泵送混凝土在高墩桥梁施工中的应用

泵送混凝土在高墩桥梁施工中的应用

刘俊斌

(中铁二十局集团渝怀铁路工程指挥部,四川重庆　408500)

摘要:针对渝怀铁路两昌河特大桥施工环境,介绍高墩施工的泵送混凝土技术。

关键词:泵送混凝土;高墩;施工

中图分类号:TU75515　文献标识码:A　文章编号:100623226(2003)S120068203

1　工程概况

两昌河特大桥是渝怀铁路重庆引入工程的重点工程之一,位于重庆市江北区境内,是渝怀铁路最长桥。该桥三跨两昌河,桥址沿线地形变化大,施工环境差。该桥全长1234177m,为2×24+32×32+5×24布置,其中空心高墩26个,最高墩63187m。

根据现场实际情况,该桥混凝土选定泵送施工技术,设置拌合站,配套机械设备,使混凝土从生产到入模全过程机械化。墩身外侧搭设碗扣式井字架,墩内设满堂支架。外模采用定型钢模板,内模采用定型翻模。模板、钢筋及支架的垂直运输采用电动葫芦解决。

2　设备配备

211　混凝土输送泵的选型

根据现场实际输送最大高度为m的要求,施工时水平布置输送管长度需20m;现场工作面狭窄输送管布置受,需用弯管(90°)4个[1]。各种混凝土输送管的换算长度为:5125mm向上垂直管5m;5125～150mm锥形管10m;半径015m的90度弯管12m;每根3m长的软管18m。完成任务所需的最大水平距离L1为396m。

再对输送泵所需的额定出口压力进行换算。依据公式:P=2L1[K1+K2(1+t2t1)V1]a1r0。其中,K1 =(31002011)×102Pa;K2=(41002011)×102Pa m s;t2t1为混凝土泵分配阀切换时间与活塞推压混凝土时间之比,取013;V1为混凝土拌合物在输送管内的平均流速,1m s;a1为径向压力与轴向压力之比,取0190;r0为混凝土输送管半径,取010625m。P=9109M Pa。HB T60混凝土输送泵额定出口压力为915M Pa,可满足施工要求。根据施工计划,共需配备2台HB T60输送泵,其中1台备用。

212　其它机械设备

根据混凝土浇筑计划、运距等方面要求,选用JD Y500A强制式拌合机2台,H P800C型配料机1台, JGC5190GJB型混凝土运输车2辆。为保证泵送混凝土顺利进行,配备150k W发电机1台。

　　收稿日期:2003203217

作者简介:刘俊斌　男　1970年8月出生　工程师

3　泵送混凝土施工对墩身模板的要求

根据模板最大侧压力计算公式:F =215H 。其中,F 为新浇筑混凝土对模板最大侧压力;H 为混凝土侧压力计算位置至所浇混凝土顶面的高度,6m 。取F =15kN m 2对模板设计,使墩身内外模有足够的强度、刚度和稳定性来满足泵送混凝土施工时混凝土对模板侧压力的要求。

为保证墩身混凝土外观质量,对模板面用碳刷进行打磨,对其拼缝用高强速凝腻子进行封堵并打磨,保证模板整体的平整度和光洁度,并均匀涂刷高质量脱模剂。

4　施工关键技术

411　配合比的确定

泵送混凝土的配合比除满足设计要求外,必须具有可泵性。

两昌河特大桥所在地方圆200km 内无天然中粗砂,只有特细砂和用石灰岩加工的机制砂。但机制砂颗粒粗糙,比表面积大,颗粒级配不良,保水性差,泌水率大,配制的混凝土拌合物可泵性差,且混凝土硬化后其表面水波纹严重,而特细砂又不能用于桥涵等重要混凝土工程。在这种特殊的环境和条件下对机制砂及特细砂进行优化组合,两昌河特大桥采用机制砂60%、特细砂40%混合构成细骨料,其细度模数及实际筛分01315mm 颗粒所占的百分率满足泵送混凝土要求。

根据输送高度及输送管管径(5125mm )确定粗骨料粒径为015～310c m 。

根据文献[2]的要求,采用细骨料为机制砂加特细砂比例为6∶4,对泵送混凝土配合比进行实用性优化设计,经对比试验和现场浇筑模拟墩身施工,择优选用确定1m 3C 20混凝土材料用量:水泥346kg ,机制砂446kg ,特细砂298kg ,碎石1063kg ,水187kg ,粉煤灰92kg ,缓凝剂3146kg 。

412　混凝土的拌制及泵送

(1)混凝土拌制。混凝土搅拌时间以每盘120s 为宜。保证从胶结料至相集料形成一个相对连续的粒径分布。严格执行配合比,科学投料。其投料的顺序以粉煤灰与水泥同步,外加剂的添加滞后于水和水泥。

(2)混凝土的泵送。对泵体和输送管进行全面检查,符合要求后再开机进行空运转。先泵送适量的水以湿润输送泵的料斗、活塞及输送管内壁,并测试管内是否通畅,再泵送015m 3左右1∶2的水泥砂浆,以润滑混凝土输送管内壁。正式泵送混凝土时,先慢后快逐步加快,待各系统运转正常后再以正常速度泵送。在施工中出现非堵塞中断时,利用混凝土搅拌车内的料,每隔4～5m in 进行四个行程的正反泵;或利用料斗内的料进行间歇反泵和正泵。在施工中出现堵管时,先反泵3～4个行程进行排除,若该操作反复3～4遍仍不能排除,则一边进行反泵——正泵交替操作,一边沿输送管敲打输送管。堵塞的地方声音沉闷,且没有混凝土流动嚓嚓声,找出位置,排除清理即可。泵送结束后,用水洗法对混凝土输送泵及输送管进行清洗。清洗时,布料设备出口要朝安全方向,防止废料高速飞出伤人。

413　墩身混凝土的浇筑和振捣

(1)混凝土的浇筑。将硬质输送管连接至墩身模板工作面顶部,再用活动接头连接弯管,入模后用软管连接至浇筑面;墩身混凝土浇厚度以30c m 为一层,分层连续浇筑;输送管出料口距离模内侧面不小于5c m ,并且不得直接冲击模板面布料;墩身分段施工,每段施工的混凝土注满模板,并及时清除表面浮浆,防止因施工缝处理不当造成墩身不良外观。

(2)墩身混凝土的振捣。振捣时振动器距模板内侧保持15c m ,移动间距为300～400mm ;每点振捣时间为15～30s 。

5　施工中应注意的问题

(1)为了保证墩身外观质量,必须严格控制泵送混凝土的水灰比,混凝土入泵时的坍落度在保证可泵96增刊　　　　　　　　　刘俊斌:泵送混凝土在高墩桥梁施工中的应用　　　　　　　　　　

性的情况下,要配置到最小化,并保持相对稳定,减少因水灰比大而造成的混凝土表面多气泡、水泡及色泽不一致等缺陷。两昌河特大桥采用的坍落度为8～12c m。

(2)泵送混凝土的运送时间不得超过按实际配合比和气温条件测定的混凝土初凝时间的12。

(3)为确保混凝土施工质量,泵送湿润输送系统的水和砂浆必须排出墩身模板之外。

(4)混凝土泵进料斗上安置网筛,专人负责监视喂料。以防止粒径过大骨料或异物入泵造成堵塞。喂料时,使混凝土保持在集料斗内高度线以上,避免因空气入泵管而引起“空气锁”。

(5)终盘前,认真计算末盘混凝土量,尽可能将管路中残留混凝土用于施工现场,避免浪费混凝土。

(6)泵送混凝土施工,必须专人指挥,统一协调,确保混凝土施工有序进行。

参考文献

[1]JGJ T10295,混凝土泵送施工技术规程[S]1

[2]JGJ5522000,普通混凝土配合比设计规程[S]1

Tech ique of Pu m p i ng Concrete Used i n H igh P ier Con struction

L iu Junb i n

(H eadquarters of Yuhuai R ail w ay,T he20th Ch ina R ail w ay Con structi on Bu reau Group,Chongqing408500,Ch ina)

Abstract:In the ligh t of the con structi on environm en t of the L iangchanghe B ridge,th is p ap er in troduces the techn ique of p um p ing concrete u sed in the con structi on of h igh b ridge p ier1 Key words:p um p ing concrete;h igh p ier;con structi on

(责任编辑　杨继成)