长距离泵送砼施工方案.docx
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长距离泵送砼施工方案
长距离泵送砼施工方案
一、工程概况
青岛海湾大桥土建工程第4合同段，起止桩号为左幅K16+010～K19+130，长度为3120m；右幅K15+830～K19+130，长度为3300m。
施工内容为准跨度的主线非通航孔桥下部桩基、承台、墩身，墩号范围：
左幅130～180号墩，右幅127～180号墩。
二、长距离输送砼情况简介
我合同采用全线贯通栈桥施工，共计3500m，前2600m搭设重型栈桥，后900m搭设轻型栈桥。
重型栈桥可以承载砼罐车，轻型栈桥只是作为施工人员、电缆、砼输送泵管的通道。
166#～180#墩结构的钢筋采用运输船运输，钢筋笼、模板的吊装安放采用驳船运载履带吊，混凝土输送泵输送。
在166#墩位处搭设运输平台，几何尺寸为14×30m，作为放置输送泵和砼罐车倒车的场所。
采用HBT80C-2122III混凝土输送泵，双电机双回路，同时还有一台泵车在附近，作为备用。
砼输送泵管放在轻型栈桥上，左右各一套，其中一套作为备用。
三、泵送混凝土配比分析
我部主要泵送桩基、承台、立柱的砼。
海工高性能混凝土粗骨料粒径25mm以下，级配合理；其水胶比在0.35以下，坍落度为160～220mm，砂率：
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%，我部配比中砂率为40%～45%，主要泵送指标均满足高效泵送混凝土的要求。
（1）坍落度的确定。
混凝土的可泵性，即在泵压作用下，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。
海工高性能砼由于掺加了矿粉和粉煤灰，和易性很好；掺加高效减水剂，明显提高混凝土的和易性，满足泵送、高标号的综合施工需要。
（2）胶凝材料用量。
胶凝材料对可泵性非常重要。
用量过少，混凝土和易性差，泵送阻力大。
我部混凝土配比中，桩基水胶比0.35，承台水胶比0.34，立柱水胶比0.33，均符合泵送要求。
（3）泵送混凝土原材料的选择
a）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在1∶3（碎石）以上。
粗骨料采用连续级配，针片状颗粒含量不大于10%。
我部砼配比针片状颗粒含量不大于8%.。
生产厂家：
沂水磊鑫。
b）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，我部砼细度模数宜为2.6～2.9，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。
生产厂家：
平度徐里。
c）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。
生产厂家：
日照大宇。
d）掺合料。
使用粉煤灰和矿粉等活性矿物材料作为掺合料，并保证一定的掺量，大幅度提高了砼的内部结构致密性，降低砼的渗透性。
矿粉生产厂家：
青岛家栋足球；粉煤灰生产厂家：
日照华能电厂。
e）外加剂。
添加外加剂（高效缓凝减水剂）降低了大体积混凝土的水化热，改善了混凝土的粘塑性和保水性，对泵送十分有利的。
我部采用高效缓凝减水剂，生产厂家：
天津西卡。
由以往施工经验得出，混凝土在输送管道中行进时，塌落度损失根据管道的长短可达10%-30%；以往泵送混凝土的施工经验表明，坍落度在90～130mm的情况下均可顺利进行泵送施工。
但在实际施工中应充分考虑坍落度的损失，输送距离、时间、骨料级配差异等因素，混凝土依据《混凝土配合比设计的基本原理与强度标准》控制值，输送管道出口塌落度初定为160-190mm，因此配制坍落度按190～220mm控制。
试配的每立方米混凝土材料用量如下表：
砼配合比每立方米材料用量（Kg）
名称
水泥
矿粉
粉煤灰
砂
碎石（mm）
水
减水剂
引气剂
5-10
10-20
桩基
164
230
76
739
271
632
160
4.23
0.0329
承台
164
210
96
739
282
659
155
4.935
0.423
墩柱
218
194
73
713
284
662
156
4.85
0.4365
四、砼输送泵性能参数简介
我部采用的HBT80C-2122Ⅲ型砼输送泵，为三一重工集团专为海工砼生产，适宜于长远、超高距离输送砼，曾在苏通大桥、东海大桥、杭州湾大桥使用过，效果理想。
砼输送泵管采用三一重工集团专为海工高效混凝土生产的耐高压泵管，一套甭管在泵送距离1000m的情况下，可以满足浇筑15000方混凝土的需要，在泵送距离500m的情况下，可以满足浇筑30000方混凝土的需要。
我合同段166#～173#共计420m，混凝土共计9625方，173#～180#共计420m，混凝土共计9625方，随着180#墩位向小里程处砼的浇筑完成，泵管的长度就随之缩短，对泵管的磨损和要求都明显的减弱。
HBT80C-2122Ⅲ性能参数
拖泵型号
技术参数
HBT80C
-2122Ⅲ
混凝土理论输送
压力（低压/高压）：
MPa
14∕22
混凝土理论输送
量（低压∕高压）：
m3/h
85∕50
电动机额定功率：
kW
110+110
主油泵排量：
ml/r
190+190
最大骨料尺寸：
mm
输送管径
Φ150mm
50
Φ125mm
40
砼坍落度：
mm
100～230
输送缸直径×最大行程：
mm
φ200×2100
料斗容积×上料高度：
m3/mm
0.7×1420
外形尺寸长×宽×高：
mm
7390×2100
×2532
总质量：
Kg
7300
类型
S阀Ⅲ型电动机拖泵
五、混凝土拌和质量控制
在混凝土施工过程中，首先对使用的原材料质量进行监控，保证使用的材料为合格材料。
在混凝土拌制过程中，加强对混凝土拌和物质量检测，控制混凝土拌和物的性能。
混凝土拌和物出机口坍落度应控制在200～220mm之间，同时根据原材料的变化，对混凝土配合比进行调整，控制混凝土拌和物出机口质量，保证混凝土具有较好的和易性。
六、混凝土现场施工质量控制
混凝土运输到浇筑现场后，应立即卸料、泵送和浇筑，如因其它施工原因不能立即卸料，混凝土搅拌车应调至低速档，搅拌罐缓慢旋转搅拌。
混凝土运输至施工现场后，应在1小时内卸料，超过1小时后，混凝土坍落度损失将增大，混凝土变稠，施工性能下降，混凝土堵塞泵管的机率增加；超过2小时后，混凝土不能使用，应作为废料处理，严禁在混凝土中加生水后继续浇筑。
1、工序质量监控流程
2、材料质量检验总程序
试验报告
3、混凝土质量检验程序
七、泵送前期准备
1、合理放置混凝土泵
在放置泵车的大型平台上设一800KW变压器，完全满足了施工的需要。
混凝土泵进场前在栈桥旁搭设混凝土泵放置及罐车卸料平台，泵身安装平稳牢靠，平台基础牢固，面板硬实平整。
2、合理布管
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。
正确的布管是保证顺利进行泵送的必要条件，在布置时应注意以下几点：
（1）施工前认真进行配管设计，绘制布管简图，列出各种管件、连接件和配件的规格数量，提出清单。
（2）要尽可能选择最短距离来布置管路，必要时可以跨越或穿过障碍，跨越障碍需升高时应在管路最高点设置放气阀。
（3）在同一条管路中保持混凝土断面不变，采用直通圆管输送混凝土。
（4）垂直向上配管时，宜使用地面水平管长度不小于垂直长度的1/4，且不小于15m，并应在混凝土泵出料口3m—6m处的输送管根部设置止回阀，防止混凝土拌合物倒流。
（5）配管时把新管配置在管路开始部分，因为该处压力比较高。
经长期使用后泵管磨损较大，不把这类管配置在泵压较大的区间，不合要求的旧管不能使用。
（6）配管贴地部分使用U形卡固定于栈桥面板上；如不能贴地布置，则在配管两端设立支架，采用脚手架支撑。
（7）夏季炎热，为避免由于气温造成泵管及混凝土过热，施工时在泵管上盖上麻袋或草垫，并用冷水浇湿，防止高温下混凝土坍落度损失过大造成堵管。
（8）泵送混凝土过程中配备专人对沿线泵管进行检查，发现问题马上进行处理；泵送结束后，应将混凝土配管和料斗清洗干净，最后，将混凝土泵各工作操比纵手杆全部打到停止位置，关掉总电源，上锁后泵工方可离去。
八、混凝土泵送的操作要求
1、泵送一般要求
（1）作业前认真检查混凝土输送泵各部件紧固、密封、润滑、防护及电源、水源、液压系统和安全装置是否已按厂说明书要求正确连接。
（2）泵送前应先用适量的与混凝土内成分相同的水泥浆或水泥砂浆润滑输送管内壁。
（3）作业时不准取下搅拌斗格网或乱动其他安全装置。
如发现不合格的骨料和杂物应挑出斗外。
（4）泵送混凝土应连续作业，必须暂停时，停机时间应控制在10min以内，最长不能超过30min。
暂停时间内，应每隔2min反泵送一次。
如时间再长时，应排空管道，以防混凝土固结。
（5）泵送时受料斗内应有足够混凝土，防止吸入空气形成阻塞。
（6）试验人员应经常检查原材料，看是否与试验一致，并逐盘目测出料塌落度，并及时调整。
2、管道清洗要求
（1）作业后，必须将料斗内和管道内的混凝土全部输出，然后对泵机、料斗、管道进行冲洗，输出的残余混凝土用运输车运出。
（2）用水清洗的注意事项：
①所用水泵的性能参数：
压力不低于4.3MPa，流量不低于180L/min。
②连接管采用变径管，填塞物（橡胶活塞）一定要紧紧地放进比输送管大一级的变径管内。
③清洗输送管距离较长时，清洗前要先压入适量水泥砂浆。
④清洗时，人员应远离管口，并设防护装置以免冲出物伤人。
3、进料口处的堵塞
现象：
泵送动作及液压系统均正常，无异常声音和振动，料斗内有较大骨料或结块，在进料口处卡住或拱起而堵塞。
排除方法：
使泵反向运转以破坏结块，使混凝土回到料斗重新搅拌，再正向泵送。
如果不起作
4、分配阀出料口处的堵塞
现象：
泵送系统动作突然中断，并且有异常声响，设备有较强振动，但管道内无相应振动。
排除方法：
往料斗内倒入15~30L水泥浆，反复正、反向启动泵，迫使通路打开。
如果此法无效，也只能人工排除，拆下相连管，去掉阀内杂物，人工清理，予以排除。
5、管道堵塞的防止和处理
（1）在泵送前，对设备应充分检查。
①主系统压力可调节到22MPa，主要是考虑到泵送压力高，主安全阀溢流问题。
②主油泵排量调节至最小，顺序阀压力不能低于10.5MPa，蓄能器内氮气要充足。
③滑阀油缸密封件不能有内泄，油缸缓冲可适当小些，润滑应充分、畅通，否则会因混凝土粘度大、阻力大而导致闸板提升缓慢或不到位，造成内漏浆而引起Y字管或变径管堵死。
④闸板磨损间隙不能太大，否则也会由于内漏浆而引起同样故障。
⑤Y字管与上部壳体一定要密封严实，否则也会由于漏浆而导致堵管，给施工带来不必要的损失。
⑥重复进行正泵和反泵，逐步使堵塞部位的混凝土松动，实现可泵送。
⑦用木锤连续敲击，使之松动，再进行正反泵作业，排除堵塞。
当上述两种方法均无效时，应首先反泵两次卸压，再将配管拆开，清除堵塞后，拧紧接头方可重新泵送。
（2）对布管要求
①远距离泵送阻力大，布管时要尽量减少弯管，并应尽可能采用大弯而不用小弯。
实践证明，每增设一个90º×R1000的弯管，就相当于增加5m水平管。
②应注意管子的加固以及管卡的紧固。
这种远距离泵送，会遇到管子跳动加剧、管子爆裂、管卡炸开等现象。
因此一定要在拐弯处及一些直管处于以充分加固，减缓其冲击力。
③泵送混凝土前，打水不能太多，泵送适量水润滑管道即可。
施工时泵送水量太多，造成有些管卡处皮圈冲坏、漏水。
打砂浆时，由于砂浆与水接触的界面长时间受水浸泡，水把水泥浆带走，造成砂浆离析，泵送阻力加大，导致水泥浆从冲坏的皮圈处往外挤，从而造成堵管。
④泵送完后，应及时清洗管道。
管道清洗应从中间断开，分两次清洗，以保证安全、可靠。
（3）混凝土泵送
泵送工艺、管道安装完毕检查无误后，泵工检查电源及泵身各控制部分均处于正常状态时，方可开机进行空运转。
a）空转正常后，应先泵送适量的水，润湿混凝土的料斗、活塞及输送管内壁等直接与混凝土接触的部位。
b）经泵水确认管道内无异物后，应泵送与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆，砂浆的量不要太多，能够润滑整个管道即可。
c）砂浆泵送完毕后，随之应马上放入混凝土进行泵送，直至配管末端打出混凝土为止。
d）开始泵送时，混凝土泵应处于慢速、均匀并随时可反映泵的状态。
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。
e）混凝土泵送应连续进行。
f）在泵送过程中，应随时保持混凝土泵料斗中的混凝土量不低于吸料口，否则可能因吸入空气而导致出口处出现混凝土喷溅伤人的现象。
6、泵送砼质量保证措施
（1）准确计量：
在混凝土质量控制的过程中，准确计量是重中之重。
特别是水的用量，一定要扣除砂、石的含水量，水胶比的误差值低于2%.
（2）清除积水：
在施工前，冲洗钢筋，润湿模板等作业或下雨过后，在上述部位通常容易积水，当混凝土流动至该部位时，就会因局部水胶比过大而出现强度骤降，过大时更可能出现离析水洗现象，而导致夹砂层、夹石层，所以积水必须清除干净。
（3）防止漏浆：
由于混凝土流动性大，当模板有大于2cm2后的孔洞时，极易造成漏浆。
漏浆将使混凝土产生蜂窝、麻面，严得者引起局部疏松，造成强度丧失，必须打掉重新浇筑。
（4）防止浮浆过厚：
机械振捣的方式与时间应按施工手册具体规定执行，当浇柱子、大体积基础，在施工末阶段应洒清洗干净的碎石，以均衡骨科含量。
当浮浆析水时，还应适当加入适量同品牌同批号的水泥，改善水胶比。
当浮浆过厚，应在下道工序前清除浮浆。
（5）加强养护由于掺入粉煤灰，故必须加强养护。
特别是浇筑成型后14天内应保持湿润状态，使粉煤灰与Ca（OH）2产生化学反应，形成胶凝组分，从而提高混凝土强度。
7、首灌要求
由于输送距离长，为保证足够的封底混凝土和浇筑砼的连续性，首灌采用料斗。
根据计算，导管底部离桩底40cm，首灌砼埋深导管100cm，封底混凝土为4.66方。
料斗的容量为2.2方，泵管由于距离较长，混凝土方量为11.6方。
泵机操作人员和现场指挥人员配备对讲机，以随时联系。
在钻孔桩浇筑前，先将输送泵工作，把料斗中砼放满，这时候泵管内和料斗中都充满了砼，此时在输送泵前换上一辆满载的砼罐车。
浇筑时，直到现场泵管端部出现混凝土，再打开料斗中的阀门，开始进行砼浇筑，这时输送泵就会源源不断的输送砼，确保了泵送的连续性。
九、泵送混凝土常见问题及解决途径
1、砼易出现泌水、离析问题的原因及解决方法
1.1原因
（1）水泥细度大时易泌水，水泥标准稠度用水量小易泌水;
（2）水泥用量小易泌水
（3）低标号水泥比高标号水泥的砼易泌水（同掺量）。
（4）配同等级砼，高标号水泥的砼比低标号水泥的砼更易泌水
（5）单位用水量偏大的砼易泌水、离析
（6）砂率小的砼易出现泌水、离析现象
（7） 连续粒径碎石比单粒径碎石的砼泌水小
（8）砼外加剂的保水性、增稠性、引气性差的砼易出现泌水
（9）超掺砼外加剂的砼易出现泌水、离析
1.2 解决途径
（1）根本途径是减少单位用水量。
（2）增大砂率，选择合理的砂率。
（3）采用连续级配的碎石，且针片状含量小。
（4）改善砼外加剂性能，使其具有更好的保水、增稠性，搅拌站若降低砼外加剂掺量，又可能出现砼坍落度损失快的新问题
2、泵送砼出现抓底或板结的原因及解决方法
2.1原因
（1）严重泌水的砼易出现抓底或板结
（2）水泥用量大的砼易出现抓底现象
（3）砼外加剂掺量大的砼易出现抓底现象
（4）砂率小，砼易出现板结现象
（5）砼外加剂减水率高，泌水率高，保水、增稠、引气效果差的砼易出现抓底或板结现象
2.2 解决途径
（1）减少单位用水量
（2）提高砂率
（3）掺加适量的掺合料如粉煤灰，降低水泥用量
（4）降低砼外加剂的掺量
（5）增加砼外加剂的引气、增稠、保水功能
3、泵送砼坍落度损失问题的原因及解决方法
3.1原因
（1）砼外加剂与水泥适应性不好引起砼坍落度损失快；
（2）砼外加剂掺量不够，缓凝、保塑效果不理想；
（3）天气炎热，某些外加剂在高温下失效；水分蒸发快;气泡外溢造成新拌砼塌落度损失快；
（4）工地与搅拌站协调不好，压车、塞车时间太长，导致砼塌落度损失过大。
3.2解决途径
（1）调整砼外加剂配方，使其与水泥相适应。
施工前，务必做砼外加剂与水泥适应性试验
（2）调整砼配合比，提高砂率、用水量，将砼初始坍落度调整到20cm以上
（3）掺加适量粉煤灰，代替部分水泥
（4）适量加大砼外加剂掺量（尤其在温度比平常气温高得多时）
（5）防止水分蒸发过快、气泡外溢过快
（6）选用矿渣水泥或火山灰质水泥
（7）改善砼运输车的保水、降温装置
4、泵送砼堵管的原因及解决方法
4.1原因
（1）砼和易性差，离析，砼稀散
（2）砼拌合物坍落度小
（3）砼拌合物抓底、板结
（4）采用单粒级石子，石子粒径太大，泵送管道直径小
（5）石子针片状多
（6）泵车压力不够，或是管道密封不严密
（7）胶凝材料少，砂率偏低
（8）弯管太多
（9）管中异物未除尽
（10）搅拌砼时，不均匀，水泥成块未松散成水泥浆
（11）第一次泵送砼前未用砂浆润滑管壁
4.2解决途径
（1）检查砼输送管道的密切性和泵车的工作性能，使其处于良好的工作状态
（2）检查管道布局，尽量减少弯管，特别是≤90°的弯管
（3）泵送砼前，一定要用砂浆润滑管道
（4）检查石子粒径、粒形是否符合规范、泵送要求
（5）检查入泵处砼拌合物的和易性，
（6）检查入泵处砼坍落度、黏聚性是否足够，若坍落度不足，则适量提高砼外加剂的掺量，或在入泵处掺加适量的高效减水剂，若是砼黏聚性不足，则适量增大砂率或是掺加适量的Ⅱ级粉煤灰
（7）检查砼的初始坍落度，若是砼坍落度损失快而引起的砼堵泵现象，则应首先解决砼损失问题
4.3防晒防寒要求
炎热季节施工，宜用湿草袋等遮盖混凝土输送管，以避免阳光直射而造成管内混凝土坍落度损失；严寒冬季施工时，宜用保温材料包裹混凝土输送管，以防止管内混凝土受冻，并保证混凝土的入模温度。
十、成立质量控制管理小组
为保证输送砼的有序进行，成立质量控制管理小组，实现砼输送的质量目标，项目部建立以项目经理为组长，总工为副组长的科技质量管理领导小组，日常具体工作由安全质量部负责，按照招标文件、合同条款、设计文件、施工规范及技术细则要求，运用先进的管理方法、施工工艺，做好工程质量控制。
建立起行之有效的质量管理体系，设置好工程质量管理组织机构。
质量控制管理领导小组：
组长：
孙成新（现场项目经理、高级工程师）
副组长：
孙玉国（总工程师、高级工程师）
组员：
刘树爱（高级工程师）、张华（高级工程师）、荣永刚（高级工程师）、庄纪文（工程部部长、工程师）、罗从周（质检部部长、工程师）、姜文台（高级工程师）、张成锋（调度主任）、张贵臣（物资部部长）、
质量管理领导小组负责定期组织质量检查、召开质量分析会议、检查、分析质量体系有效运行情况、质量保证计划的执行情况，对砼输送的施工要点，关键工序进行分析，选定有关课题，成立QC小组，积极展开工作，及时发现存在问题，研究改进措施。
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