譚 俊
山河建設(shè)集團有限公司,湖北 武漢 430080
超高層建筑混凝土泵送施工工藝在實際應用的過程中是通過泵送設(shè)備將混凝土材料運輸?shù)叫枰獫仓膮^(qū)域,應用泵送設(shè)備前要保證材料有一定的流動性、黏滯性,能夠在外力的影響下流動。在泵送期間還需利用混凝土泵設(shè)備、泵車設(shè)備等提供相應的泵動力,確保材料斗之內(nèi)的混凝土,能夠在泵送壓力的作用下,沿著管道的區(qū)域向澆筑位置流動,能起到良好的潤滑作用,減少管壁部分、混凝土材料相互之間的摩擦力,進一步加快材料的輸送速度。
在應用混凝土泵送施工工藝時,首要前提是保證材料的流動性,如果材料存在質(zhì)量問題,將會影響整體的泵送效果。因此,在使用此類工藝之前應保證所使用的材料的質(zhì)量、標準、性能等符合相關(guān)要求。
(1)優(yōu)化選擇原材料。施工企業(yè)應結(jié)合泵送施工工藝的特點與情況,針對性地進行原材料選擇與優(yōu)化,保證材料能夠與泵送工藝要求相符。對于所應用的水泥材料,應保證具備較高程度的穩(wěn)定性,水化熱的水平要低,凝結(jié)的時間符合標準,并確保泵送處理的過程中符合規(guī)范。對于所使用的礦物摻合料而言,主要涉及粉煤灰材料、礦渣粉材料、石灰石粉材料等,應確保其登記在二級以上,這樣不僅能夠改善相應的材料黏聚性能,還能增強可泵性,同時需盡可能減少水泥材料的使用量,減少因水化熱放熱而帶來的損失。所使用的石灰石粉材料,需要將篩余方面的細度控制在15%以下,借助微顆粒的填充效應改善材料的抗離析性能,避免出現(xiàn)泌水的現(xiàn)象。對于所應用的礦渣粉材料,其等級不可低于S95,還要保證其活性符合標準,能夠起到改善微觀結(jié)構(gòu)的作用,增強漿液部分、集料界面部分的黏結(jié)力,避免出現(xiàn)離析或其他問題。所應用的骨料也必須符合標準要求,并具備一定的穩(wěn)定性,能夠有效避免發(fā)生離析的問題,盡可能減小石子的粒徑,在保證骨料粒型的情況下,減小摩擦阻力,最好選擇6mm左右的粗骨料及13mm左右的整形碎石。
(2)合理設(shè)置配合比。設(shè)定相關(guān)材料配合比的過程中,應重點關(guān)注如何增強混凝土可泵性。要想增強混凝土的可泵性,就要確保新拌和混凝土在泵設(shè)備的壓力下,能夠沿著輸送管道順利地流動,不會出現(xiàn)離析現(xiàn)象。此外,在保證水膠比固定的情況下,還要增加膠凝材料的使用量,并提高砂率,增強水泥砂漿應用量的合理性,在改善流動性的同時,預防泵送摩擦阻力過高的問題。具體工作中應該重點使用粒徑較小的粗骨料材料,降低沉降問題的發(fā)生率,并應用抗離析性能較高、低泵損性能的外加劑材料,以保證不會出現(xiàn)離析的問題。在設(shè)置材料配合比的過程中,應采用實驗的方式明確不同材料配合比情況下結(jié)構(gòu)7d、28d強度情況,盡可能選用強度較為良好的配合比設(shè)計方案。
(3)強化拌和物性能控制。結(jié)合以往的工作經(jīng)驗可知,超高層建筑工程領(lǐng)域中,使用泵送混凝土施工工藝,其拌和物性能應該與標準相符,首先,在出機性能方面,坍落度應該控制在250mm以上,擴展度控制在650mm以上;其次,在工作性能方面,倒置坍落度筒的排空時間應維持在8s以內(nèi)。
泵送工藝技術(shù)應用的過程中,應保證壓力維持在合理范圍之內(nèi),首先,應考慮到材料在管道之內(nèi)流動過程由于受到阻力的影響會出現(xiàn)壓力損失,科學設(shè)定壓力數(shù)據(jù)值;其次,應考慮材料經(jīng)過管道彎曲位置出現(xiàn)的局部壓力損失現(xiàn)象,重點控制壓力指標;最后,準確分析材料的高度方向重力特點與情況,計算泵送阻力的數(shù)據(jù)值,結(jié)合實際情況嚴格設(shè)定泵送壓力,以免影響工藝的應用效果。
(2)科學布置泵管。對于泵管而言,應盡可能縮短距離、減少彎管的部分,將最短線路作為標準配置泵送管道,減少彎管材料或軟管材料的使用量,避免應用彎度很高的彎頭部分,在管道的末端區(qū)域活動軟管的彎曲程度不能超出180°,也不可出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象。水平、豎直管道的長度比應控制在1∶4~1∶3。在科學設(shè)置水平長度的情況下,預防因為垂直方向重力的作用而出現(xiàn)的泵機設(shè)備問題。如果現(xiàn)場區(qū)域存在一定限制,水平管道的長度不能符合要求,就要適當增加彎頭的使用量,用來處理豎向管道內(nèi)因材料自重所導致的泵機設(shè)備反壓問題。在管道布置期間還需要注意泵口區(qū)域并非布設(shè)管道的基準點位置,而要將基準點設(shè)置在水平管道、垂直管道的轉(zhuǎn)點區(qū)域,保證基準點的具體位置、高度符合要求。對于水平管道的情況而言,需要遵循基準點等高的基本原則,也就是基準點之間的高度維持在相同水平面,這主要因為相關(guān)的水平管和泵口之間越靠近,管道中的壓力就會越大,很容易發(fā)生水平管振動的現(xiàn)象,最終引發(fā)密封圈損壞、爆管的后果。此外,還應該遵循先布置管道、后進行固定的基本性原則,為確保同一平面之內(nèi)的所有管道的水平面處于相同的標準范圍,避免因長度不合理而在后續(xù)進行接管時對工程周期造成不利影響。
(2)制訂合理的泵管安裝方案。對于泵送管道而言,應該合理使用高壓泵管材料,在每次執(zhí)行澆筑工作之前都需要全面檢查管壁的厚度情況,預防在泵送期間出現(xiàn)爆管風險隱患問題;還要在煤層樓板的預留孔位置做好豎直管道的固定工作,如果將管道設(shè)置在腳手架上,就必須保證腳手架符合穩(wěn)定性、固定性的要求。在此期間應確保合理使用水泥墩開展水平、豎直管道互相連接的彎管部分的支撐工作,確保達到良好的固定目的,提升整體結(jié)構(gòu)的牢固性。如果層高超過3m,就要運用U碼固定設(shè)備對管道進行處理,以免發(fā)生牢固性問題。使用水泥墩開展水平管道的支撐工作,要確保其高度與泵機設(shè)備出料口高度一致,墩間距離控制在4.5m左右,還要在墩結(jié)構(gòu)上面預埋固定螺栓。
(1)完善作業(yè)模式。在使用泵送工藝技術(shù)作業(yè)之前,應使料斗部分、箱體部分、泵管部分處于濕潤狀態(tài),并通過砂漿材料達到管道的潤滑目的,根據(jù)管道長度確定砂漿的使用量,通常情況下,每80m就要應用1m3的砂漿,如果管道存在很多彎頭,就要增加材料的使用量。完成潤滑工作以后,再進行材料的泵送,保證材料連續(xù)供應,以免箱體內(nèi)進入空氣,若不能連續(xù)供應混凝土,則要去除箱體空氣后再進行泵送處理。在開始泵送的過程中,動態(tài)化監(jiān)測泵送質(zhì)量,完成泵送后還需檢查管道中有無殘留的材料,沒有殘留材料才能停止操作,以免出現(xiàn)管道堵塞的現(xiàn)象。此外,還要在料斗設(shè)備中應設(shè)置濾網(wǎng),以免粒徑較大的石塊進入泵機設(shè)備中。
(2)做好洗泵工作。完成泵送施工之后必須合理進行洗泵工作,保證清潔度符合相關(guān)要求,避免對后續(xù)施工造成不利影響。在洗泵的環(huán)節(jié)中,可以采用海綿球進行清洗,注意要根據(jù)實際情況選用水洗或氣洗的方式,保證清洗的合理性。
綜上所述,超高層建筑工程領(lǐng)域中要想更好地運用混凝土泵送施工工藝,就要做好施工前各類材料的配合比設(shè)計工作,在保證符合標準的情況下,合理布置泵送所需要使用的管道部分,增強管道布置的科學性和合理性,在布置管道之后還需嚴格執(zhí)行泵送操作任務,確保達到預期的泵送處理目的。