三级配混凝土泵送施工技术研究与应用.pdf

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1、·654三级配混凝土泵送施工技术研究与应用连彬杨新华李核志(三一重工股份有限公司，湖南长沙410100)摘要：三级配混凝土骨料粒径高达80rnm，泵送时存在吸料困难、可泵性差、容易堵管等技术难题。研究三级配混凝土泵送中的关键技术是现代化高效高质施工的发展趋势。关键词：三级配混凝土；泵送技术；施工工艺1背景介绍凡经常或周期性受环境水作用的水工建筑物所用的混凝土称为水工混凝土。水工混凝土具有抗冲刷、耐磨、抗渗等特性，多用于电站、大坝。水工混凝土通常将粗集料分成四级：l级配一级(小石)二级(中石)三级(大石)四级(最大石)I粒径(mm)5～2020～404

2、0～8080～150I混凝土配合比中，由以上表格中前两级粗骨料按一定比例混合搅拌而成的混凝土称为二级配混凝土，其最大骨料粒径为40ram；而把表格中前三级粗骨料按一定比例(如：大石：中石：小石=40；30：30)混合搅拌而成的混凝土称为三级配混凝土，其最大骨料粒径为80ram。在同等水胶比情况下，三级配混凝土比二级配混凝土节约胶凝材料，有效降低了混凝土的温升，从而可减少温差收缩，保证了施工质量；且三级配混凝土较二级配混凝土要经济实惠，因此，应用非常广泛。但三级配混凝土无法用常规的二级配混凝土输送泵来泵送，原因是三级配混凝土骨料粒径高达80ram，泵送

3、施工时存在吸料困难、可泵性差、容易堵管、对易损件磨损大等一系列的技术难题。而采用门机或塔吊等传统的施工方法来浇筑，存在以下几个缺陷：(1)送料速度慢、工期长；三级配混凝土泵送施工技术研究与应用·655·(2)布料半径小；(3)安装周期长、成本高；(4)布料存在盲区。很多工程工期紧，施工难度大，用门机或塔吊远远不能满足工程的施工要求，这就迫切要求研究一种设备能够满足三级配混凝土的泵送施工。要解决泵送三级配混凝土的这一系列难题，必须大大提高设备的可靠性和研究一套适用于三级配混凝土的泵送施工工艺，使三级配混凝土的可泵性得到应用，从而提高大型水利水电工程的施

4、工效率。2三级配混凝土泵送技术2．1设备的泵送能力对于混凝土泵来说，体现其泵送能力的两个关健参数为出口压力与整机功率，出口压力是泵送高度的保证，而整机功率是输送量的保证。设备最大泵送能力应有一定量的储备，以保证输送顺利，避免堵管。针对三级配混凝土泵送施工存在吸料困难、可泵性差、容易堵管、对易损件磨损大等一系列的技术难题，三一重工在二级配混凝土泵送技术的基础上，运用技术集成等手段创造性地研制出了HBTl20A一1410D及HBTl20A一1613D三级配混凝土输送泵，其技术参数如表1所示：表l三级配混凝土输送泵主要技术参数技术参数HBTl20A一141

5、0DHBTl20A一1613D混凝土理论最大排量m3／h12l126／71混凝土最大出口压力Mpa10．58．8／13整机质量kg1350013000外形尺寸长×宽×高mm7845×2330×27507860×2376×3050输送缸缸径×行程mm$280×1400$260×1600主油缸缸径×行程mm$160×1400夺160×1600液压系统压力MPa32料斗容积×上料高度m3／mmO．9×2180分配阀型式

6、斜置式高压闸板阀发动机功率kW2×161273最大骨料尺寸mm4,80奉80656拄术参啦+205昔水平500／垂直1oO虐平600／垂直

7、l20【理论量大输进矩离+260忤水平6jO／垂直150水平780i垂立18022创新的双轴搅拌强制堆料机构——吸料问题的解决方案因三级配混凝土骨料粗且含量多、砂率低、水和水泥用量少、坍落度小、流动性差，使得混凝土泵吸料困难。传统拖泵的搅拌机构如图1(a)所示，是由四块搅拌叶片对称分布于一撮轴上．该轴横向布置在料斗内，与料斗共同组成搅拌机构，可对料斗内的混凝土充分搅拌。该机构仅适应于二级配混凝土，用于三级配混凝土时．存在如下问题：(I)因混凝土阻力增加．搅拌力量不足，容易卡死；(2)搅拌轴相对泵送系统为横向布置，料斗内的混凝土随搅拌叶片的旋转．往往被

8、向上翻转，不利于混凝土的吸^．造成混凝土泵吸空而堵泵。图lfal单揽拌轴结辋图l曲双搅拌轴结构针对上述不足，研究开发了结构原理如图l(b)的双轴搅拌强制喂料机构。该搅拌喂料机构的技术原理是采用螺旋输送原理：科斗内的混凝土随着螺旋式搅拌叶片的旋转，被强制性地从A处喂^分配阀B，由于搅拌叶片的推力和混凝土的自重．混凝土被送人到输送缸c的吸人口，最后随混凝士活塞的后退，被吸人输送缸C；左右平行布置的两组机构．交替进行，完成吸料和送科的全过程。解决了三级配混凝土吸料难的问题．应用于HBl、120A{级配混凝土输送泵，经技术检测和实际使用证明．其吸^效率达到8

9、5．8％。同时，充分考虑粗骨料粒径为80trim的情况下．设计合理的搅拌叶片直径和叶鬃澜掣喧三级配混凝土泵送