泵送混凝土施工实例与分析

摘要:本文对洛阳市泵送混凝土施工技术的应用现状及存在的问题进行了分析,并用工程实例表明了泵送混凝土施工技术具有良好的社会和经济效益。为更好的推广该项技术,作者就泵送混凝土设备更新、泵送混凝土的研发、外加剂和掺合料的研制与应用以及建立商品混凝土基地等问题提出了一些具体建议。
　　关键词:混凝土;混凝土输送泵;工程施工
　　0 　前言
　　我国泵送混凝土施工冀术始于1979年上海宝山钢铁厂工程,目前多用于沿海大城市及国家重点工程,还未在国内全面推广。其主要原因一是泵送技术对混凝土的技术指标要求高于普通混凝土,二是为增加混凝土的高流动性必须使用外加剂和掺和料,三是一次性设备投入大,并需较高素质的施工组织和操作人员。
　　泵送技术具有良好的社会经济效益,应组织大力推广。本文以洛阳中亚大饭店施工为例分析了该技术在洛阳市的应用现状,并探讨了今后应着重解决的问题。
　　1 　工程实例
　　九十年代建设的五星级洛阳中亚大饭店,主体结构工程高度89.15m ,混凝土总量为5500m3,混凝土设计强度等级为C50、C40 和C30。由于建筑物主体较高,混凝土用量大(日最大浇注量300m3) ,常规的塔吊吊运无法满足工程进度、混凝土浇注质量及浇注强度的要求,故在现场设立自动混凝土搅拌站并采用泵送混凝土施工工艺。
　　1. 1 　原材料的选择及混凝土配合比
　　水泥选用洛阳水泥厂黄河牌52.5R、42.5R 普通硅酸盐水泥;粗细骨料选用洛阳本地产质量较好的砂石;外加剂选用FDN22000、FDN25C 和FN22 ,可以适应不同季节的施工。
　　为了改善混凝土的和易性、降低水化热、减少和防止产生干缩性裂缝及温度裂缝,减少水泥用量,保证施工良好的可泵性和不出现离析现象,充分利用粉煤灰的效应,在混凝土中掺加水泥用量5%～10%的姚孟电厂干排法生产的Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰,其质量经检测均达到或超过GBJ146 -90标准。
　　按《普通混凝土配合比设计技术规程》(JGJPT55296) ,试配强度fcu = fcuk + 1.645σ(σ取值5. 5MPa) ,坍落度控制在(180±20)mm。经对不同泵送高度和强度的混凝土配合比进行试验后,确定配合比如表1所示。
　　1. 2 　泵送设备的配置及施工组织
　　选用湖北产HBT60 拖式输送泵。在泵管布置中,尽量减少弯管和软管,弯管尽量采用大弯管,最大限度的降低泵送管道阻力。严格遵守操作规程,防止混凝土拌合物离析和堵塞。另外,施工现场设置HZS50 型自动混凝土搅拌站一个,保证混凝土的搅拌质量和供应。
　　高层泵送混凝土是一项系统工程,需要有严密的施工组织,否则会造成窝工和质量事故。中亚大饭店施工中,从混凝土搅拌站到施工现场都进行了全方位严格管理。
　　泵送混凝土施工实例与分析
　　1. 3 　施工质量及经济技术效益
　　按照国标《混凝土强度检验标准》(GBJ107-87) 对泵送混凝土取样后全部的28d强度进行了分级评定
　　在本项目施工中,采用高效减水剂91t ,减水率达12 %～15 % ,节约水泥180t ;加入Ⅰ、Ⅱ粉煤灰作为掺合料,节约水泥350t ;节约人工费50 多万元;实际工期550d ,比合同工期提前30d ,比国家额定工期提前50%。经济技术效益十分显著,表明了泵送混凝土施工技术良好的发展前景。
　　2 　应用泵送混凝土施工技术的一些问题
　　近几年洛阳市混凝土泵送施工技术得到了较快的发展,1998年竣工的洛阳市农行综合办公楼在采用混凝土泵送技术中泵送高度突破了百米(113.8m) ,泵送混凝土总量达2×104m3 ,强度等级高达C55和C60 , (C60高强泵送混凝土的研制还填补了河南省的空白) ,外加剂(如高效泵送剂SF、泵送剂AN10-Ⅱ和高强减水剂SM 等)大量使用,其中SM 型减水剂用量达204t 。该工程节约混凝土600m3,价值15万元,节约散装水泥9kt ,价值16.2万元,取得了明显经济效益,反映出洛阳市泵送混凝土施工技术已逐步走向成熟。但笔者根据施工实践以及对洛阳市采用该技术的调研,发现还存在下列的问题。
　　(1) 泵送设备相对落后。目前洛阳市使用的设备输送能力不超过60m3/Ph ,垂直输送高度仅100m左右。而目前国内最高建筑上海金茂大厦使用德国设备一次完成泵送高度达382.5m,创世界之最,青岛第一百盛商业大厦使用国产设备一次泵送高度219m。
　　(2) 外加剂使用单一。目前洛阳市在泵送混凝土中掺入的外加剂,多为单剂型,且掺入率较低。而发达国家外加剂的使用率占混凝土总量的70%-80% ,且大多为复合型。
　　(3) 掺和料应用水平不高。发达国家掺和料的使用率占混凝土总量90%以上,并逐步向高性能复合型超细方向发展,国内在这方面的研究也达到了相当高的水平。而洛阳市只在大体积混凝土、泵送混凝土中少量使用Ⅰ、Ⅱ级原状粉煤灰,原状粉煤灰价格低廉,但活性低,对混凝土后期强度及施工性能都有一定的不利影响。
　　(4) 商品混凝土基地有待发展。目前洛阳市只有为数不多的混凝土搅拌站,生产规模也不大。从国内外的发展看,许多先进技术只有在商品混凝土集中生产中才能充分发挥,如应用外加剂、掺和混合材料等,在施工现场和小型搅拌站中推广这些技术则比较困难,质量也较难控制。
　　3 　发展方向与