104 混凝土运输与浇筑.docx
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104混凝土运输与浇筑
10-4混凝土运输与浇筑
10-4-1混凝土运输设备
10-4-1-1水平运输设备
1．手推车
手推车是施工工地上普遍使用的水平运输工具，手推车具有小巧、轻便等特点，不但适用于一般的地面水平运输，还能在脚手架、施工栈道上使用；也可与塔吊、井、架等配合使用，解决垂直运输。
2．机动翻斗车
系用柴油机装配而成的翻斗车，功率7355W，最大行驶速度达35km/h。
车前装有容量为400L、载重1000kg的翻斗。
具有轻便灵活、结构简单、转弯半径小、速度快、能自动卸料、操作维护简便等特点。
适用于短距离水平运输混凝土以及砂、石等散装材料，见图10-15。
图10-15机动翻斗车
3．混凝土搅拌输送车
混凝土搅拌输送车是一种用于长距离输送混凝土的高效能机械，它是将运送混凝土的搅拌筒安装在汽车底盘上，而以混凝土搅拌站生产的混凝土拌合物灌装入搅拌筒内，直接运至施工现场，供浇筑作业需要。
在运输途中，混凝土搅拌筒始终在不停地慢速转动，从而使筒内的混凝土拌合物可连续得到搅动，以保证混凝土通过长途运输后，仍不致产生离析现象。
在运输距离很长时，也可将混凝土干料装入筒内，在运输途中加水搅拌，这样能减少由于长途运输而引起的混凝土坍落度损失。
目前常用的混凝土搅拌车及其性能见表10-55和图10-16~图10-18。
混凝土搅拌输送车技术参数参考表表10-55
型号项目
JC-2型
JBC-1.5C
JBC-1.5E
JBC-3T
MR45
MR45-T
MR60-S
TY-3000
TATRA
FV112JML
拌筒容积（m3）
5.7
8.9
8.9
5.7
10.25
8.9
搅动能力（m3）
2
1.5
1.5
3~4.5
6
6
8
5.0
4.5
5.0
最大搅拌能力（m3）
4.5
4.5
6
拌筒尺寸（直径×长）（mm）
2020×2813
2100×3610
拌筒转速（r/min）
运行搅拌
2~4
2~4
2~3
2~4
2~5
2~4
8~12
进出料搅拌
6~12
8~14
8~12
8~12
8~12
6~12
10~14
卸料时间（min）
1~2
1.3~2
1.1~2
3~5
3~5
3~5
3~6
3~5
2~5
最大行驶速度（km/h）
70
86
96
60
91
最小转弯半径（m）
9
7.8
7.2
爬坡能力（°）
20
26
26
外形尺寸（mm）
长
7400
7780
8615
8465
7440
8400
7900
宽
2400
2490
2500
2480
2400
2500
2490
高
3400
3730
3785
3940
3400
3500
3550
重量（t）
12.55
总量24.64
14.4
19.2
9.5
总量22
9.8
产地
上海华东建筑机械厂
一冶机械修配厂
一冶机械修配厂
一冶机械修配厂
上海华东建筑机械厂
上海华东建筑机械厂
上海华东建筑机械厂
捷克
日本三菱
图10-16国产JC-2型混凝土搅拌输送车
图10-17TATRA混凝土搅拌输送车
图10-18MR45-T型混凝土搅拌输送车
使用混凝土搅拌输送车必须注意的事项：
（1）混凝土必须在最短的时间内均匀无离析地排出，出料干净、方便，能满足施工的要求，如与混凝土泵联合输送时，其排料速度应能相匹配。
（2）从搅拌输送车运卸的混凝土中，分别取1/4和3/4处试样进行坍落度试验，两个试样的坍落度值之差不得超过3cm。
（3）混凝土搅拌输送车在运送混凝土时，通常的搅动转速为2~4r/min整个输送过程中拌筒的总转数应控制在300转以内。
（4）若混凝土搅拌输送车采用干料自行搅拌混凝土时，搅拌速度一般应为6~18r/min；搅拌应从混合料和水加入搅筒起，直至搅拌结束转数应控制在70~100转。
10-4-1-2垂直运输设备
1．井架
主要用于高层建筑混凝土灌筑时的垂直运输机械，由井架、台灵拔杆、卷扬机、吊盘、自动倾卸吊斗及钢丝缆风绳等组成，具有一机多用、构造简单、装拆方便等优点。
起重高度一般为25~40m。
见图10-19。
图10-19井架运输机
（a）井架台灵拔杆；（b）井架吊盘；（c）井架吊斗
2．混凝土提升机
混凝土提升机是供快速输送大量混凝土的垂直提升设备。
它是由钢井架、混凝土提升斗、高速卷扬机等组成，其提升速度可达50~100m/min。
当混凝土提升到施工楼层后，卸入楼面受料斗，再采用其他楼面水平运输工具（如手推车等）运送到施工部位浇筑。
一般每台容量为0.5m3×2的双斗提升机，当其提升速度为75m/min，最高高度达120m，混凝土输送能力可达20m3/h。
因此对于混凝土浇筑量较大的工程，特别是高层建筑，是很经济适用的混凝土垂直运输机具。
3．施工电梯
按施工电梯的驱动形式，可分为钢索牵引、齿轮齿条曳引和星轮滚道曳引三种形式。
其中钢索曳引的是早期产品，已很少使用。
目前国内外大部分采用的是齿轮齿条曳引的形式，星轮滚道是最新发展起来的，传动形式先进，但目前其载重能力较小。
按施工电梯的动力装置又可分为电动和电动-液压两种。
电力驱动的施工电梯，工作速度约40m/min，而电动-液压驱动的施工电梯其工作速度可达96m/min。
施工电梯的主要部件有基础、立柱导轨井架、带有底笼的平面主框架、梯笼和附墙支撑组成。
其主要特点是用途广泛、适应性强，安全可靠，运输速度高，提升高度最高可达150~200m以上（图10-20）。
国内建筑施工电梯的主要技术性能参见表10-56。
国内建筑施工电梯的主要技术性能表表10-56
型号
载重量（kg）
轿厢尺寸
长×宽×高（m）
最大提升
高度（m）
行驶速度
（m/min）
导轨架长度（m）
基本部件重量（笼）
（kg）
对重
（kg）
产地
导轨架重量（kg）
ST100/1t
1000
3×1.3×2.6
100
36
1.508
2000
上海
ST50/0.7t
700
3×1.3×2.5
50
28
1.508
上海
ST200/2t
2000
3×1.3×2.6
220
31.6
1.508
2000
上海
ST150/2t
2000
3×1.3×2.9
150
36
1.508
1100
上海
ST220/2t
2000
3.9×1.2×1.65
220
31.6
1.508
2400
上海
JTZC
1000
3×1.3×2.7
150
36.5
1.508
172
234
1383
上海
SC100
1000
3×1.3×2.7
100
34.2
1.508
117
1800
1700
北京
SC200
2000
3×1.3×2.7
100
40
1.508
117
1950
1700
北京
JTV-1
1000
3×1.3×2.6
100
37
1.508
205
2075
2840
南京
SC100
1000
3×1.3×2.7
100
39
1.508
四川
SC160
1600
3×1.3×2.7
150
40
1.508
四川
SF1200
1200/2400
3×1.3×2.7
100/70
35
1.508
山东
图10-20建筑施工电梯
1-附墙支撑；2-自装起重机；3-限速器；4-梯笼；5-立柱导轨架；6-楼层门；
7-底笼及平面主框架；8-驱动机构；9-电气箱；10-电缆及电缆箱；11-地面电气控制箱
10-4-1-3泵送设备及管道
1．混凝土泵构造原理
混凝土泵有活塞泵、气压泵和挤压泵等几种不同的构造和输送形式，目前应用较多的是活塞泵。
活塞泵按其构造原理的不同，又可以分为机械式和液压式两种。
（1）机械式混凝土泵的工作原理，见图10-21，进入料斗的混凝土，经拌合器搅拌可避免分层。
喂料器可帮助混凝土拌合料由料斗迅速通过吸入阀进入工作室。
吸入时，活塞左移，吸入阀开，压出阀闭，混凝土吸入工作室；压出时，活塞右移，吸入阀闭，压出阀开，工作室内的混凝土拌合料受活塞挤出，进入导管。
图10-21机械式混凝土泵工作原理
（a）吸人冲程；（b）压出冲程
（2）液压活塞泵，是一种较为先进的混凝土泵。
其工作原理见图10-22。
当混凝土泵工作时，搅拌好的混凝土拌合料装入料斗，吸入端片阀移开，排出端片阀关闭，活塞在液压作用下，带动活塞左移，混凝土混合料在自重及真空吸力作用下，进入混凝土缸内。
然后，液压系统中压力油的进出方向相反，活塞右移，同时吸入端片阀关闭，压出端片阀移开，混凝土被压入管道，输送到浇筑地点。
由于混凝土泵的出料是一种脉冲式的，所以一般混凝土泵都有两套缸体左右并列，交替出料，通过Y形导管，送入同一管道，使出料稳定。
图10-22液压活塞式混凝土泵工作原理
1-混凝土缸；2-推压混凝土的活塞；3-液压卸；4-液压活塞；5-活塞杆；
6-料斗；7-吸入阀门；8-排出阀门；9-Y形管：
10-水箱；11-水洗装置换向阀；
12-水洗用高压软管；13-水洗用法兰；14-海绵球；15-清洗活塞
2．混凝土汽车泵或移动泵车
将液压活塞式混凝土泵固定安装在汽车底盘上，使用时开至需要施工的地点，进行混凝土泵送作业，称为混凝土汽车泵或移动泵车。
一般情况下，此种泵车都附带装有全回转三段折叠臂架式的布料杆。
整个泵车主要由混凝土推送机构、分配闸阀机构、料斗搅拌装置、悬臂布料装置、操作系统、清洗系统、传动系统、汽车底盘等部分组成，见图10-23。
这种泵车使用方便，适用范围广，它既可以利用在工地配置装接的管道输送到较远、较高的混凝土浇筑部位，也可以发挥随车附带的布料杆的作用，把混凝土直接输送到需要浇筑的地点。
图10-23混凝土汽车泵
施工时，现场规划要合理布置混凝土泵车的安放位置。
一般混凝土泵应尽量靠近浇筑地点，并要满足两台混凝土搅拌输送车能同时就位，使混凝土泵能不间断地得到混凝土供应，进行连续压送，以充分发挥混凝土泵的有效能力。
混凝土泵车的输送能力一般为80m3/h；在水平输送距离为520m和垂直输送高度为110m时，输送能力为30m3/h。
混凝土汽车输送泵参考表，见表10-57。
混凝土汽车输送泵参考表表10-57
项次
项目
IPF-185B
DC-S115B
IPF-75B
PTF-75B2
A800B
NCP-9F8
BRF28.09
BRF36.09
1
形式
360°回转三级Z型
360°回转三级回折型
360°回转三级Z型
360°回转三级Z型
360°回转三级回折型
360°回转三级回折型
360°回转三级Z型
360°回转四级重叠型
2
最大输送量（m3/h）
10~25
70
10~75
75
80
57
90
90
3
最大输送距离（m）（水平／垂直）
520/110
420/100
410/80
410/80
650/125
1000/150
4
粗骨料最大尺寸（mm）
40
40
30（砾石40）
40
40
40
40
40
5
常用泵送压力（MPa）
4.71
3.87
13~18.5
20
7.5
7.5
6
混凝土坍落度允许范围（cm）
5~23
5~23
5~23
5~23
5~23
5~23
5~23
5~23
7
布料杆工作半径（m）
17.4
15.8
16.5
16.5
17.5
23.7
32.1
8
布料杆离地高度（m）
20.7
19.3
19.8
19.8
20.7
27.4
35.7
9
外形尺寸（长×宽×高）（mm）
9000×2485×3280
8840×4900×3400
9470×2450×3230
10910×7200×3850
10305×8500×3960
10
重量（t）
15.
15.46
15.43
15.50
15~53
19.00
25.00
11
产地
湖北建筑机械厂
日本三菱
日本石川岛
日本石川岛
日本三菱重工
日本新鸿铁工所
德国普茨玛斯特
德国普茨玛斯特
混凝土固定泵技术性能表10-58
型号
项目
HJ-TSB9014
BSA2100HD
BSA140BD
PTF-650
ELBA-B5516E
DC-A800B
形式
卧式单动
卧式单动
卧式单动
卧式单动
卧式单动
最大液压泵压力（MPa）
28
32
21~10
20
13~18.5
输送能力（m3/h）
80
97~150
85
4~60
10~45
15~80
理论输送压力（MPa）
70/110
80~130
65~97
36
93
44
骨粒最大粒径（mm）
40
40
40
40
40
输送距离水平/垂直（m）
350/80
100/130
440/125
混凝土坍落度（mm）
50~230
50~230
50~230
50~230
50~230
缸径、冲程长度（mm）
200、1400
200、2100
200、1400
180、1150
160、1500
205、1500
缸数
双缸活塞式
双缸活塞式
双缸活塞式
双缸活塞式
双缸活塞式
加料斗容量（m3）
0.5
0.9
0.49
0.3
0.475
0.35
动力（功率hP/转速r/min）
130/2300
118/2300
55/2600
75/2960
170/2000
活塞冲程次数（次/min）
19.35
31.6
33
重量（kg）
5250
5600
3400
6500
4420
15500
产地
上海华东建筑机械厂
德国普茨玛斯特
德国普茨玛斯特
日本石川岛
德国爱尔巴
日本三菱
3．固定式混凝土泵
固定式混凝土泵使用时，需用汽车将它拖带至施工地点，然后进行混凝土输送。
这种形式的混凝土泵主要由混凝土推送机构、分配闸机构、料斗搅拌装置、操作系统、清洗系统等组成。
它具有输送能力大、输送高度高等特点，一般最大水平输送距离为250~600m，最大垂直输送高度为150m，输送能力为60m3/h左右，适用于高层建筑的混凝土输送。
见图10-24。
混凝土固定泵技术性能见表10-58。
图10-24固定式混凝土泵
4．混凝土泵的选择
（1）混凝土输送管的水平长度的确定
在选择混凝土泵和计算泵送能力时，通常是将混凝土输送管的各种工作状态换算成水平长度，换算长度可按表10-59换算。
混凝土输送管的水平换算长度表10-59
类别
单位
规格
水平换算长度（m）
向上垂直管
每米
100mm
125mm
150mm
3
4
5
锥形管
每根
175→150mm
150→125mm
125→100mm
4
8
16
弯管
每根
90°R＝0.5
R＝1.0m
12
9
软管
每5~8m长的1根
20
注：
1．R—曲率半径。
2．弯管的弯曲角度小于90°时，需将表列数值乘以该角度与90°角的比值。
3．向下垂直管，其水平换算长度等于其自身长度。
4．斜向配管时，根据其水平及垂直投影长度，分别按水平、垂直配管计算。
（2）混凝土泵的最大水平输送距离
混凝土泵的最大水平输送距离可以参照产品的性能表（曲线）确定，必要时可以由试验确定，也可以根据计算确定。
根据混凝土泵的最大出口压力、配管情况、混凝土性能指标和输出量，按下列公式进行计算：
Lmax＝Pmax/ΔPH（10-19）
（10-20）
K1＝（3.00－0.01S1）·102（10-21）
K2＝（4.00－0.01S1）·102（10-22）
式中Lmax——混凝土泵的最大水平输送距离（m）；
Pmax——混凝土泵的最大出口压力（Pa）；
ΔPH——混凝土在水平输送管内流动每米产生的压力损失（Pa/m）；
r0——混凝土输送管半径（m）；
K1——黏着系数（Pa）；
K2——速度系数（Pa/m/s）；
S1——混凝土坍落度；
t2/t1——混凝土泵分配阀切换时间与活塞推压混凝土时间之比，一般取0.3；
v2——混凝土拌合物在输送管内的平均流速（m/s）；
α2——径向压力与轴向压力之比，对普通混凝土取0.90。
注：
ΔPH值也可用其他方法确定，且宜通过试验验证。
（3）混凝土泵的泵送能力验算
根据具体的施工情况和有关计算应符合下列要求：
1）混凝土输送管道的配管整体水平换算长度，应不超过计算所得的最大水平泵送距离。
2）按表10-60和表10-61换算的总压力损失，应小于混凝土泵正常工作的最大出口压力。
混凝土泵送的换算总压力损失表10-60
管件名称
换算量
换算压力损失（MPa）
水平管
每20
0.10
垂直管
每5
0.10
45°弯管
每只
0.05
90°弯管
每只
0.10
管道接环（管卡）
每只
0.10
管路截止阀
每个
0.80
3.5m橡皮软管
每根
0.20
附属于泵体的换算压力损失表10-61
部位名称
换算量
换算压力损失（MPa）
Y形管175~125mm
每只
0.05
分配阀
每个
0.08
混凝土泵启动内耗
每台
2.80
（4）混凝土泵的台数
根据混凝土浇筑的数量和混凝土泵单机的实际平均输出量和施工作业时间，按下式计算：
N2＝Q/Q1·T0（10-23）
式中N2——混凝土泵数量（台）；
Q——混凝土浇筑数量（m3）；
Q1——每台混凝土泵的实际平均输出量（m3/h）；
T0——混凝土泵送施工作业时间（h）。
重要工程的混凝土泵送施工，混凝土泵的所需台数，除根据计算确定外，宜有一定的备用台数。
5．混凝土泵的布置要求
在泵送混凝土的施工中，混凝土泵和泵车的停放布置是一个关键，这不仅影响输送管的配置，同时也影响到泵送混凝土的施工能否按质按量地完成，必须着重考虑。
因此，混凝土泵车的布置应考虑下列条件：
（1）混凝土泵设置处，应场地平整、坚实，具有重车行走条件。
（2）混凝土泵应尽可能靠近浇筑地点。
在使用布料杆工作时，应使浇筑部位尽可能地在布料杆的工作范围内，尽量少移动泵车即能完成浇筑。
（3）多台混凝土泵或泵车同时浇筑时，选定的位置要使其各自承担的浇筑最接近，最好能同时浇筑完毕，避免留置施工缝。
（4）混凝土泵或泵车布置停放的地点要有足够的场地，以保证混凝土搅拌输送车的供料、调车的方便。
（5）为便于混凝土泵或泵车，以及搅拌输送车的清洗，其停放位置应接近排水设施并且供水、供电方便。
（6）在混凝土泵的作业范围内，不得有碍阻物、高压电线，同时要有防范高空坠物的措施。
（7）当在施工高层建筑或高耸构筑物采用接力泵泵送混凝土时，接力泵的设置位置应使上、下泵的输送能力匹配。
设置接力泵的楼面或其他结构部位，应验算其结构所能承受的荷载，必要时应采取加固措施。
（8）混凝土泵的转移运输时要注意安全要求，应符合产品说明及有关标准的规定。
6．混凝土输送管道
混凝土输送管包括直管、弯管、锥形管、软管、管接头和截止阀。
对输送管道的要求是阻力小、耐磨损、自重轻、易装拆。
（1）直管：
常用的管径有100、125和150mm三种。
管段长度有0.5、1.0、2.0、3.0和4.0m五种，壁厚一般为1.6~2.0mm，由焊接钢管和无缝钢管制成。
常用直管的重量见表10-62。
（2）弯管：
弯管的弯曲角度有15°、30°、45°、60°和90°，其曲率半径有1.0、0.5和0.3m三种，以及与直管相应的口径。
常且弯管的重量见表10-63。
（3）锥形管：
主要是用于不同管径的变换处，常用的有φ175~φ150、φ150~φ125、φ125~φ100mm。
常用的长度为1m。
（4）软管：
软管的作用主要是装在输送管末端直接布料，其长度有5~8m，对它的要求是柔软、轻便和耐用，便于人工搬动。
常用软管的重量见表10-64。
（5）管接头：
主要是用于管子之间的连接，以便快速装拆和及时处理堵管部位。
（6）截止阀：
常用的截止阀有针形阀和制动阀。
逆止阀是在垂直向上泵送混凝土过程中使用，如混凝土泵送暂时中断，垂直管道内的混凝土因自重会对混凝土泵产生逆向压力，逆止阀可防止这种逆向压力对泵的破坏，使混凝土泵得到保护和启动方便。
常用直管重量表10-62
管子内径（mm）
管子长度（m）
管子自重（kg）
充满混凝土后重量（kg）
100
4.0
22.3
102.3
3.0
17.0
77.0
2.0
11.7
51.7
1.0
6.4
26.4
0.5
3.7
13.5
125
3.0
21.0
113.4
2.0
14.6
76.2
1.0
8.1
33.9
0.5
4.7
20.1
常用弯管重量表10-63
管子内径（mm）
弯曲角度
管子自重（kg）
充满混凝土后重量（kg）
100
90°
20.3
52.4
60°
13.9
35.0
45°
10.6
26.4
30°
7.1
17.6
15°
3.7
9.0
125
90°
27.5
76.1
60°
18.5
50.9
45°
14.0
38.3
30°
9.5
25.7
15°
5.0
13.1
常用软管重量表10-64
管径（mm）
软管长度（m）
软管自重（kg）
充满混凝土后重量（kg）
100
3.0
14.0
68.0
5.0
23.3
113.3
8.0
37.3
181.3
125
3.0
20.5
107.5
5.0
34.1
179.1
8.0
54.6
286.6
10-4-1-4混凝土布料设备
1．混凝土泵车布料杆
混凝土泵车布料杆，是在混凝土泵车上附装的既可伸缩也可曲折的混凝土布料装置。
混凝土输送管道就设在布料杆内谁，末端是一段软管，用于混凝土浇筑时的布料工作。
图10-25是一种三叠式布料杆混凝土浇筑范围示意图。
这种装置的布料范围广，在一般情况下不需再行配管。
图10-25三折叠式布料杆浇筑范围
2．独立式混凝土布料器（图10-26）
图10-26独立式混凝土布料器
1、7、8、15、16、
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