿足相關(guān)規(guī)范要求。機(jī)制砂混凝土配合比原材料高度m水膠比水泥機(jī)制砂機(jī)制碎石（mm）水減水劑砂率5-1010-1616-250-1000.36458856973864831655.4947100-2000.364588741902844741655.4948200-3000.364588931862794641655.4949300-3200.354838781832744571695.8049xx大橋C50機(jī)制砂混凝土配合比（P?O42.5水泥）機(jī)制砂混凝土配合比xx大橋C50機(jī)制砂混凝土配合比設(shè)計(jì)理念安全措施1、做好施工現(xiàn)場(chǎng)的安全教育培訓(xùn)，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)源識(shí)別及告知，并做好安全技術(shù)交底工作。2、安裝輸送泵的場(chǎng)地應(yīng)進(jìn)行硬化，并有足夠的強(qiáng)度，輸送泵應(yīng)加以固定，泵送過程中不得前后移動(dòng)（推力）。

安全措施3、輸送管安裝采用半圓型環(huán)型抱箍中間加橡膠墊片加以固定，垂直輸送管的加固應(yīng)在混凝土中埋設(shè)預(yù)埋件，精確定位，并具有足夠的支撐強(qiáng)度，保證在混凝土泵送過程中不移位、不變形；加固距離以兩節(jié)輸送管的長(zhǎng)度為宜；盡量減少彎頭數(shù)量。安全措施4、輸送泵操作手，須經(jīng)輸送泵廠家專門進(jìn)行培訓(xùn)，熟悉掌握輸送泵的操作規(guī)程，了解輸送泵的工作原理，還須按《特種作業(yè)人員安全技術(shù)考核管理規(guī)定》（GB5036—85）經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)，考試合格，發(fā)給操作證后方可單獨(dú)作業(yè)，嚴(yán)禁無證操作。5、輸送泵管堵塞，應(yīng)及時(shí)查清堵塞位置，及時(shí)進(jìn)行疏通。如短時(shí)間內(nèi)無法疏通的，應(yīng)將未堵塞的輸送管及時(shí)清理干凈，并做好未完工混凝土澆筑面的技術(shù)處理工作，防止造成質(zhì)量事故。文明施工與安全環(huán)水保1、文明施工措施1.1文明施工組織管理機(jī)構(gòu)

成立由項(xiàng)目經(jīng)理為組長(zhǎng)的文明施工小組，全面開展文明工地活動(dòng)，創(chuàng)造良好的施工環(huán)境和氛圍，保證工程順利完成。1.2文明施工保證措施

與進(jìn)場(chǎng)施工作業(yè)隊(duì)伍簽訂文明協(xié)議，建立、健全崗位責(zé)任制，把文明施工落實(shí)到實(shí)處，提高全體施工人員自覺性和責(zé)任心。文明施工與安全環(huán)水保1、文明施工措施1.3現(xiàn)場(chǎng)布置合理，材料、物品、機(jī)具、土方堆放符合要求。1.4施工現(xiàn)場(chǎng)、辦公室內(nèi)按要求布置圖表，及時(shí)反映現(xiàn)場(chǎng)及工程進(jìn)度狀況。1.5施工期間，經(jīng)常對(duì)施工機(jī)械車輛道路進(jìn)行維修，確保晴雨暢通。1.6施工現(xiàn)場(chǎng)各種標(biāo)志、標(biāo)識(shí)牌布置合理。文明施工與安全環(huán)水保2、環(huán)境保護(hù)措施2.1輸送泵管清洗產(chǎn)生的污水，不得直接排入河流及隨意排放，需經(jīng)三級(jí)沉淀達(dá)標(biāo)后方可進(jìn)行排放。2.2混凝土澆筑過程中產(chǎn)生的余料，不得隨意遺棄，需進(jìn)行回收，用于小型預(yù)制構(gòu)件的加工。2.3施工的廢油，采取隔油池等有效措施加以處理，不得超標(biāo)排放。文明施工與安全環(huán)水保2、環(huán)境保護(hù)措施2.4對(duì)工人進(jìn)行環(huán)保教育，不得隨地亂扔果皮紙屑。2.5對(duì)于施工中廢棄的零碎配件、邊角料、包裝袋、包裝箱等及時(shí)收集清理并搞好現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生，以保護(hù)自然與景觀不受破壞。2.6施工現(xiàn)場(chǎng)和運(yùn)輸?shù)缆方?jīng)常灑水，減少灰塵對(duì)人的危害和環(huán)境的污染。2.7對(duì)油料物品設(shè)立專門庫房，采取嚴(yán)密可靠的存放措施。效益分析

本項(xiàng)工法的核心一是將機(jī)制砂中超量石粉替代為膠凝材料使用，減少機(jī)制砂混凝土中的水泥用量，節(jié)約施工成本；二是機(jī)制砂中的石粉無需采取專門的除塵措施，減少設(shè)備的購置及使用產(chǎn)生的費(fèi)用；三是機(jī)制砂混凝土澆筑無須進(jìn)行第二次泵送，減少輸送泵的投入，并降低混凝土輸送過程中的堵管風(fēng)險(xiǎn)。效益分析1、經(jīng)濟(jì)效益分析項(xiàng)目施工工藝水泥設(shè)備租賃費(fèi)用合計(jì)(萬元)水泥(kg/m3)單價(jià)(元/噸)數(shù)量(m3)HBT8022C-5混凝土泵(臺(tái))租賃費(fèi)(元/月)租賃時(shí)長(zhǎng)(月)常規(guī)施工工藝4905004000046000081172本工法施工工藝4585004000026000081012備注水泥及混凝土泵總計(jì)節(jié)約的費(fèi)用為：1172－1012＝160（萬元）效益分析2、社會(huì)效益分析

超高泵送機(jī)制砂混凝土施工工藝，通過一級(jí)泵成功將C50高標(biāo)號(hào)機(jī)制砂混凝土輸送到320米垂直高度，打破了機(jī)制砂混凝土超高泵送的記錄，同時(shí)也將機(jī)制砂混凝土的應(yīng)用推向一個(gè)新的高度，隨著環(huán)境保護(hù)的力度不斷加強(qiáng)，機(jī)制砂混凝土的應(yīng)用必將迎來新的春天。應(yīng)用實(shí)例

省余慶至安龍