河北省水文工程地质勘查院 河北 石家庄 050021
摘要：针对较为大型的滑坡治理项目、大体积的抗滑桩混凝土浇注施工而言，通常都缺乏三通施工的条件。采取常规的混凝土搅拌站,可能无法使混凝土到位。本文通过对泵送混凝土优越性等进行探究，结合实际情况，从泵送混凝土地技术管理等方面提出了一些建议，希望能够为今后的研究提供参考。
关键词：混凝土泵；混凝土技术；混凝土浇注；地灾治理施工
引言：
泵送混凝土技术其实在上世纪八十年代就已经应用在城市的高层建筑中了。比如水利枢纽、公路、铁路、桥梁等施工领域,其优越性早被各方认可。然而用于山地工程地质灾害治理浇筑中的抗滑桩施工,还是90年代才开始推广应用。我院通过多年的滑坡治理施工,大量的泵送混凝土的浇注方量的操作，结合实践可知，在抗滑桩单桩超过100方,总方量超过5000方的大、中型治理工程重,应该选择泵送混凝土,这是比较合理的选择。
1.泵送混凝土优越性分析
(1)滑坡治理项目通常都在高边坡、山区、复杂地形条件下进行施工。而常规的混凝土搅拌浇注施工,通常无法进行有效地组织。泵送混凝土则可以长距离地输送,并结合施工特点对性能不同的混凝土泵型进行选择。比如HBTC泵,水平输送混凝土能够达到600m,垂直输送则可达80m,还能选用能力更大的混凝土泵施工,可为施工创造更好的条件。
(2)使抗滑桩混凝土的浇注质量得到保证。可以进行大方量地连续浇注,并且不存在施工缝和浮浆。
(3)避免浪费材料,料场应一次性布置,减少石料转运次数,节省材料,降低成本。
(4)降低工作的强度,减少人力和物力消耗,通常每台泵站需要5至6人施工,比普通人工搅拌节约人力大约20人,浇注时间也会缩短到普通人工施工的1/10至1/15。
2泵送混凝土技术措施
(1)由于混凝土粗细骨料可以达到理想级配的要求,所以可用泵管输送。灰浆包裹着骨料表面积，使其呈悬浮状态,在无真空条件下由泵压推送。泵送混凝土同普通的混凝土不一样的是,它不但要符合设计深度与耐久性的要求,还需要具备可泵的性能。因此，对其骨料尺寸和级配有技术要求之外,还应当严格执行国家现行的《混凝土泵送施工技术规格》。
(2)粗骨料的选择。品种主要有，碎石、卵石、卵石碎石混合料。其中，卵石的可泵性好,而碎石的表面则不够规则,容易被水泥包裹起来,其粘聚性比较好。然而混凝土搅拌时间通常比卵石要更长一点,碎石质地强应当要满足材质要求,对其尖状、片状含量进行严格控制。
(3)料径。粗骨料的料径由于受到最小管径的限制,通常为D(卵石max)≤1/3D(管),或者是D(碎石max)≤1/4D(管)。即便少量的超径骨料混入也不会带来影响。但每盘总量不能够大于2%。假如料径太大,就将使混凝土下网难度加大,管内混凝土质地不均匀,引起搭桥堵管现象(=125mm管卵石40mm以下,碎石30mm以下)。
(4)细骨料选择。品种主要是，有人工砂、河砂、人工砂与河砂的混用。人工砂级配通常不满足泵送混凝土对细骨料级配的相关要求,从而不起浆,泵送性比较差,因此需要避免单独使用。如一定要用,要经现场试配、试送,以免导致浪费。人工砂与河砂掺和均匀后可用作细骨料(比例为1∶1),可以符合泵送要求,并使桩内浇筑浮浆减少。
(5)级配:细骨料一般是包裹粗骨料,具有润滑剂效果,所以对泵送影响比粗骨料更大。0.3mm细骨料比例较为重要,不能够低于15%。因此要重视细骨料级配,以降低水泥消耗和成本。
(6)水泥品种选择:在普通的混凝土施工中,泵送混凝土水泥标号应该达到42.5MPa,通常使用普通的硅酸盐水泥(P?O),有时可以按照大体积混凝土的施工，减少水化热的需要选择低水化热矿渣水泥。不过这种水泥的保水性不好,所以应该尽量连续泵送。
(7)配合比设计:泵送混凝土的配合比设计,应当满足国家现行的标准，如《普通混凝土配合比设计规程》、《干拌混凝土》等,并结合混凝土原料、输送距离、输送管径等施工条件来试配。
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配合比的技术要点:
①坍落度。滑坡治理泵送混凝土的坍落度通常都要求在8到23厘米之间。若是坍落度过小,流动度就比较差,从而影响泵送的效率,泵送的阻力变大则可能引发堵管；坍落度太大有可能使浆料分离,泵管内的物料不均匀,使浆裹不住料而离析。一般说来，混凝土坍落度在16至18cm时，最适合进行泵送。实践施工中，坍落度需要控制在14到16cm间,坍落度要结合具体的泵送条件(材料、设备、气温)需经试验确定配合比,特别要考虑泵送高度。如果经验不够,必要时应当依靠试泵送来确定配合比。
②砂率。最佳砂率是可泵性与混凝强度得到保证的条件下,水泥用量比较合适。泵送混凝土的砂率高出普通混凝土25%。若是砂率过高，水泥用量大,浇注经济性就相对较差。浇筑体内的浮浆太多,从而影响到浇注的质量。通常砂率需要控制在38%至40%,不能低于33%。如果砂率太小,砂浆就不能够裹住粗骨料,泵送性就会变得更差,泵吸较为困难,容易引发堵管现象。
③水灰比。水灰比的大小对坍落度变化有着直接影响,太大或太小都不好,最好是在0.4至0.6间,实际施工时一般是0.45。
3管理对策
(1)混凝土的泵送施工通常需要连续进行,对混凝土泵输送管的选择布置、混凝土泵送及浇筑等要求比较高,都要求组织管理科学合理。
(2)泵送混凝土施工:人员组织、供应保障等因素必须提前准备,配料、上料、输送需匹配,这才有助于泵送能力的发挥。
(3)料场:料场大小应当符合连续浇筑所需要的能力,堆料场位置应当考虑进料方便,这才便于浇筑施工。场地需要进行硬化处理,实现文明施工。
(4)水电和材料供应都要得到保证,并避免电源发生故障,通常要备用一台发电机组,以应对突发停电事件。
(5)混凝土泵司泵工一定要经过专门的培训并合格后，才能上岗进行独立操作。不得更换太频繁,尽量避免设备故障,以保证浇筑可以顺利开展。
(6)在执行抗滑桩混凝土的浇筑施工时,泵管安装布设应当按照由远到近的原则来进行,从而防止窝工出现。
4堵管事故处理措施
(1)配料、搅拌的施工人员应当结合粗骨料的变化,控制其最大粒径同输送管径之比,这能够避免混凝土泵送时出现管道堵塞。泵送的高度低于50m时,碎石应该不超过1∶3,卵石不超过1∶5；如果在50～100m间，则最好为(1∶3)到(1∶4)之间；泵送高度超过100m时,则比值最好是在(1∶4)至(1∶5)之间。对细骨料含量、砂率及搅拌用水量进行合理调整,保证其坍落度波动不超出允许范围。同时，应将物料搅熟,避免出生料。
(2)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,应观察混凝土的压力和各系统的工作情况,待各系统运转顺利时,方可以正常速度进行泵送。
(3)输送管的布设应根据地形条件,合理布置,尽量取直,少用弯管,以减少管道阻力,防止堵管事故的发生。
(4)为避免混凝土浇筑的浪费,桩快浇注结束时,应当提前计算好孔内混凝土的剩余量,及时地通知司泵人员准确计算泵内管内混凝土量,以免超灌,导致不必要的浪费。
结束语：
总而言之，在滑坡防治工程的大体积抗滑桩施工之中,选择泵送混凝土施工的方式,对各道工序进行合理控制,严格设计配合比,并重视搅拌人员的素质培训,就能够充分发挥泵送混凝土的优势,从而在很大程度上降低混凝土搅拌浇筑施工人员的劳动强度,使施工周期缩短,工程质量与效益得到提升。
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论文作者:师明川
论文发表刊物:《防护工程》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/13
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