远距离泵送抗渗砼施工

远距离泵送抗渗砼施工
蔡祥明
淮南市第一污水处理厂位于淮河南岸，淮南市田家庵电厂丙灰场内，占地面积105亩，为日处理10万吨的大型污水处理工程，由四座终沉池(内径50m，底板厚度600mm)；二座氧化沟（107.5×57.75m，底板厚度700mm）；二座厌氧池（58.07×21.8m,底板厚度650mm）及八个小型构筑物组成，砼强度等级为C25S6。

⑴氧化沟底板面积大，厚度较厚，砼一次浇筑2100多m3，不分层、不留设施工缝及后浇带。

⑵施工期间气温低，环境温度在0℃左右，最低温度在零下5℃。

⑶在底板位置上设有纵横三道2m宽的砼加强带，强度等级为C30抗渗等级为S6。

⑷水平泵送距离长，最远处水平泵送距离约为400m。

⑸设计要求水灰比控制在0.5以内，水泥用量在300～350Kg 之间。

⑹由于地方条件所限无商品砼，须自拌。

1.混凝土方案确定：
1.1水泥
采用化三建三峰水泥厂生产的矿渣水泥，其特点是：在低温下强度增长较慢，后期增长快，水化热低，抗冻性好，故砼内部温度的峰值出现比普通水泥晚。

1.2外加剂
为防止砼产生温度裂缝，提高泵送能力，延长初凝时间，使砼具有抗冻、抗渗性能，改善砼自身的各项性能，控制其内部约束力产生的收缩裂缝。

砼中添加外加剂，经对多种外加剂进行比较，并送安徽省建筑研究院测试。

决定选用张家港市新型建材实业公司生产的JM-Ⅲ型高效复合外加剂。

此种外加剂具有微膨胀、泵送、缓凝、抗渗、防冻等多重功能。

掺量（以水泥用量计）6～8%，可节省水泥10～20%；减水效果好，减水率可达18～25%，且混凝土稠度适中，不分层离析；早期增强效果显著；坍落度可由普通砼的2～5cm提高到18～22cm，且1～2小时坍落度损失小于3cm；延长初终凝时间3～10小时，混凝土与泵内壁阻力小，可泵性好；降低水化热；抗冻性能较好。

1.3 选用选用级配良好的10～20mm碎石，细骨料为中粗砂，有利于防止干缩裂缝。

1.4为控制内外温差，采用一层塑料薄膜加两层草袋覆盖的技术措施，以避免砼表面降温过快，控制浇筑后砼表面和内部温差不超过25℃，避免砼强度增长期间出现温度收缩裂缝。

1.5 制定正确的砼浇筑工艺，采用一次浇筑，两层振捣退打工艺。

1.6 运用测温技术，测定内外温差以便采取措施。

2.施工方案
2.1 施工段划分及施工顺序：
⑴由沉降缝划分两个施工段，东段为第一施工段，西段为第二
施工段。

每段砼浇筑量约2100M3。

⑵施工主要顺序为第一施工段浇筑施工顺序自东至西，第二施工段浇筑施工顺序自西至东。

2.2 材料要求
⑴进场水泥须有出厂证明和复试报告。

⑵粗骨料的含泥量不大于1%，细骨料的含泥量不大于3%。

⑶为满足砼的和易性要求，并防止砼因温差产生收缩裂缝，在砼内掺入JJM-Ⅲ型外加剂（用量为水泥用量的7%；加强带为12%）。

2.3 砼配合比要求：按设计要求每m3砼水泥用量在300---350kg 之间，水灰比控制在0.5以内，砼坍落度为18～20cm，初凝时间确定为7小时，C25S6配合比（kg/ m3）为425#矿渣水泥，水泥：水：砂：石：外加剂=347：190：789：1047：26.1。

加强带C30S6配合比（kg/ m3）为525#矿渣水泥，水泥：水：砂：石：外加剂=343：195：783：1082：46.8kg。

2.4 机械设备选择
⑴在现场设立大型的集中砼搅拌站，选用4台750L砼搅拌机，1台350L砼搅拌机（浇筑加强带处砼）4台PL1200电子计量配料机，2台ZL40装载机，组成60m3/h的搅拌站，为保证施工过程中供电正常，配备160GF、SP150发电机组各一台。

⑵本工程布置4台固定砼泵，其中2台（一台备用）施维英泵（理论单泵泵送能力60m3/h）。

2台（一台备用）楚天泵（理论单泵泵送能力60m3/h）。

一旦砼泵出现事故时，用备用泵进行泵送，这样
可以保证工程进度，避免出现施工冷缝，确保工程质量；
⑶施维英砼泵最大水平输送距离计算：
L max=P max/△P h
=2/r0[K1+K2(1+t1/t2)V2]a2
△P h
P max——砼泵最大出口压力，施维英泵10×106Pa,楚天泵6.7×106Pa
——砼在水平输送管内流动每米产生的压力损失（P a/m）△P h
r0——砼管半径（m），施维英泵62.5mm,楚天泵75mm
K1——粘着系数 K1=(3.00-0.1)×102=290
K2——速度系数 K2=(4.00-0.1)×102=390
t1/t2——砼泵分配阀切换时间与活塞堆压砼时间取0.3 V2——混凝土拌合物在输送管内平均流速，
（施维英泵V2=V max/S=0.017/0.012=1.417m/S）
（楚天泵V2=V max/S=0.017/0.0177=0.96m/S）
V max——理论输送量m3/S
S——泵管面积（m2）
a2——径间压力与轴后压力之比，取0.9
施维英泵：
=2/0.0625[290+390(1+0.3)×1.41]0.9
△P h
=28182(Pa)
L max=10×106/28182=354.8m
楚天泵：
=2/0.075[290+390(1+0.3)×0.96]0.9
△P h
=18434(Pa)
Lmax=6.7×106/18434=363.5m 基本满足要求
2.5试泵：由于砼泵送水平距离较远。

每台泵在砼垫层施工时用C25S6砼进行试泵，检验泵送能力，经试泵能满足泵送要求。

2.6 砼浇筑
⑴布管及泵送：
根据布置图合理布设泵管，减少弯头设置，降低阻力；并一次布设到位。

采用螺栓把泵管与垫木可靠的连接起来，使泵管在巨大的压力作用下不做大范围晃动，以减少阻力，保证连续泵送；砼泵采用快速小方量连续打压，确保泵送连续；合理安排作业，调整劳动力组织，使砼不间断泵送，防止堵管。

操作时严格按操作规程，防止空气吸入泵管而增加阻力，以防止砼拌合物离析和堵管。

⑵浇筑
从远到近、依次后退，采用斜面一次浇筑法，在斜面下层砼未初凝时（初凝时间约7小时）进行上一层砼浇筑，在不同部位用两个振动棒按上下两个层次，采用循序渐进，一次到位的浇筑方法，以消除冷缝，增强砼的密实性，保证砼防水质量。

两台泵采用并行退打，每个泵管施工宽度为4米，并控制一次性浇筑进度2m，使砼暴露面小时间短，浇筑面最大，浇筑时间最短。

砼要求一次浇筑不留施工缝，钢筋净间距18cm，能满足ф50mm
振动捧的工作面，对砼石子粒径和振捣要求较高，要求石子级配连续，振捣依次振捣密实，不能漏振，确保砼的振捣质量。

砼浇筑点坍落度控制在170mm±10mm左右，避免流淌面过大，覆盖不及时造成施工冷缝。

⑶加强带净宽2m，砼为C30S6，在加强带位置设水平方向φ12＠200；L=3M的加强筋。

在加强带两侧设钢丝网隔离，钢丝网用φ8＠50的钢筋固定在底板钢筋上，并在浇筑时加强该部位的振捣。

平行主泵管的加强带使用机械翻斗车浇筑，垂直主泵管的加强带使用泵送能力强的泵泵送。

保证加强带处为高一等级砼。

⑷泌水处理：为排除流动性的砼在浇筑过程中上涌的泌水和浆水,我们在施工中在靠近模板上口处设排水口。

⑸表面处理：底板面层在浇筑完成2～4h内，按标高用长刮尺刮平，然后用木槎板反复槎压，使表面密实，最后用铁槎板压光，防止砼表面龟裂。

3.质量控制措施
3.1技术交底：浇筑前进行技术交底，了解配合比。

原材料专门分仓堆放，外加剂单独计量，原材料储备足量，确保连续供应。

3.2检验：在砼浇筑期间对砼的原材料质量、材料计量以及砼坍落度进行跟踪检查、记录，确保供应的连续、匀速、质量的稳定。

3.3砼性能控制：在控制砼泵送的同时，严格控制砼水灰比，现场专人检查泵送出机砼坍落度与入模坍落度、外加剂添加，加强原材
料控制，确保生产出高性能的砼入泵，保证泵送成功。

3.4为避免原材料及砼受冻夹杂冰雪，砂、石、原材料、泵管均进行覆盖，砼搅拌站全封闭。

连续浇筑突降大雪时，浇筑现场搭设封闭防护棚，棚内布设碘钨灯。

3.5砼搅拌注意事项：
⑴计量必须准确：水泥、外加剂、水误差控制在±2%范围之内，砂、石控制±3%范围之内，砂石采用电子配料机计量，水泥采用专设磅称计量，外加剂采用小方便袋计量。

⑶投料顺序：石子→水泥→外加剂→砂→水
⑷搅拌时先加水湿润滚筒内壁，将水倒尽，每台搅拌机拌制二盘与砼配合比相同的砂浆压入泵管，然后按配合比拌和砼。

⑸砼拌和时间不少于180S。

3.6试块制作要求：试块现场取样，现场制作。

每100M3制作两组，由于砼浇筑连续浇筑，坚持昼夜值班取样，每班测试砼坍落度4次，每班砼搅拌时间抽查8次。

3.7保温及养护措施：本工程砼施工时正值冬季，由于气温较低，为防止砼表面受冻而影响砼的强度，砼浇筑后立即对其表面用塑料薄膜覆盖，并在塑料薄膜上覆盖两层草袋进行保湿保温，晴天正温时浇水养护，保持砼表面湿润，并保证养护不少于14天。

3.8砼测温：为掌握砼的内外温差，及时了解温差对砼质量的影响，对砼进行温度监测控制。

⑴测点布置：因本工程不属于大体积砼的施工，测温采用普通
温度计，测温点布置详见附图1。

⑵测温时作好测温点的温度测量记录，以便及时发现问题。

⑶测温次数：砼浇筑后4天内，每天测一次。

测温记录表
根据实测。

内外温差小于25℃，采用上述保温及养护措施能满足要求。

4.总结
4.1淮南市污水处理厂氧化沟底板浇筑完毕已近8个月，经淮南市质检站核验 38组抗压试块的强度和14组抗渗砼试块的抗渗等级等指标均符合设计要求。

砼表面光洁平整，未发现裂缝。

且经过对氧化沟满水试验，渗漏量符合设计要求。

4.2通过对外加剂的选择、以及成功使用JM-Ⅲ型复合外加剂，为以后JM-Ⅲ型复合外加剂的应用推广，以及冬期抗渗砼的施工积累了丰富的经验。

4.3本工程成功完成了24800m3砼的泵送，为以后施工远距离砼泵送积累了经验，同时加快了施工进度并节约了费用。