泵送混凝土施工工艺与质量控制

潘书平　刘宜梅　李建清

用混凝土泵和输送管道输送的混凝土拌和物称为泵送混凝土，由于泵送混凝土拌和物的要求，除满足设计规定的强度、耐久性等之外，还要满足管道输送的要求，即要求有良好的可泵性。所谓可泵性是指混凝土拌和物具有能顺利通过管道、不离析、不泌水、不阻塞和粘滞性良好的性能。因此，用于泵送混凝土施工工艺的混凝土拌和物材料及配合比、泵送设备及管道的选择与布置以及混凝土的泵送与浇筑的质量控制，在通常情况下，混凝土的施工方法相比有特殊的质量要求。

（一）对原材料的控制要求

1.粗骨料

粗骨料的粒径、级配和形状对混凝土拌和物的可泵性有着十分重要的影响，其最大粒径与输送的管径之比应符合下列要求：

（1）泵送高度在50mm以下时，其最大粒径与输送的管径之比≤1∶3（碎石）、≤1∶2.5（卵石）。

（2）泵送高度在50～100mm时，其最大粒径与输送的管径之比宜在1∶3～1∶4。

（3）泵送高度在100mm以上时，宜在1∶4～1∶5。粗骨料应符合国家现行材料JGJ53-92的规定。应采用连续级配，针片状颗粒含量≤10%。

2.细骨料

细骨料对混凝土拌和物的可泵性也有很大影响。混凝土拌和物之所以能在输送管中顺利流动，主要是由于粗骨料被包裹在砂浆中，而由砂浆直接与管壁接触起到的润滑作用。对细骨粒除应符合国家现行标准外，一般有下列要求：①宜采用中砂，细度模数为2.5～3.2；②通过0315mm筛孔砂≥15%；③应有良好的级配。

3.掺和料

泵送混凝土中常用的掺和料为粉煤灰。掺入混凝土拌和物中能使泵送混凝土的流动性显著增加，且能减少混凝土拌和物的泌水和干缩，从而大大改善了混凝土的泵送性能；参于大体积混凝土结构，掺加一定量的粉煤灰还可以降低水泥的水化热，有利于控制温度裂缝的发生。

4.外加剂

泵送混凝土掺用的外加剂应符合国家现行标准。常用外加剂有减水剂、引气剂，对大体积混凝土结构，为防止产生收缩裂缝还可掺入适宜的膨胀剂。

（二）对泵送混凝土配合比的要求

泵送混凝土配合比应符合国家现行标准的有关规定，并应根据混凝土天气料、混凝土运输距离、混凝土泵与混凝土输送管径、泵送距离、气温等具体施工条件试配，必要时，应通过试泵送确定泵送混凝土的配合比。

（1）水灰比。泵送混凝土的水灰比宜为1∶0.4～1∶0.6。

（2）含砂率。泵送混凝土的含砂率宜为38%～45%。

（3）最小水泥用量。泵送混凝土的最小水泥用量宜为300kg/m3。

（4）泵送混凝土应掺适量外加剂。外加剂的品种选用和掺量确定。

（5）泵送混凝土粉煤灰的掺量，必须经过试配确定。

（三）混凝土泵设备及管道的选择与布置

1.混凝土的选择

（1）水平长度的换算。在选择混凝土和计算泵送能力时，通常是将混凝土输送管的各种工作状态换算成水平长度，换算长度见表1。

表1　混凝土输送管的水平换算长度

（2）混凝土的台数。根据混凝土浇筑的数量和混凝土泵单机的实际平均输出量和施工作业时间，按下式计算：

N2=Q/Q1·T

式中：N2-混凝土泵数量，台；

Q-混凝土浇筑数量，m3；

Q1-每台混凝土泵的实际平均输出量，m3/h；

T-混凝土泵送施工作业时间，h。

对于重要工程的混凝土泵送施工，宜有一定的备用台数。

2.混凝土输送管道的选择

（1）常用的输送管道。混凝土输送管道包括直管、弯管、锥形管、软管、管接头和截止阀。对管道的要求是阻力小、耐磨损、自重轻、易装拆。

（2）对输送管的要求：

①混凝土输送管，应根据工程和施工现场特点，混凝土浇筑方案进行配管，应尽可能缩短管线长度；为了减少压力损失，少用弯管和软管。(www.xing528.com)

②混凝土输送管应根据粗骨料最大粒径、混凝土泵型号、输出量和输送距离，以及输送难易程度进行选择。输送管应具有与泵送条件相适应的强度，应使用无龟裂、无凹凸损伤和弯折的管段，接头要严密，有足够强度时，并能快速装拆。

③混凝土输送管道垂直向上配管时，地面水平管长度一般不小于垂直管长度的1/4，并且不小于15mm。在混凝土泵机“Υ”形管出料口3～6m处的输送管根部应设截止阀，以防混凝土拌和物反流。

④混凝土输送管道向下倾斜配管时，当配管的倾斜角度大于5°时，管内混凝土因自重下移动，造成石子与砂浆的分离，容易堵塞管道，故应在斜管的上端设排气阀。

⑤高温炎热季节施工，要在混凝土输送管上盖湿罩布或湿草袋，并注意每隔一定时间洒水湿润，使管内混凝土不至于吸收热量而失水导致堵塞，并能减少混凝土的温升。

⑥在严寒冬季施工时，混凝土输送管应用保温材料包裹，以防止管内混凝土受冻，并保证混凝土的入模温度。

⑦混凝土输送管应定期检查，特别是弯管和锥管等部位的磨损情况，以防爆管。

（3）混凝土的布置。在泵送混凝土施工中，混凝土泵和泵车的停放布置是一个关键。这不仅影响输送泵的配置，同时也影响到泵送混凝土的施工能否按质按量地完成，因此应考虑下列条件。

①混凝土泵设置处，应场地平整、坚实、具有重车行走条件。

②混凝土应尽可能靠近浇筑地点。

③多台混凝土泵同时浇筑时，选定的位置要使各自承担的混凝土量接近，最好同时浇筑完毕，避免留置施工缝。

④混凝土泵或泵车周围要有足够的场地，以保证混凝土搅拌输送的供料、调车方便。

⑤混凝土泵的供水供电及排水应方便。

⑥混凝土泵的作业范围内，不得有阻碍物，高压电线同时要有防范高空坠物的措施。

（四）混凝土泵送的施工工艺

1.泵送操作程序

（1）规范操作。混凝土泵的操作是一项专业技术工作，安全使用及操作，应严格执行使用说明书和其他有关规定。同时应制定专门操作要点，操作人员必须经专门培训合格后方可上岗独立操作。

（2）混凝土输送前，应全面检查。混凝土泵与输送管道通后，应全面检查，符合要求后方能开机进行充分运转。

（3）湿润混凝土泵。混凝土泵启动后，应先向泵送适量水，以湿润混凝土泵的料斗、活塞及输送管的内壁等直接与混凝土接触的部位。经泵送水检查，确认混凝土泵和输送管中没有异物，先泵送与其创建成分相同配合比的水泥砂浆（除粗骨料外）。

（4）正常泵送。开始泵送时，混凝土泵应速度要慢、匀速，然后逐步加速；同时观察各系统的运转情况，正常后再接正常速度泵送。泵送应连续进行，如必须中断时，不得超过混凝土的搅拌至浇筑完毕所允许的延续时间。

2.输送堵塞的排除方法

（1）反复进行反泵和正泵，逐步吸出混凝土至料斗中，重新搅拌后再进行泵送。

（2）可用木棍敲击等方法，查明堵塞部位，可在管外击松混凝土后，重复反泵和正泵排除堵塞。

（3）当上述两方法无效时，应在混凝土卸压后拆除堵塞部位的输送管排出堵塞物。

3.泵送过程中的其他注意事项

（1）在混凝土泵送过程中，若需要有计划中断泵送时，应予先考虑确定的中断浇筑部位，停止泵送，并且中断时间不要超过1h。

（2）向下泵送混凝土，应先把输送管上气阀打开，待输送管下段混凝土有一定压力时，方可关闭气阀。

（3）混凝土泵送即将结束前，应正确计算尚需用外数量；多余的混凝土应予先确定处理方法和场所，及时妥善处理。

（4）泵送完毕后，应将泵和输送管清洗干净。

（5）当多台混凝土泵同泵送施工，应分工明确，互相配合统一协调。

（五）泵送混凝土浇筑施工工艺

泵送混凝土浇筑应根据工程结构特点、平面形状和几何尺寸，混凝土供应和泵送设备能力、劳动力和管理力，以及周围场地大小等条件，预先划分泵混凝土浇筑区域。

泵送混凝土的浇筑顺序：

（1）当在采用混凝土输送管输送混凝土时，应由远而近浇筑。

（2）在同一区域的混凝土，应按先竖向结构水平结构的顺序分层连续浇筑。