混凝土输送泵长距离泵送技术的应用

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1、1　概述泵送混凝土是指混凝土从搅拌运输车或储料斗中卸入混凝土泵的料斗，利用泵的压力将混凝土沿管道直接输送到浇筑地点的工艺。它具有输送能力大、速度快、效率高、节省人力、能连续作业等特点。因此，我国目前的大体积基础混凝土施工设计中（如隧道），一般要求采用此技术。隧道衬砌施工一般采用“站（搅拌站生产混凝土）→车（混凝土输送车运输混凝土）→泵（混凝土输送泵泵送混凝土）→模（模板台车灌注混凝土）”施作模式，这种模式的最大优点是作业灵活。但掘进长度在500m以下的隧道衬砌施工中宜去掉“车”这个环节，充分利用混凝土输送泵的长距离泵送功能，达到质量上更优、资源配备更

2、佳、使用上更可靠、效率更高的效果。目前，国内一些公路和水电项目中的短隧道衬砌已经应用了这种长距离泵送作业模式并取得了成功，但多数隧道施工队伍更习惯于长大隧道衬砌施工的“站→车→泵→模”模式。实施混凝土长距离泵送的关键是要熟练掌握混凝土输送泵性能，并对混凝土拌合物的原材料、配合比及混凝土输送管的布管形式等加以综合考虑。下面以隧道衬砌施工为例阐述混凝土长距离泵送技术的应用。2掌握混凝土输送泵的性能操作员必须进行岗前培训，熟悉和掌握混凝土输送泵的结构原理和使用维护方法；必须掌握由现场技术人员编制的混凝土输送泵安全操作规程；熟悉混凝土输送泵的技术性能参数及混

3、凝土输送泵的工作特性（见图1）。混凝土输送泵具有恒功率调节功能，即混凝土的输送量是由混凝土的输出压力确定的，压力小则输送量大，输送压力大则量小。这种功能是主油泵的恒功率调节器在起作用，它能使泵的泵送能力处于经济运转状态。混凝土的输出压力是由输送距离产生的，它与输送管的大小，实际布管形式及混凝土的坍落度等有关，基本上成正比关系。3生产出可泵性能良好的混凝土拌合物3.1　泵送混凝土原材料的选择1）粗骨料。粗骨料的最大粒径取决于输送管内径。粗骨料与输送管内径之比宜为1∶3（碎石）或1∶2.5（卵石）。另外要求粗骨料采用连续级配，针片状颗粒含量不大于10%。

4、2）细骨料。细骨料（砂）对混凝土拌合物的可泵性能有很大影响。细骨料（砂）的细度模数宜为2.3～3.2，采用连续级配，其中粒径在0.315mm以下的细骨料所占的比例不应小于15%，最好达到20%，这对改善可泵性非常重要。3）水泥。为防止混凝土在拌送过程中产生离析，水泥品种要求选择保水性好、泌水性小的水泥，一般选硅酸盐水泥及普通硅酸盐水泥。4）外加剂。在泵送混凝土中添加外加剂（如减水剂）或掺入适量粉煤灰不仅对降低大体积混凝土的水化热有利，还能改善混凝土的粘塑性和保水性，对泵送也是有利的。3.2　泵送混凝土的配合比1）坍落度的确定。要求混凝土有可泵性，即在

5、泵压作用下，混凝土能在输送管道中连续稳定地通过而不产生离析的性能，它取决于拌合物本身的和易性。在实际应用中和易性往往根据坍落度来判断，坍落度越小，和易性也越小，但坍落度太大又会影响混凝土的强度，因此，一般认为8cm～20cm较合适，对不同泵送距离，入泵时的塌落度应按表1选择。2）水泥用量。由于水泥砂浆起到润滑管道和传递压力的作用，水泥用量对可泵性非常重要。用量过少，混凝土和易性差，泵送阻力大，因此国外混凝土的最少用量一般为250kg/m3～300kg/m3，但也不宜过多，否则不经济。我国《钢筋混凝土工程施工及验收规范》（GBJ204—83）规定混凝土

6、最少用量为300kg/m3。3）砂率。砂率表示混凝土中粗细骨料的关系。为保证可泵性，泵送混凝土的砂率一般要比非泵送混凝土高约2%～5%，宜为38%～45%。4）水灰比。水灰比表示混凝土拌合物中水与水泥用量的比值。由于它的大小将影响混凝土坍落度的变化，故对混凝土的可泵性有较大的影响。一般泵送混凝土的水灰比宜为0.4～0.6。3.3　其它要求强制式混凝土拌合机充分搅拌，并且在生产前和生产中经常检查、调试计量部分和自动控制部分，保证设备正常使用和保证混凝土的生产质量符合设计要求。4泵送混凝土的布管泵送混凝土的布管，一般根据工程施工场地特点，最大骨料粒径、混

7、凝土输送泵的型号、输送距离等进行选择和配置。管道敷设时要求路线短、弯道少、接头密、固定牢靠。4.1　不同布管的水平换算长度通过不同布管的水平换算长度和混凝土输送泵理论最大水平输送距离相比较，可经济合理地选择混凝土输送泵的型号。各种形式的输送管水平换算长度的近似值见表2。计算公式：L=Σli+ΣβV·hi+βR/90°Σbi+βT·t+βF·f式中：L为水平换算长度，m；li为各段水平管线、侧斜向下管线和垂直向下管线的长度，m；hi为各段垂直向上管线的长度，m；bi为各段弯管的弯折角度，（°）；t为锥形管的件数；f为软管长度，m；βV、βR、βT、βF

8、为换算长度系数，见表2。其中，侧斜向上管线的换算：1）该段管线长度减去垂直向上的高度按li处理；2）垂直向上