泵送混凝土施工工艺
一、工程概况
本工程是东莞市南城区蛤地农民公寓C区工程,位于东莞南城区蛤地,由南城区蛤地社区居委会兴建,广东省电子机械工业设计院设计,东莞市宏业监理有限公司监理,由广东恒安建设发展有限公司(前称:东莞市伟业建筑工程有限公司)承建。本工程占地面积为2243.18㎡,总建筑面积21168.00㎡,建筑层数12层,含地下一层。±0.00的建筑高度为37.25米,混凝土最高泵送高度为42.35米。
二、泵送混凝土的供应和配合比
本工程的混凝土全部采用东莞市广创混凝土公司提供的商品砼,采用搅拌运输车进行运送,混凝土各种原材料的质量均符合配合比设计要求,并根据原材料情况的变化及时调整配合比。
泵送混凝土配合比,除必须满足混凝土设计强度和耐久性的要求外,尚应使混凝土满足可泵性要求。混凝土的可泵性,可用压力泌水试验结合施工经验进行控制。一般10s时的相对压力泌水率S10不宜超过40%。
泵送混凝土的坍落度,可按国家现行标准《混凝土结构工程及验收规范》的规定选用。对不同泵送高度,入泵时混凝土的坍落度,按以下表确定。
不同泵送高度入泵时混凝土坍落度选用值
泵送高度(m) 30以下 30~60 60~100 100以上
坍落度(mm) 100~140
200
混凝土经时坍落度损失值 140~160 160~180 180~
大气温度(○C) 10~20 20~30 30~35
混凝土经时坍落度损失值(掺粉煤灰和木钙,经时1h) 5~25 25~35 35~50
注:掺粉煤灰与其他外加剂时,坍落度经时损失值可根据施工经验确定。
泵送混凝土的水灰比宜为0.4~0.6。泵送混凝土的砂率宜为38~45%,泵送混凝土的最小水泥用量宜为300kg/m3,掺粉煤灰的泵送混凝土配合比设计,必须经过试配确定,并应符合国家现行标准《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》、《混凝土外加剂应用技术规范》、《普通混凝土配合比设计规程》等有关规定。
商品混凝土的供应方法,应符合国家现行标准《预拌混凝土》的有关规定,不得采用手工搅拌的混凝土进行泵送。混凝土泵的实际平均输出量,可根据混凝土泵的最大输出量、配管情况和作业效率,按下式计算:
Q1=Qmax·a1·η
式中:Q1——每台混凝土泵的实际平均输出量,m3/h; Qmax——每台混凝土泵的最大输出量,m3/h; a1——配管条件系数。可取0.8~0.9;
η——作业效率。根据混凝土搅拌运输车向混凝土泵供料的间断时间、拆装混凝土输送管和布料停歇等情况,可取0.5~0.7。
当混凝土泵连续作业时,每台混凝土泵所需配备的混凝土搅拌运输车台数,可按下式计算:
N1=Q1/60V1·(60L1/S0+T1)
式中:N1——混凝土搅拌运输车台数;
Q1——每台混凝土泵的实际平均输出量(m3/h); V1——每台混凝土搅拌运输车容量,m3;
S0——混凝土搅拌运输车平均行车速度,km/h; L1——混凝土搅拌运输车往返距离,km;
T1——每台混凝土搅拌运输车总计停歇时间,min; 混凝土搅拌运输车装料前,必须将拌筒内积水倒净,运送途中,当坍落度损失过大时,可在符合混凝土设计配合比要求的条件下适量加水。除此之外,严禁往拌筒内加水。
混凝土搅拌运输车在运输途中,拌筒应保持3~6r/min的慢速转动,在夜间施工时,在交通出入口和运输道路上,应有良好照明。危险区域,应设警戒标志。
预拌混凝土的运输延续时间亦可按国家现行标准《预拌混凝土》的有关规定执行。
泵送混凝土运输延续时间
混凝土出机温度(○C) 运输延续时间(min)
25~35 50~60
5~25 60~90
混凝土搅拌运输车给混凝土泵喂料时,应符合下列要求:
1、喂料前,中、高速旋转拌筒,使混凝土拌合均匀;
2、喂料时,反转卸料应配合泵送均匀进行,且应使混凝土保持在集料斗内高度标志线以上;
3、中断喂料作业时,应使拌筒低转速搅拌混凝土;
4、上述作业,应由本车驾驶员完成,严禁非驾驶人员操作;
5、混凝土泵进料斗上,应安置网筛并设专人监视喂料,以防粒径过大骨料或异物入泵造成堵塞;
6、严禁将质量不符合泵送要求的混凝土入泵;
7、混凝土搅拌运输车喂料完毕后,应及时清洗拌筒并排尽积水。
三、混凝土泵送设备及管道的选择与布置
一、混凝土泵的选型和布置
1、混凝土泵的选型,应根据混凝土工程特点、要求的最大输送距离、最大输出量及混凝土浇筑计划确定。
2、混凝土输送管的水平换算长度,可按下表换算: 混凝土输送管的水平换算长度
类 别 单 位 规 格 水平换算长度(m)
向上垂直度 每 米 100mm125mm150mm 345
锥 形 管
每 根 175→150mm150→125mm125→100mm
4816
每 根 90○ R=0.5m R=1.0m弯 管
129
软 管 每5~8m长的1根 20
注:①R——曲率半径;
②弯管的弯曲角度小于90○时,需将表列数值乘以该角度与90○角的比值;
③向下垂直管,其水平换算长度等于其自身长度;
④斜向配管时,根据其水平及垂直投影长度,分别按水平、垂直配管计算;
3、混凝土泵设置处,应场地平整坚实,道路畅通,供料方便,距离浇筑点近,便于配管,接近排水设施和供水、供电方便。在混凝土泵的作业范围内,不得有高压线等障碍物。
4、混凝土输送管,应根据工程和施工场地特点、混凝土浇筑方案进行配管。宜缩短管线长度,少用弯管和软管。输送管的铺设应保证安全施工,便于清洗管道、排除故障和装拆维修。
5、垂直向上配管时,地面水平管长度不宜小于垂直管长度的四分之一,且不宜小于15m;或遵守产品说明书中的规定。
6、混凝土输送管的固定,不得直接支承在钢筋、模板及预埋件上,严禁支承在外排脚手架上。
7、水平管宜每隔一定距离用支架、台垫、吊具等固定,以
便于排除堵管、装拆和清洗管道。
8、垂直管下端的弯管,不应作为上部管道的支撑点。宜设钢支撑承受垂直管重量。
9、管道接头卡箍处不得漏浆。
10、炎热季节施工,宜用湿罩布、湿罩袋等遮盖混凝土输送管,避免阳光直接照射。
11、当垂直输送距离超过40m,输送管垂直向下或斜管前面布置水平管,混凝土拌合物单位水泥用量低于300kg/m3时,必须合理选择配管方法和泵送工艺,宜用直径大的混凝土输送管和长的锥形管,少用弯管和软管。
12、应定期检查管道特别是弯管等部位的磨损情况,以防爆管。
四、混凝土的泵送与浇筑
一、一般规定
1、模板的设计和保护,应符合下列规定:
①设计模板时,必须根据泵送混凝土对模板侧压力大的特点,确保模板和支架有足够的强度、刚度和稳定性。
②模板的最大侧压力,可根据混凝土的浇筑速度、浇筑高度、密度、坍落度、温度、外加剂等主要影响因素,按下列公式C-1、C-2经计算取二式中的较小值。
采用内部振捣器时,新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压
力,可按下列计算取二式中的较小值:
F=0.22γt0β1β2V1/2…………………………(C-1) F=2.5H ……………………………………(C-2)
式中:F ——新浇筑混凝土对模板的最大侧压力,KN/m2; γ ——混凝土重力密度,KN/m3;
t0 ——新浇筑混凝土的初凝时间(h),可按实测确定。当缺乏试验资料时,可采用t0=200/T+15计算(T为混凝土的温度,○C);
β1——外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取1.0,掺肯有缓凝作用的外加剂时取1.2;
β2——混凝土坍落度修正系数,当坍落度小于100mm时,取1.10;不小于100mm时,取1.15;
V ——混凝土的浇筑速度,m/h;
H ——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度,m;
2、钢筋骨架的保护,应符合下列规定:
①板和块体结构的水平钢筋骨架(网),应设置足够的钢筋撑脚或钢支架。钢筋骨架重要节点宜采取加固措施。
②浇筑混凝土时,钢筋骨架一旦变形或移位,应及时纠正。
3、混凝土泵送施工时,应规定联络信号和配备通讯设备,可采用有线或无线通讯设备等进行混凝土泵、搅拌运输车和搅拌站与浇筑点之间的通讯联络。
4、混凝土泵送施工现场,应有统一指挥和调度,以保证顺利施工。
二、混凝土的泵送
1、混凝土泵的安全使用及操作,应严格执行使用说明书和其他有关规定。同时,应根据使用说明书制订专门操作要点。
2、混凝土泵的操作人员必须经过专门培训合格后,方可上岗独立操作。
3、泵送混凝土时,混凝土泵的支腿应完全伸出,并插好安全销。
4、混凝土泵与输送管连通后,应按所用混凝土泵使用说明书的规定进行全面检查,符合要求后方能开机进行空运转。
5、混凝土泵启动后,应先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。
6、经泵送水检查,确认混凝土泵和输送管中无异物后,应采用下列方法之一润滑混凝土泵和输送管内壁。
⑴泵送水泥浆;
⑵泵送1:2水泥砂浆;
⑶泵送与混凝土内除粗骨料外的其他成份相同配合比的水泥砂浆。
7、开始泵送时,混凝土泵应处于慢速、匀速并随时可反泵的状态。泵送速度,应先慢后快,逐步加速。同时,应观察混凝土泵的压力和各系统的工作情况,待各系统运转顺利
后,方可以正常速度进行泵送。
8、混凝土泵送应连续进行。如必须中断时,其中断时间不得超过混凝土从搅拌至浇筑完毕所允许的延续时间。
9、泵送混凝土时,活塞应保持最大行程运转。
10、泵送混凝土时,如输送管内吸入了空气,应立即反泵吸出混凝土至料斗中重新搅拌,排出空气后再泵送。
11、泵送混凝土时,水箱或活塞清洗中应经常保持充满水。
12、在混凝土泵送过程中,若需接长3m以上(含3m)的输送管时,仍应预先用水和水泥浆或水泥砂浆,进行湿润和润滑管道内壁。
13、混凝土泵送过程中,不得把拆下的输送管内的混凝土撒落在未浇筑的地方。
14、当混凝土泵出现压力升高且不稳定、油温升高、输送管明显振动等现象而泵送困难时,不得强行泵送,并应立即查明原因,采取措施排除。可行用木槌敲击输送管弯管、锥形管等部位,并进行慢速泵送或反泵,防止堵塞。
15、当输送管被堵塞时,应采取下列方法排除:
⑴重复进行反泵和正泵,逐步吸出混凝土至料斗中,重新搅拌后泵送;
⑵用木槌敲击等方法,查明堵塞部位,将混凝土击松后,重复进行反泵和正泵,排除堵塞;
⑶用上述两种方法无效时,应在混凝土卸压后,拆除堵塞部
位的输送管,排出混凝土堵塞物后,方可接管。重新泵送前,应先排除管内空气后,方可拧紧接头。
16、当混凝土泵送出现非堵塞性中断时,应采取下列措施: ⑴混凝土泵车卸料清洗后重新泵送;或利用臂架将混凝土泵入料斗,进行慢速间歇循环泵送;有配管输送混凝土时,可进行慢速间歇泵送;
⑵固定式混凝土泵,可利用混凝土搅拌运输车内的料,进行慢速间歇泵送;或利用料斗内的料,进行间歇反泵和正泵; ⑶慢速间歇泵送时,应每隔4~5min进行四个行程的正、反泵。
17、向下泵送混凝土时,应先把输送管上气阀打开,待输送管下段混凝土有了一定压力时,方可关闭气阀。
18、混凝土泵送即将结束前,应正确计算尚需用的混凝土数量,并应及时告别混凝土搅拌处。
19、泵送过程中,废弃的和泵送终止时多余的混凝土,应按预先确定的处理方法和场所,及时进行妥善处理。
20、泵送完毕时,应将混凝土泵和输送管清洗干净。
三、泵送混凝土的浇筑
1、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、劳动力和管理能力,以及周围场地大小等条件,预先划分好混凝土浇筑区域。
2、混凝土的浇筑顺序,应符合下列规定:
⑴当采用输送管输送混凝土时,应由远而近浇筑;
⑵同一区域的混凝土,应按先竖向结构后水平结构的顺序,分层连续浇筑;
⑶当不允许留施工缝时,区域之间、上下层之间的混凝土浇筑间歇时间,不得超过混凝土初凝时间;
⑷当下层混凝土初凝后,浇筑上层混凝土时,应选按留施工缝的规定处理。
3、混凝土的布料方法,应符合下列规定:
⑴在浇筑竖向结构混凝土时,布料设备的出口离模板内侧面不应小于50mm,且不得向模板内侧面直冲布料,也不得直冲钢筋骨架;
⑵浇筑水平结构混凝土时,不得在同一处连续布料,应在2~3m范围内水平移动布料,且宜垂直于模板布料。
4、混凝土浇筑分层厚度,宜为300~500mm。当水平结构的混凝土浇筑厚度超过500mm时,可按1:6~1:10坡度分层浇筑,且上层混凝土,应超前覆盖下层混凝土500mm以上。
5、振捣泵送混凝土时,振动棒移动间距宜为400mm左右,振捣时间宜为15~30s,且隔20~30min后,进行第二次复振。
6、对于有预留洞、预埋件和钢筋太密的部位,应预先制订技术措施,确保顺利布料和振捣密实。在浇筑混凝土时,应经常观察,当发现混凝土有不密实等现象,应立即采取措施 11
予以纠正。
7、水平结构的混凝土表面,应适时用木抹子磨平搓毛两遍以上,必要时,还应先用铁滚筒压两遍以上,以防止产生收缩裂缝。
五、泵送混凝土质量控制
一、泵送混凝土原材料,应按相应标准的规定进行试验,经检验合格后,方可使用。
二、泵送混凝土原材料应符合国家现行标准《预拌混凝土》和《混凝土结构工程施工及验收规范》的有关规定。
三、混凝土强度的检验评定,应符合国家现行标准《混凝土强度检验评定》的规定。
混凝土坍落度允许误差
所需坍落度(mm) 坍落度允许误差(mm)
≤100 ±20
>100 ±30
四、混凝土可泵性差,出现泌水、离析,难以泵送和浇灌时,应立即对配合比、混凝土泵、配管、泵送工艺等重新进行研究,并采取相应措施。
常用混凝土输送管规格和管径与粗骨料最大粒径的关系 粗骨料最大粒径(mm)
卵 石 碎 石
202540 202540 100100125
12 输送管最小管径(mm)
五、应结合施工现场具体情况,建立质量控制制度,对材料、设备、泵送工艺、混凝土强度等进行系统的科学管理。
广东恒安建设发展有限公司
南城区蛤地农民公寓C区工程项目部
2004年9月15日
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