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混凝土超远距离输送施工的技术运用 郑谦文 上海电力建筑工程公司 上海 2 0 0 4 3 7 摘要：混凝土的超远距离输送是一项综合技术，在建筑施工中越来越多地被应用。结合工程实例，对混凝土超远距离 输送的施工泵送参数计算、泵送机械选定、泵管布设和过程控制、混凝土控制等技术运用进行分析总结，并针对存在 的问题 ，提出了相应 的建议。 关键词：混凝土 泵送 超远距离 参数 中图分类号：T U 5 2 8 ． 5 3 文献标识码 ：B 文章编号：1 0 0 4 — 1 0 0 1 ( 2 0 1 4 ) 0 6 — 0 7 6 6 — 0 2 T e c h n iq u e Ap p l i c a t io n o f Co n c r e t e Su p e r L o n g — Di s t a n c e T r a n s p o r t a t i o n Co n s t r u c t ion Z h e n g Qi a n we n Sh a n g h a i P o we r Civ i l Co n s t r u c t io n Co mp a n y S h a n g h a i 2 0 0 4 3 7 在实际施工中，对于超高建构筑物或由于场地环境 限 制需要进行超远距泵送混凝土的 ，往往水平距离很大 ，或 垂直距离很高，甚至两者同时存在。本文结合上海石洞 口 第二 电厂和重庆万州电厂的二次施工实例 ，对超远距离泵 送混凝土的问题进行分析探讨。 1 混凝土输送距离的换算 对于混凝土泵送距离 问题 ，考虑到混凝土输送路径 中 的水平铺设的管道、弯管、垂直管道、锥形管道等对混凝 土的阻力、压力损失相差很大，通常在混凝土泵送距离 的 计算过程 中，需先将各种不同的混凝土输送管道 的长度 ， 均换算为相 当水平长度 ，作为标； 隹 计算长度 ( 表1) 。 2 泵送设备的输送能力计算n 2 ． 1基于泵送设备性能参数的输送距离 部分混凝土输送设备已将在不同的坍落度时用不同的 排量泵送 的最大泵送距离用表格及曲线形式列出，供使用 者参考查阅。 上海石洞 口第二 电厂一号机煤仓 问甲板 的混凝土浇 注 ，采用混凝土泵车输送作业。这次施工的特点是 ，由于 施工场地及建筑物的限制 ，混凝土输送管的水平距离和垂 直距离都较大 ，分别达~ lJ 2 8 m和4 6 m，施工前需要对泵车 的泵送能力进行分析和计算 ，以确定泵车能力是否能够满 足泵送需要。 作者简介：郑谦文 ( 1 9 6 3 一)，男，本科，高级工程师。 通讯地址：上海市松花江路2 6 0 0 号 ( 2 0 0 4 3 7 ) 。 收稿 日期 ：2 0 1 4 - 0 4 — 2 9 766l 建 筑 番 毫 工第 3 6 卷第 6 期 表1 各管道与水平管道的换算关 系 水平换算长度／m 输送管 单位 ／ m 管径， m m 坍落度5 1 2 c m 坍落度 I 3 1 7 C m 坍落度 1 8 2 3 C m 1 OO 2 2． 5 3 垂直输送 管 1 l 2 5 3 3 ． 5 4 1 5 O 3 5 4． 5 5 5 I 75 1 5 O 锥形管 l 1 5 0 ～l 2 5 3 3 3 l 25 1 O 0 9 0 o 弯管 4 4 4 软管 1 2 2 2 混 凝 土 的 设 定 坍 落 度 为 1 8 C m ，最 大 骨 料 尺 寸 ≤ 4 Om m o 混凝土 泵车 车型号 l P F 一 9 0 B 一 5 N 2 1 ，其最 大排 出量 9 O m ／ h ，额定最大水平输送距离5 2 0 m。 根据施工现场 的地形和建筑物的形状 ，以及考虑混凝 土搅拌车的进出通道，混凝土泵车及输送管的布置见图1 。 输送管端部不接软管，由最长距离开始泵送 ，分段拆 卸。 在 浇注 的初始阶段 ，混凝土泵车 曾一度 发生泵送 困 难 ，或者根本就无力泵送 ，或者混凝土管堵塞 ，造成施工 的停顿。那么 ，这样大距离大高度 的输送 管道 ，混凝土泵 车能否进行正常泵送需要探讨。 影 响泵送 的 因素可 由2个方面进行分析 。这个 问题 的解决 首先是混凝土材料 ，本施工 的混凝 土设定坍落度 为1 8 c m，最大骨料尺寸≤4 0 mm。而根据 混凝土泵送设 备的性 能可知 ，其可泵送混凝土的坍落度 为5～2 3 c m， 使 用 1 2 5 mm输送管泵送的允许最 大混凝 土骨料尺寸 为 4 O mm。因此，混凝土是可泵的。 ：I 为曲1 5 0～1 2 5 锥形管： 、l "． h | 分别为9 0 ~ 弯臂； l 【 币l 2 5 水平} 囟 送管 ，长2 8 I l 为州 2 5 垂直输送管 ．i 乇 4 6 5 l ， 、h 为 h 部 引2 5 水平特．在最长 离时 为4 0m 图1 混凝士输送 示意 先 根据 实 际铺设 管道 进行 水 平输 送距 离 的换 算 ： L = 2 7 3 m，对应 的泵车最大混凝土排量为O = 5 2 m ／ h 。 考虑泵车的实际车况及混凝土 由搅拌楼到泵送点的运 输中坍落度可能稍有变化等因素 ，这一数值稍作修正 ，取 比查表值稍小的数值作为实际运用排量 ，取实际操作排量 为Q= 4 2 m ／ h 左右。将泵送设备排量限制在此排量值以下 ， 这次泵送施工得 以顺利进行。 2 ． 2 最大泵送距离的计算 如果泵送设备性能参数不能直接确定泵送距离和对应 的设备排量，则可依据设备的输送压 力以及混凝 土的参数 通过综合计算 ，对最大泵送距离进行分析计算。 重庆万州电厂冷却塔采用固定式泵送设备进行风筒混 凝土垂直输送 ，最大输送高度为1 6 O m，混凝土的坍落度为 1 6～1 7 c m。泵送设备选用H B T 8 0 C 一 1 8 1 8 D I I I 。 综合考虑施工场地情况，固定式混凝土泵送设备出料 口至浇注点之间输送管铺设为：输送管管径1 2 5 mm；地面 水平管7 O mi上方水平管6 4 m 中间设置弯管1 0 处 风筒 施工至最大高度时垂直输送管1 6 0 m。 首先根据各种管道的换算关系 ，计算实际输送管道的 相 当水平长度为 ：7 0 + 6 4 + 1 6 0 X 3 + 1 04 = 6 5 4 m。 在本 工程 中 ，选 用高压 低 排量 模式 泵送 ，输送 量 5 O m ／ h ，最大输送压力P 。 ： 1 8 MP a ， 计算得在泵送混凝土 时，输送管中的单位长度的压力损失 ：A P = O ． 0 2 3 8 9 MP a ， 则 ：最大输送距离： L = = 7 5 3 ． 5 m ≥ 65 4 m 。 根据 实际 的输送 管道布 置 ，理 论输 送高度 为 ：H= ( 7 5 3 ． 5 - 7 0 — 6 4 — 1 0 X 4) ／ 3 ．5 = 1 6 5 ． 6 m。 在严格控制混凝土满足要求的前提下，所选用的混凝 土输送输送设备的最大输送高度可达1 6 5 ． 6 m，满足冷却塔 风筒施工混凝土最大输送高度1 6 O m的要求。 3混凝土控制 实际施工 中，在满足最远输送距离确定 以及泵送设备 的选型、泵送能力计算 的前提下 ，泵送方案是否能够实现 的关键因素还取决于对供应现场的混凝土的质量控制。在 万外f 电厂远距离泵送混凝土施工中，从以下几方面对混凝 土进行了有效控制 ，保证 了施工的顺利。 ( a)水泥用量 ：泵送混凝土的水泥用量同时考虑强度 与可泵性 ，水泥用量过大则混凝土的黏性大、泵送阻力增 大。本工程中水泥采用 R 4 2 ． 5 水泥 ，用量为3 4 0 k g ／ m ，在 施工中取得 了很好的效果。 f b) 粗 细骨料 ：泵送要求最大骨料粒径与管径之 比 不大于1： 3 。在超远距离泵送 中因管道压力大易出现混凝 土的离析 ，本工程控制在小于1： 5 ，粗骨料采用粒径5— 1 0 mm细石和鹅 卵石破碎而成的级配的石子按2： 8 掺合 ， 最大粒径为2 5 mm；细骨料采用粒径1 ． 0 mm左右的特细沙 和机制砂按3： 7 掺合使用，细度模数为2 ． 5 。 ( C) 粉煤灰及外加剂 ：粉煤灰和外加剂复合使用可显 著减少用水量，改善混凝土拌和物 的和易性 ，保证施工 良 好 的可泵性和不 出现离析现象。选用高性能减水剂 ，掺量 为水泥用量的2 ％，同时在施工中充分利用粉煤灰的效应， 在混凝土中掺加水泥用量2 0 ％一2 5 ％的 I I 级粉煤灰。 ( d)坍落度过高易离析 、过低流动性差 ：在本工程 施工 中严格控制了混凝土出机和入 泵坍落度 ，出厂坍落度 不低于2 2 0 mm ，混凝土入泵坍落度控制在2 0 0～2 2 0 mm， 并对不同泵送高度和不同气温条件进行适当调整。 ( e) 对润管砂浆的细骨料使用黄砂生产砂浆 ，润管 砂浆方量为3 m 。 4 结语 通过对上海石洞 口第 二 电厂及重庆石州 电厂 二则 实 例 ，研究了超远距离混凝土泵送的距离计算、泵送设备的 输送 能力 ，以及施工过程控制 ，所得出的结论可以供各位 施工人员参考。 9 0 0 0 吉林~ - ,／ k 大学． 工程机械液压及液力传动( 上、下册) [ M】 ． 北京：机 械 工 业 出版社 ， 1 9 7 9 ． 赵志缙， 赵帆． 泵送混凝土l M] ． 北京： 中国建筑工业出版社， 1 9 9 8 ． 寇长青． 工程机械基础[ M] ． 成都： 西南交通大学出版社， 2 0 0 1 ． 张国忠． 现代 混凝土泵车及施工应用技 术[ MJ ． 中国建材工业 出 版社 ．2 0 0 4 ． 徐灏．机械设计手册[ M] ． 北京： 机械工业出版社， 1 9 9 1 ． 关健．论混凝土的泵送施工[ J J ． 河南科技： 上半 月． 2 0 0 4 ( 1 0 ) ： 6 0 ． 李昕成， 丁建彤， 李章建． 结构粘土陶粒混凝土的泵送施工应用[ J ] ． 混凝土． 2 0 0 5 ( 1 1 ) ：7 9 — 8 2 ． I 2 0 1 4 6 B u i l d i n g Co n s t r u c t i o n f 7 6 7 n H