高层建筑泵送混凝土施工工艺及质量控制探讨

2023-01-08刘志安

四川建材 2022年2期

刘志安

(甘肃建投隧道工程有限公司，甘肃兰州 730300)

0 前言

在当前时代发展背景下，高层建筑数量以及规模逐渐提升，社会对工程施工环境的要求也随之提升，泵送混凝土在工程建设过程中的应用广泛性大幅提升。该技术在实际应用过程中呈现出较为明显的输送能力强、效率高、连续作业等优势，与高层建筑工程中大体积混凝土部分施工的适配性较高。此外，泵送混凝土在实际应用过程中可以有效提升混凝土的抗渗性以及耐久性。因此，高层建筑施工过程中对泵送混凝土的应用需求与要求不断提升，加强对该技术应用以及质量控制的研究具有重要意义。

1 泵送混凝土原材料及配比要求

1.1 粗、细骨料选择标准

开展混凝土材料选择工作时，应注意加强对原材料选择标准的严格性。针对粗骨料部分，施工单位应注意依照混凝土输送管内径对其最大粒径进行严格控制与筛选，粗骨料最大粒径与输送管之比应依据输送高度进行相应调整：针对50 m以下高度，依据材质差异比例分别为碎石1∶3，卵石1∶2.5；针对高度在50～100 m，最大粒径及输送管内径比例应控制在1∶3～1∶4。针对输送高度在100 m以上高度，最大粒径及输送管内径比例应控制在1∶4～1∶5。在选择粗骨料过程中，为避免泵送过程中出现堵塞情况，应优先选用天然连续级配粗骨料，提升混凝土可泵性，最大限度地降低用水量以及水泥材料用量，实现降低水化热的目的[1]。

针对细骨料选择，施工单位应充分满足混凝土流动性需求，因此，应将级配作为细骨料选择主要指标。为避免混凝土出现离析问题，在实际进行混凝土调配过程中应依据实际情况加大粒径在0.315 mm以下的细骨料比例。在实际筛选过程中应注意通过0.315 mm筛孔的砂应保持在15%以上，有限选择中砂作为细骨料。在必要情况下选择细砂时，应将细度模数控制在2以上。通过工程实践检验可知，在细度模数在2～3的中砂中，细度模数为2.8的中砂可分别降低水泥用量以及水用量30～35、20～25kg/m3，进而实现降低水化热以及混凝土收缩的目的[2]。

1.2 混凝土配比

实际作业过程中应加强对混凝土配比科学性的把控力度，混凝土材料配比环节主要涉及水灰比及水泥用量、砂率选择、坍落度选择以及外加剂与混合材料掺加比。

针对水灰比及水泥用量配比部分应注意，高层建筑建设通常采用42.5号水泥，通过计算，最优水灰比应控制在0.4～0.52。混凝土用量计算需要综合考虑每m3混凝土材料用水量、外加剂减水率以及骨料使用情况，一般条件下，工程水泥用量控制在420～450 kg/m3。

针对砂率选择部分，施工单位应充分认识到砂率过大会导致混凝土材料强度下降，通常情况砂率选择标准为39%，在实际施工过程中，如果粉煤灰掺加量较高应注意适当降低砂率[3]。

针对坍落度选择部分，施工单位应注意根据《混凝土泵送施工技术规程》(JGJ/T10—95)以及混凝土泵性能结合泵送高度进行选择。

在完成混凝土作业后若坍损过大，严禁直接对混凝土材料进行注水处理，应将与以制备混凝土材料除骨料外成分配比相同的水泥砂浆材料注入其中进行调和。

针对外加剂混合材料掺加部分，施工单位应注意选择与水泥材料适应性较好的缓凝高效减水剂，并确保混凝土拌合物具备良好的保坍性能。掺量标准应依据水泥用量的0.6%进行，粉煤灰掺加量确定方式采用等量掺量法确定。

2 泵送混凝土施工工艺要点

2.1 泵送混凝土供应要点

应用泵送混凝土施工之前，应首先确保施工流程组织设计的科学性以及合理性，切实保障施工过程中混凝土供应稳定性。泵送混凝土拌制流程与普通混凝土拌制流程相同，但是相较于普通混凝土，泵送混凝土对集料粒径以及级配提出更高的要求。在实际拌制过程中，严格依照原材料质量要求以及配比要求，按照规定顺序进行投料以及拌制，在此过程中应注意保证粉煤灰以及水泥的同步性，同时外加剂的添加应在水及水泥加入后进行，添加剂量依照配比要求确定。在泵送混凝土施工过程中，运输环节是整个作业流程的关键，施工单位应注意依照施工实际要求计算运输车台数，依据施工进度选择相应机具以及输送方法，切实保证混凝土供应的连续性[4]。泵送混凝土运输过程中，要最大限度地避免堵泵问题出现。在实际运输过程中应避免混凝土离析情况出现，外加剂初凝时间应与运输延续时间相契合，避免混凝土质量在运输过程中受影响。

2.2 混凝土泵及输送管选择布置要点

开展施工作业活动过程中应，充分认识到混凝土泵及输送管型号选择科学性对整个工程顺利开展具有重要的影响。在实际选择设备型号时，应注意根据工程建设过程中涉及的最大输送距离、输出量以及混凝土浇筑施工方案进行选择，在设备布局方面应注意依照施工场地交通条件以及其他设备布局情况进行设计。混凝土泵安置过程中场地平整性以及交通畅通性具有明确要求。为确保供料稳定性，混凝土泵应与浇筑地点距离应尽可能地近一些，同时混凝土泵作业范围内障碍物应首先清除[5]。

泵送混凝土输送管道选择采用直管、锥形管等，施工单位在实际选择设备过程中应注意充分依据粗集料粒径、混凝土输送量等因素进行选择，确保混凝土输送可靠性。混凝土输送管道安置过程中，施工单位应将输送距离作为设计关键因素，实际作业过程中应将控制管路距离及弯管最小作为主要原则，同时将连接头的牢固性以及密封性控制作为重点环节。具体作业过程中，施工单位应注意依照先远后近、依次拆管的施工要求进行作业，降低泵送施工过程中接管次数。弯管布置环节，施工单位应采用半径较大的弯管，以满足泵送需求。管路向上布置时，施工单位在搭设脚手架斜道过程中应利用钢管材料，实现降低输送阻力的目的，避免泵送作业过程中出现混凝土材料堵管情况。管路向下布置过程中，施工单位应尽可能地在垂直向下布置的管路下端设置缓冲水平段或管口朝向上部的倾斜坡段，避免混凝土材料下落时发生离析现象而导致管路被堵塞。

2.3 混凝土泵送及浇筑环节要点

1)加强对施工准备环节的重视程度。泵送施工准备环节的主要内容涵盖以下方面：模板及支撑质量检查、结构钢筋骨架检查、混凝土泵设备布局设计、泵送混凝土运输方案及设备设计、泵送混凝土运输延续时间计算、混凝土泵、混凝土输送管路及施工组织准备方案规划[6]。

2)把握混凝土泵送及浇筑环节要点。相较于常态混凝土，泵送混凝土工艺在实际应用过程中呈现出流动性更大的特征，在振捣流程作业过程中，骨料及水泥砂浆之间出现不均匀分布的几率更大，因此，为保证混凝土质量，施工单位在实际作业过程中应注意充分把握泵送混凝土的特殊性，优化施工现场管理体系，为此，应采取以下措施：①采用平层法进行浇筑；②控制混凝土下料高度，将其控制在1 m以下；③建筑竖向结构混凝土浇筑作业过程中，严禁在同一位置进行连续布料，应采用水平移动方式在2～3 m范围内进行布料；④泵送混凝土振捣作业过程中，施工单位应对振动棒移动间距及时间进行控制，具体标准为间距控制在40 cm左右，时间控制在15～30 s，避免长时间一次性振捣，在第二层混凝土覆盖作业之前，应进行二次复振，在提升混凝土材料紧密度同时，避免因过振产生的骨料下沉分离情况出现，影响施工质量。