探讨建筑工程混凝土泵在灌注桩工程的施工方法
摘要：建筑工程高层建筑与大体积混凝土施工中， 泵送混凝土因其施工速度快、劳动强度低、生产效率高等优点得到广泛应用。泵送混凝土施工工艺已受到了各国的重视， 特别是一些工业发达国家中，混凝土泵应用更为广范。以下本文将着重介绍混凝土输送泵在灌注桩施工中的应用，以供同行参考。
关键词：建筑施工；混凝土输送泵；技术参数；应用
1、混凝土泵在灌注桩工程施工中的应用
在混凝土灌注桩施工中， 除了钻孔等因素影响工程质量外， 最重要的是混凝土的灌注是否达到工程的设计要求。传统混凝土灌注桩施工中最常用的方法是简单的机械和人工运输混凝土。这种运输是人工将混凝土运至吊斗中， 再由吊车吊至漏斗中。这种方法有以下缺点：①人工耗用量多； ②工人劳动强度大，生产效率低；③在长距离人工运输过程中， 混凝土容易发生离析，使灌注导管易发生堵塞. 导致桩的质量事故； ④施工劳动组织复杂； ⑤混凝土质量不易保证。然而， 混凝土采用泵送后完全能够解决灌注桩工程施工中传统工艺存在的问题， 一改传统的施工方法。取代传统的施工工艺， 故此混凝土泵送在灌注桩工程中应尽早推广应用。
2、混凝土泵送施工方法的优点
由于泵送混凝土技术改变了传统的混凝土施工工艺。故此， 泵送混凝上施工方法优点有：
1）机械化程度高， 需要的劳动力少；2）混凝土的输送和浇注作业是连续进行的，施工效率高， 工程进度快；3）泵送混凝土工艺能充分保证混凝土的质量，由于泵送连续性， 混凝土在泵送过程中不易离析， 混凝土坍落度损失不大， 因此容易保证工程质量；4）对施工作业面的适应性强， 作业范围广。混凝土可通过管道输送到其它设备难以到达的地方， 混凝土在一定压力下， 对隧道桩基等地下工程的衬砌作用很大； 还可把泵串联使用， 以增大输送距离， 满足各种施工要求；5）与其它施工机械的相互干扰小；6）在正常条件下， 泵送混凝土施工能够保证现场清洁， 文明施工；7）作业安全，不需做特殊防护。
3、灌注桩对混凝土泵的要求
3.1性能及型号要求
从目前国产混凝土泵的结构来看， 除了分配阀不同以外， 绝大部分都是全液压双缸柱塞泵。而分配阀结构以“ S ” 形阀和闸板阀两大类为主。“ S ” 形阀具有通道流畅、截面变化小、排出阻力小、吸人性能好等特点。因而， 国产混凝土泵采用“ S ” 形阀为多， 总的来说， “ S ” 形阀有居主导地位而替代其它阀的趋势。
混凝土泵性能主要是指其工作可靠、操作维修简便、技术参数适合等方面。国内生产的混凝土泵一般分两大类： 一是以进口原装液压元件为主， 特点是出口压力高、排量大， 工作可靠， 但售价较高， 维修配件等不方便； 二是立足国产液压元件， 采用国内优质液压元件， 相对来说， 出口压力较国外的要低些， 但其售价较低， 操作维修简单， 配件充足。对一般灌注桩工程来说对混凝土泵的出口压力要求不太高， 故此应首选国产“ S ” 形阀混凝土泵为宜。
3.2技术参数的要求
混凝土泵的主要技术参数是排量和出口压力。出口压力大，输送能力强； 排量大小则可根据实际使用情况而定。
3.2.1排量
一般建筑工程地基灌注桩径为600～1000mm ，深度为30～60m；桥桩桩径要大些，一般在1200～1500mm ，也有1500mm以上的大径桩， 深度为20～5Om。以直径IOO0mm ，深40m的桩为例， 单桩灌注量在35m3左右， 若要在4～5h内灌注完， 则混凝土泵理论排量应为7～8m3/h。但灌注过程中，提导管等辅助工作占用一定时间， 实际混凝土泵的使用率只有75%左右， 即实需1 台IOm3/h 左右的混凝上泵才能胜任。
3.2.2 出口压力
一台混凝土泵的输送能力，跟许多因素有关，但混凝土泵的出口压力越高， 在同等条件下， 输送距离越远。一般灌注桩工程多为水平输送， 垂直输送距离较小。建筑地基桩和大部分桥基桩的水平输送距离一般不超过100m。有些跨江、跨海桥桩离岸较远，输送距离可能超过IOOm。
由于混凝土泵输送阻力和多种因素有关， 现场确定有一定困难。通常采用德国普茨迈斯特公司制定的泵送压力性能图（见附图）确定某一给定输送量条件下所需要的混凝上泵送压力。下面具体介绍如何使用泵送压力性能图。
1）确定输送量：根据上面所需排量，以20m3/h为例，确定输送量20m3/h；2）管
路直径选用：在图的右上方F项线上的直线为各种管路名义直径。泵送压力与管路直径成反比， 输送管路直径越小， 泵送阻力越大。目前，一般使用的直径是125mm的输送管；3）混凝土泵送距离：混凝土泵送距离为整个输送管道的长度，包括水平、垂直距离和弯管。弯管可按附表的换算关系换算成水平长度。按水平100m、垂直5m计，弯管配置为：90o弯管2根；60o弯管2根；45o弯管2根；30o弯管2根；15o弯管2根。则弯管总计为480o，折算水平距离为48m。管的末端配置1根5m 长软胶管以便连接，胶管折算水平距离为30m；泵出口处锥管直径150～125mm，折算水平距离为20m。总计水平折算距离为100+5+30+20+48=204m ；4）混凝土坍落度：混凝土坍落度在图的左下方k项限内。一般灌注桩混凝土坍落度较大，为8～22cm ，按图示12cm计；5）泵送压力：①从图左方横坐标上可以看到泵送压力，但该值不包括可能达到的泵送高度，垂直泵送高度所需的泵送阻力加上上述泵送阻力值才等于整个泵送压力。这个泵送压力即是混凝土泵的出口压力；②从附图中可以查出， 在上述条件下，泵送阻力为1.4MPa，加上垂直5m的静压力0.125MPa。总计泵送阻力为1.4+0.125=1.525MPa考虑到其它因素的影响， 如混凝土输送管路的新旧程度、现场温度、湿度等，应留出厂定余量，一般按10～15%计，则泵送阻力应为1.745MPa 。
图1 泵送压力性能图 弯换算成水平长度表1
管件名称 管件规格 换算水平长度（m）
弯管 90?（y=1m）
60?（y=1m）
45?（y=1m）
30?（y=1m）
15?（y=1m） 9
6
4.5
3
1.5
锥管 直径150～125mm 20
胶管 直径125mm、长5mm 30
4、混凝土泵的选型及使用
从上述灌注桩工程对混凝土泵的要求可知，一般情况下， 泵送阻力不超过ZMPa，考虑有些工程的特殊性（如输送距离较长），选择混凝土泵出口压力应有一定余量。对照国产混凝土泵技术参数HBT一10、HBT一20型泵的技术参数较为合适， 这两种型号泵的价格也较低， 应作为灌注桩工程混凝土输送的首选设备。
由于混凝土输送泵的使用在我国内尚未普及，故此使用时应注意以下几点：
4.1使用前必须首先了解其构造及性能特点， 详阅使用说明书。操作人员要由专人负
责， 要有较强的责任心， 由设计人员认真进行技术交底。
4.2在保证混凝土设计强度上， 尽量使混凝土配合比有利于混凝土泵送要求。石子料径最大不超过输送管内径的1/4《碎石）～1/3（ 卵石）。
4.3输送管路应最佳辅设（最短） ， 安全稳固， 便于装拆。
4.4尽量保证混凝土的配比一致性和混凝土灌注的连续性。
4.5对临时停水、停电要有有效的应急措施。
总之， 应严格遵守混凝土泵的操作规程， 使混凝土泵最大限度地发挥其作用，经济效益。
提高
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