C50機制砂混凝土百米高程泵送施工工法

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。C50機制砂混凝土百米高程泵送施工工法C50機制砂砼百米高程泵送施工工法C50機制砂混凝土百米高墩泵送施工工法一、前言貴州省缺河砂，從60年代起用碳酸鹽巖石經(jīng)機械破碎篩分的細顆粒作為混凝土用砂，稱為山砂。1978年制定了貴州地方標準山砂混凝土技術(shù)規(guī)程，1995年重新修訂頒發(fā)了山砂混凝土技術(shù)規(guī)程（DBJ22-016-95），40多年來山砂混凝土廣泛應(yīng)用，取得了很好的社會、技術(shù)、經(jīng)濟效益。隨著工程建設(shè)和混凝土的技術(shù)進步，高強度、高性能混凝土愈來愈多，技術(shù)規(guī)程已難適應(yīng)，其主要特點是：山砂的泥粉含量高且泥粉和石

2、粉區(qū)分不開，無檢測方法標準，統(tǒng)一以0.08mm顆粒含量為準，大于C30等級混凝土0.08mm顆粒含量不大于10%。在高強泵送混凝土施工中往往由于粉末含量高導(dǎo)致強度偏低和混凝土開裂的可能性增大，故機制砂應(yīng)水洗使小于0.08mm顆粒洗除，水洗后的機制砂滿足國標要求。二、工法特點1.普通混凝土及高強度泵送混凝土均可采用機制砂配制。2.在嚴格控制原材料，嚴格按照配合比施工的前提下，按照本工法施工的山砂混凝土可以保證混凝土的和易性、流動性、可泵性、強度、彈模、收縮徐變等力學(xué)性能，同時還保證了混凝土不開裂。3.對高強度混凝土，除機制砂要求水洗外，沒有其他特殊的施工要求。4.對清除山砂中的粉末含量提出了施工

3、方法，有利于在缺少河砂地區(qū)就地取材制備高質(zhì)量山砂，節(jié)約工程成本。5對高強山砂混凝土、高層泵送混凝土的材料選用，配合比設(shè)計及施工質(zhì)量控制提出了具體要求。三、適用范圍本工法適用于公路、鐵路、預(yù)應(yīng)力高強混凝土、高層混凝土的泵送施工，及其它大于C50的高強混凝土。四、工藝原理配制原理將機制山砂水洗后，在普通混凝土組份的基礎(chǔ)上，再摻入減水型泵送劑、粉煤灰等外摻料，在低水灰比條件下，制得和易性好、坍落度損失小、泵送性好、強度高和耐久性高的混凝土。2.使用水洗砂的目的用堅硬的碳酸鹽巖石經(jīng)機械破碎，將大于5mm顆粒篩除，小于5mm顆粒進入棒磨洗砂機，洗去小于或等于0.08mm顆粒制得的山砂，其顆粒堅硬、多棱角

4、、和水泥的膠結(jié)能力強，配制的混凝土比未經(jīng)篩洗的山砂混凝土單位用水量小、強度高。與河砂比較，其軟弱顆粒含量小，不存在云母、貝殼和有機物等有害物質(zhì)，且可以調(diào)整顆粒級配。按高強混凝土配制法則精選碎石、泵送劑、活性摻合料等材料，優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計，按常規(guī)施工工藝施工即可獲得高強度、高性能混凝土。3.泵送混凝土的施工原理在泵送混凝土施工中，混凝土要在壓力差作用下，在管道中流動，混凝土的流動是“塞流”而非象水那樣的流動。液體水在剪切力作用下，變形會不斷發(fā)生，其流動是分層的，每一層有自己的流速，在管截面圓心處，流速最大。而泵送混凝土在管道中的流動是按照同一速度移動的，沒有分層相互滑動，就象擠牙膏時牙膏的流

5、動一樣。由于混凝土在壓力泵的作用下，在管道中的流動是“塞流”，要保證“流核”在流動中不分散是泵送混凝土順利施工的關(guān)鍵，這就要求對混凝土原材料、配合比以及攪拌、運輸各個環(huán)節(jié)加強有力的控制，特別是高強泵送混凝土施工更是如此。4.混凝土原材料的技術(shù)要求混凝土是一種不均勻混合體，可以看著是層次結(jié)構(gòu)，即水泥漿包裹砂子形成砂漿，而砂漿再包裹石子形成混凝土。包裹的好壞，是確?！昂肆鳌辈环稚⒌年P(guān)鍵。因此對原材料的控制，重點是防止混凝土產(chǎn)生離析，離析的混凝土包裹不好，將對泵送施工及硬化混凝土性能產(chǎn)生影響。防止混凝土的離析，骨料的級配必須盡量靠近最佳級配曲線。水泥應(yīng)選用質(zhì)量穩(wěn)定、旋窖生產(chǎn)的普通硅酸鹽水泥，其強度富

6、余系數(shù)應(yīng)大于1.15，水泥的初凝時間應(yīng)不早于45分鐘，終凝時間應(yīng)不晚于10小時。若水泥剛出廠并帶有一定熱量，則需存放一至二天，但存放期不宜超過十天，其技術(shù)指標應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥（GB175-1999）。山砂采用母巖抗壓強度大于混凝土設(shè)計強度的1.5倍的巖石破碎加工。細度模數(shù)為3.03.6，壓碎指標小于10%，小于0.08mm顆粒含量12%，含泥量小于2%，堆積密度1.63，空隙率40%，比重2.7，顆粒級配應(yīng)在級配區(qū)區(qū)內(nèi)。山砂的堅固性試驗經(jīng)硫酸鈉溶液浸泡循環(huán)5次后總重量損失率應(yīng)8.0%。其他指標應(yīng)符合普通混凝土用砂質(zhì)量標準及檢驗方法（JGJ52-92）和建筑用砂（GB

7、/T14684-2001）。粗骨料選用母巖抗壓強度大于混凝土設(shè)計強度且大于75MPa的質(zhì)地堅硬、級配良好的碳酸巖碎石，碎石粒徑為1031.5mm，含泥量小于0.5%，針片狀顆粒含量不大于5%，碎石的堅固性試驗經(jīng)硫酸鈉溶液浸泡循環(huán)5次后總重量損失率應(yīng)8.0%。其他技術(shù)指標應(yīng)符合普通混凝土用碎石質(zhì)量標準及檢驗方法 （JGJ53-92）?；炷恋挠盟坎灰诉^多，若用水過多會使水泥顆粒過余分散，不易形成砂漿，進而不能包裹粗骨料，也會造成混凝土的離析，使“塞流”不能順利進行，造成堵管。粉煤灰的主要成分為活性氧化硅、活性氧化鋁等，當有水存在時，它能在常溫下與水泥進行水化反應(yīng)生成新的難溶于的硅酸鈣凝膠，吸收

8、水泥中的游離CaO，填充水泥石內(nèi)部空隙，提高混凝土的密實性、抗?jié)B能力和耐久性，故混凝土尤其是高強混凝土應(yīng)加入粉煤灰。粉煤灰的摻量不宜大于10%，其質(zhì)量指標應(yīng)符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB1596-91）中、級灰要求。泵送劑采用減水型泵送劑，夏天能夠緩凝和早強，冬天在緩凝和早強基礎(chǔ)上具有保溫效果。泵送劑的減水率不宜小于16%，其緩凝時間以滿足設(shè)計和現(xiàn)場施工要求為準。泵送劑配制的混凝土坍落度損失1h內(nèi)不大于2cm。其他技術(shù)指標應(yīng)混凝土泵送劑（JC473-92）和混凝土減水劑質(zhì)量標準和試驗方法（JGJ56-84）。在采購泵送劑時應(yīng)與生產(chǎn)廠具體洽商技術(shù)指標，專項配制。5.混凝土配合比設(shè)計原則混凝

9、土配合比設(shè)計應(yīng)符合普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程（JTJ55-2000）?；炷僚渲茝姸劝凑障率接嬎鉬cu，fcu，k1.645式中fcu，混凝土配制強度（MPa）fcu，k混凝土立方體抗壓強度標準值（MPa）混凝土強度標準差（MPa），應(yīng)以同配合比標準試件不少于30組統(tǒng)計資料為準；若無準確統(tǒng)計標準差時宜增加富裕強度11.5MPa?；炷了z比不大于0.38，一般在0.30.35之間；需水量小于190/m3；膠凝材料總量小于550kg/ m3。高層泵送混凝土坍落度宜為182cm，以泵管出口檢測為準。高層泵送混凝土砂率應(yīng)稍偏大，根據(jù)山砂的粗細程度和膠結(jié)料總量多少，通過試配確定，以保證可泵性為原則，一般

10、在4548%之間。五、施工工藝1. 混凝土拌制工藝流程（見圖1）普通機制山砂水源供應(yīng)振動篩三級沉淀池棒磨洗砂機打砂機粗顆粒堆料場沉淀后清水泥漿水洗山砂慮水儲存碎石儲存水泥、粉煤灰儲存裝載機送料裝載機送料螺旋輸送機送料電子稱計量電子稱計量電子稱計量水泥、粉煤灰、砂、碎石混合干拌30s供水設(shè)備給水水泥、粉煤灰、砂、碎石混合物和水攪拌30s加入泵送劑后攪拌6090s泵送劑混凝土坍落度、和易性檢查輸入混凝土運輸攪拌車混凝土運輸至施工現(xiàn)場檢驗混凝土坍落度、和易性混凝土輸送泵泵送入模(T構(gòu)兩端各一臺輸送泵，平衡輸送混凝土混凝土搗固混凝土養(yǎng)護圖1 混凝土拌制工藝流程圖2.施工要點 水洗山砂 水洗山砂采用母巖

11、強度大于混凝土設(shè)計強度的1.5倍的篩分碎石為原材料。 山砂在棒磨水洗過程中，水流量要恰當，既要將0.08mm顆粒和粉塵淘洗干凈，又要保證水洗山砂的級配連續(xù)和細度模量，使其達到標準要求。 水洗山砂過程中，當每批生產(chǎn)小于400m3時，試驗人員每批檢測一次，大于400m3時，每400m3檢測一次。檢測砂的細度模數(shù)、粉泥含量及壓碎指標和堅固性試驗。 混凝土拌制 混凝土攪拌站必須儲備足夠的材料數(shù)量，保證水泥出廠后存放二至三天，但存放期不宜超過十天，避免水泥溫度過高引起坍落度損失較大。 拌制混凝土前，試驗人員必須實測砂及碎石的含水率，按照實測的數(shù)據(jù)發(fā)出混凝土施工配合比通知單，混凝土攪拌站控制室嚴格按照試驗

12、室發(fā)出的配料單及配料工藝順序進行配料；在混凝土拌制過程中，試驗人員隨時注意檢測砂石的含水率，以便及時調(diào)整混凝土配合比。 混凝土的運輸 混凝土采用攪拌運輸車運輸，根據(jù)運距長短配置適量的混凝土運輸車，在裝料前要檢查清洗干凈攪拌筒。 混凝土攪拌運輸車在運輸途中，拌筒以13轉(zhuǎn)/min速度不停地進行攪動，運到現(xiàn)場卸料前應(yīng)使拌筒攪拌12min后再卸料。 混凝土的泵送 混凝土輸送管鋪設(shè)要直、短、平，輸送泵入口水平管至少15m，輸送管每隔3m應(yīng)固定；夏季施工時，輸送管必須采用麻袋覆蓋并澆水降溫。 輸送泵每次在泵送混凝土前，泵機先試運行。保證正常后泵送清水濕潤管壁，并檢查是否有滲漏，有滲漏時應(yīng)及時處理。無滲漏再

13、泵送與混凝土同標號的水泥砂漿潤滑管壁，水泥砂漿不得泵入澆注混凝土倉面，最后泵送拌制的混凝土。 混凝土泵送初始時，應(yīng)慢速泵送，待泵送順利后，再用正常速度泵送?；炷帘盟退俣纫鶆蜻B續(xù)，必要時可降低混凝土的泵送速度。若停泵時間過長，應(yīng)每隔35min開泵一次，防止料斗內(nèi)的混凝土沉淀離析。若停泵時間超過2h，則拆除混凝土輸送管，清除管內(nèi)混凝土后再重新泵送。 混凝土必須在初凝之前泵送并搗固完畢，為了防止混凝土輸送泵在泵送過程中出現(xiàn)故障致使結(jié)構(gòu)混凝土出現(xiàn)工作縫，每次澆注懸灌箱梁混凝土前，必須鋪設(shè)兩條輸送管路，配置兩臺輸送泵。 混凝土泵送施工完畢后，及時清洗攪拌車、輸送泵機、輸送泵管、串筒等。六、機具設(shè)備（

14、見表1）表1機具設(shè)備序號名稱型號數(shù)量用途1洗砂機1套水洗山砂2振動篩1套3皮帶機1套4水源用水泵1套5循環(huán)水用水泵1套6泥漿泵1套7洗砂及堆料設(shè)施1套8水泥儲存罐200t1套儲存原材料9粉煤灰儲存罐50t1套10碎石堆料場800m31套11外加劑儲存設(shè)施1套12裝載機ZL401臺混凝土攪拌13攪拌站500L1套14混凝土輸送泵及泵管SANY 60C2套泵送混凝土15混凝土輸送攪拌車數(shù)臺運輸混凝土16通信聯(lián)絡(luò)設(shè)施1套17裝載機1臺裝運砂石料七、勞動組織（見表2）表2 勞動組織序號職務(wù)人數(shù)分工1洗砂場負責人1洗砂場組織和協(xié)調(diào)2混凝土施工負責人1混凝土拌制、運輸及泵送施工的組織和協(xié)調(diào)3攪拌站操作員2

15、攪拌站控制室操作4裝載機司機2砂石料的裝運5試驗員3混凝土原材料及混凝土的取樣和檢測6管理人員4現(xiàn)場指揮、技術(shù)、質(zhì)量、安全等工作管理監(jiān)督7泵機操作工2輸送泵操作和保養(yǎng)8混凝土輸送攪拌車司機數(shù)人運輸混凝土9質(zhì)檢員1現(xiàn)場質(zhì)量檢查10安全員1現(xiàn)場安全檢查11電工2電器的安裝管理及維修12混凝土工20布管、拆管等工作八、質(zhì)量控制1. 原材料質(zhì)量控制 水、粗細骨料必須有試驗檢測報告，經(jīng)檢測滿足規(guī)范標準要求后才能進場使用。 水泥、粉煤灰、外加劑必須有出廠合格證，進場后要經(jīng)過復(fù)檢，滿足規(guī)范要求后才能使用。 水泥在進場前要復(fù)檢，并同泵送劑進行相容性試驗，只有相容性試驗合格的水泥才能出廠。 混凝土生產(chǎn)前，要按照

16、理論配合比作配合比試拌校正2. 混凝土質(zhì)量控制 混凝土攪拌站控制系統(tǒng)即自動計量系統(tǒng)要定期進行標定，每班在使用前要檢查一次，確保計量準確，計量最大偏差不得超過：水泥、粉煤灰、水為1%，粗細骨料2%，減水劑0.5%。 澆注混凝土取樣要按照分批混凝土的方量和各施工環(huán)節(jié)的要求共同確定。 混凝土在出站前，必須檢查混凝土的和易性和坍落度，檢查合格后才能簽發(fā)出站，并且攪拌站隨機取樣5組試件，分別檢測混凝土的3天、7天、14天、28天的抗壓強度，其中1組試件備用。 混凝土運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場放入混凝土輸送泵前，必須檢測混凝土的和易性和坍落度是否滿足要求，若不能滿足要求，應(yīng)將該車混凝土退回，嚴禁在施工現(xiàn)場或混凝土的運

17、輸過程中加水。九、安全措施1. 本工法執(zhí)行國家、貴州省、貴陽市有關(guān)安全技術(shù)規(guī)范、規(guī)程。2. 施工現(xiàn)場的安全設(shè)施、施工人員的安全培訓(xùn)和現(xiàn)場安全技術(shù)交底均應(yīng)遵守建筑安裝工程安全技術(shù)規(guī)程。3. 建立完善的施工安全保證體系，加強施工過程中的安全檢查和控制，確保安全生產(chǎn)。4. 拌合設(shè)備、泵送設(shè)備、運輸設(shè)備在使用前均應(yīng)檢查其性能是否可靠，確保設(shè)備運行安全。5. 施工現(xiàn)場內(nèi)的一切電源、電線路的安裝與拆除，必須由專職持證電工作業(yè)，電器嚴格接地、接零和使用漏電保護開關(guān)。6. 拌合設(shè)備、泵送設(shè)備、運輸設(shè)備、起重設(shè)備的操作人員必須經(jīng)過培訓(xùn)考核，持證上崗。十、效益分析普通機制山砂由于泥粉含量高，混凝土的后期收縮徐變大

18、，可能引起混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。若采用河砂，缺河砂地區(qū)往往需從外地運進，成本較高。采用水洗山砂，既保證了混凝土結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量，又節(jié)約了施工成本，效益十分顯著。從技術(shù)角度講，棒磨水洗山砂無論在原材料技術(shù)性能方面，還是在混凝土力學(xué)性能方面與河砂相比都無多大差異，同時也解決了高層泵送混凝土的施工。貴陽市小關(guān)水庫特大橋主橋箱梁C50混凝土設(shè)計為17724m3，需用砂約9000m3。若從四川簡陽運河砂平均330元/m3，廣西河砂平均310元/m3，混凝土的施工成本過高，而采用棒磨水洗山砂平均130元/m3，平均每方砂節(jié)約200元，全橋共節(jié)約成本約180萬元。十一、應(yīng)用實例中鐵五局三公司承建的貴陽市小關(guān)水庫特大橋主橋設(shè)計為五跨三向預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)（69m+125m