朱效荣  1970出生,教授、研究员级高级工程师,北京城建集团高级顾问,冀东发展集团首席科学家。
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浅析泵送混凝土与施工技术
 

浅析泵送混凝土与施工技术

朱  红,高福彬

(沈阳建筑大学建设项目管理公司,辽宁  沈阳  110168)

 

摘  要:采用预拌混凝土施工,面临着将混凝土支模­——绑扎——浇筑三位一体变成了由两步完成,即由施工单位支模绑扎,混凝土供应单位浇筑混凝土。本文就大量工程实践,提出了存在问题与处理方法。

关键词:预拌混凝土;施工平面图;基坑支护;泵送管路

Study of pumped concrete and construction technique

ZHU Hong,GAO Fubin

(Shenyang Architecture University construction project management company, Liaoning  Shenyang  110168)

Abstract:To the construction of ready-mixed concrete, the 3-step construction technique including formwork supporting, reinforcement binding and pouring will be replaced by 2-step construction technique including formwork supporting and binding by construction enterprise and pouring by concrete supply units. The existing problems and treatment methods were proposed on the basis of a large number of engineering practice.

Keywords:Ready-mixed concrete;Construction plan;Foundation pit support;Pump pipe

 


1  前言

由于泵送混凝土的广泛使用,在钢筋混凝土工程的施工中,将自拌混凝土支模、绑扎、浇筑三位一体,变成了施工单位支模和绑扎,混凝土供应单位浇筑混凝土。多年来在大量工程实践中,经常出现施工单位与混凝土供应单位在混凝土工程施工中不协调,甚至发生矛盾,严重地影响工程进度与质量。本文就是针对这一问题具体分析,谋求较好的解决途径。

此种现象产生主要的原因是,施工单位的技术人员不了解泵送混凝土的相关技术,甚至对基本知识也不够了解;混凝土供应单位的技术人员对钢筋混凝土的整体施工工艺不够了解。在施工中双方只单纯从本身方便出发,不考虑或很少考虑对方施工的方便。此种现象是当前建筑施工的现状,希望能引起有关领导部门的关注,并采取有效的解决办法。本文阐述的具体问题,希望有助于对当前建筑施工现状的改变。

2  关于施工平面图

在自拌混凝土时期,施工平面图的布置中,惯用的方法是首先考虑是自拌混凝土系统和主要施工机械(如塔吊)的布置。采用预拌混凝土,大量工程实践表明,在施工平面图布置中应首先考虑泵送系统的布置,特别是±0以下的混凝土浇筑部位,例如有一个45m×20m的基坑,如图1。

                             45m

20m

暂设房               场地平面图

图1 基坑示意图

在平面布置中,左侧布置了二层施工办公暂设房。浇筑混凝土时,只能在右侧布置地泵?;褂械氖┕は殖∈勐ゴφ加昧吮没奈恢?,也给混凝土浇筑带来了麻烦。上图如果左侧不设暂设房,两侧均可布置泵机浇筑混凝土,可使工期提前半个月左右。在施工平面布置中,要全面考虑泵机位置的合理性。泵送混凝土的入仓方式有两种。

(1)采用布料杆泵车浇筑混凝土,在平面布置中要根据所采用泵车的回转半径R和泵送高度H值,结合现场情况进行布置。这一点要做到合理,一般是比较难的。因为在施工单位选定后,尚未确定混凝土的供应单位,供应单位的设备能力(如泵送高度一般H=27.5~75.5m)无法确定。在此种情况下施工单位要根据工程所在位置和建设单位共同商榷,先假定混凝土供应厂家,了解其设备性能,确定布料杆泵车的位置。

(2)采用地泵(拖泵)浇筑混凝土时,要对地泵的位置进行优选。先假定地泵的位置进行优选。先假定地泵固定位置(一般可选1~3个位置),每个位置浇筑混凝土的范围为Q(m3),管路总长度为L(包括按管路布置的要求有下水平管,立管和上水平管,立管换算成水平管长度),混凝土输送管的水平换算长度可按JGJ/10-99中表5.1.2计算)。这样可计算出Qi·Li,即泵车在某位置是的Q·L值,可以称之为泵送混凝土能量消耗值。这一计算并不复杂,像以前自拌混凝土时,哪种材料(砂、石、水泥)堆放离拌合机最近,也是从能量消耗最小的角度出发的。Q·L的计算将会逐渐被施工单位和混凝土的供应单位所认识。

3  基坑围护与泵送混凝土

支护的工程中,基坑支护的设计必须与泵送密切结合。在诸多情况下,基坑支护多为分包单位,在做基坑围护设计时,根本不了解混凝土泵送系统的具体要求。在场地非常狭窄的情况下,混凝土泵送机械要靠近基坑围护边缘,例如在很多情况下没采用HBT90C—2135D型拖泵,此种机械外形尺寸为7450mm×2480mm×2950mm,整体机重为13000kg,再加上运转时振动荷载。作用在围护结构上的力是相当大的。随着建筑业的发展,布料杆泵车和拖泵亦越来越向大型发展,有的单机重达42000kg。如何布置泵送机械和基坑支护密切相关。当前工程施工中有两种情况:

(1)一种情况是基坑支护设计,根本没有考虑停放泵机的荷载,混凝土浇筑开始时才发现此问题的重要性,这样对布置泵送机械一段的维护工程,要重新设计计算和加固。造成了工期的推延和支护费用的增加。

(2)另一种情况是基坑围护单位设计围护结构时,将整个围护的四周都根据停放泵车时的重荷设计,结果造成了围护结构极大浪费。此种现象在工程建设实践中是经常发生的,因为基坑围护单位工程量越大造价越高,利润也越大。

因此正确合理的围护结构设计是要由总包单位,分包单位和混凝土供应单位,事先共同研究,确定泵送机械的位置后,再进行设计计算围护结构,布置泵机一侧的维护结构进行加固,其他部位按常规荷载进行计算。

4  混凝土浇筑中管路的布置

 在混凝土浇筑过程中,关于泵送管路的布置,施工单位与混凝土供应单位一定要共同研究,尽量满足对方的要求,只有这样才能保证工程的速度与质量,主要有如下几方面:

4.1  立管的布置

立管的布置有两种方式,一是在结构内,混凝土浇筑时楼板要预留孔洞,立面要留预埋件。二是附着式,在结构外部浇筑混凝土时在结构上设预埋件。另外也可以利用脚手架,但要有加固措施。不论采取那种方法,必须先将立管位置确定,这一点有时是比较困难的,关键是施工单位对泵送布管要比较了解,如果能做到在混凝土供应单位进场前,合理地确定立管的位置将会大大地加快工程进度和节约措施费。比如,利用外脚手架,搭设脚手架时在确定立管的位置稍微加固,是比较简单的问题,在诸多工程实践中,能做到这一点是不多的。

4.2  环形立墙混凝土的浇筑

立面混凝土结构如环形蓄水池立墙,立面剪力墙等。根据GB50204-2002有关条款的规定,要求连续浇筑,不留施工缝,这样在混凝土浇筑前先要确定下料口的位置,特别是在配筋非常密的情况下尤为必要,为保证下料通顺,且不会使钢筋错位,要采取措施,如加强焊接等等。

4.3  输送管路的脉冲力

目前,混凝土泵一般采用液压驱动双缸往复式活塞形式,通过两个油缸交替作用,推动混凝土缸中的工作活塞压送混凝土,实现混凝土的连续输送?;炷帘迷诹交钊捉惶婀ぷ魇?,会产生液压冲击现象。管道通常直接设在模板支架上。当通过输送管进行运输和浇筑混凝土时,由混凝土运动产生的管路水平脉冲力将作用在模板支撑柱顶端,引起支撑结构体系震动并可能导致支架产生不稳定现象。当泵管脉冲力很大时,有可能造成模板或绑扎好钢筋的梁和板的破坏,导致泵管支架松动和开裂甚至坍塌。 GB50204《混凝土结构施工质量规范》有关强制性条款明确规定,模板及其支架应具有足够承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载。然而,目前关于泵送脉冲力的确定一般凭经验,很少进行科学分析和计算,因为在当前施工过程中既无理论计算公式又无规范可依。因此,水平输送管的水平脉冲力大小和如何分配到支撑杆的顶端等实际问题急待解决。

在工程实践中,当水平输送管较长时(如基坑采用拖泵,由一端输送)要独立设支架,支架上用圆木或钢管横向垫在水平输送管下,两端用软管连接,这样水平管在脉冲力作用下,有活动的余地,起到了缓冲作用。

5  混凝土浇筑程序

泵送混凝土,塌落度较大,浇筑强度较大,产生的侧压力和垂直压力都很大,容易引起模板的破坏,施工中必须采用加固措施,对于模板的支撑结构尤为重要。在大量安全事故的统计分析中,支撑结构坍塌的伤亡事故,除了模板支撑本身存在的问题之外,另一个原因是混凝土浇筑程序不正确而引起的。例如,07年某市一个混凝土框架工程,中厅面积1200m2,支撑高度10.8m,支撑结构也经过了一般计算,但在混凝土浇筑中,是由一侧向另一侧进行而且速度较快,浇筑强度可达40m3/h,结果造成支架整体倒塌。当时死亡6人,重、轻伤各6人。类似这样的案例,在全国范围内发生许多。经过与有关部门和专家的研讨,认为除支撑结构本身要加强外,在混凝土浇筑过程中,一定要采用对称浇筑法。

对称浇筑法有两种情况:一是顶板或一根大梁,要从中间向两端或从两端向中间浇筑,此种方法称之为单向对称浇筑。另一种情况,有顶板、主次梁,整体是由两端向中间或由中间向两端进行浇筑,浇筑主梁时也是由中间向两端或从两端向中间浇筑,此种方法为双向对称浇筑。对称浇筑在施工中普遍为人们所接受,但是会给混凝土供应单位带来诸多麻烦,在浇筑混凝土前一定要采取措施,克服困难,保证对称浇筑顺利进行。

6  小结

建筑工程混凝土的施工,直接关系着施工单位和混凝土供应单位两方面,双方是矛盾的统一体,一定要共同研究,多了解对方的工艺特点,多为对方创造条件,只有这样才能保质保量保安全,完成施工任务。

为尽快更好的解决这一问题,有关管理部门和协会要组织施工单位和混凝土供应单位的技术人员学习相关知识,并应形成制度,制定相关管理条例,有关领导机关要进行考核。有了规范和制度,再加上严格管理,才能保证泵送混凝土和施工,成为一体化。

参考文献:

[1] 杨嗣信.高层建筑施工手册.中国建筑工业出版社.2001.

[2] JGJ/T10-95混凝土泵送施工技术规程

[3] 郑石林. 谈商品混凝土在应用中的几个问题.混凝土.1995.5.

[4] 张万庆.混凝土泵管脉冲力的实验研究.混凝土.2008.2.


 

 
 

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