论文摘要：结合相关工程施工经验和施工实践，就高墩大跨连续刚构预应力混凝土的泵送工艺进行了研究和总结。
论文关键词：高墩大跨连续刚构,混凝土,泵送工艺
1、工程概况
老庄河特大桥位于西部大通道包（头）北（海）线陕西境黄陵至延安段高速公路六标段K196+750处，全桥长870m，为95m+4×170m+95m六跨预应力混凝土连续刚构。
老庄河特大桥的桥墩墩身为左右幅分离布置，桥墩高度最高为105m，其梁部为预应力混凝土变截面连续刚构，采用C50混凝土,共计24410m，墩顶箱梁高9m，箱梁采用挂篮悬臂浇注法施工。在连续梁施工中采用拖泵来完成混凝土的输送任务，主要采取单机直接泵送到位方式施工，输送管垂直高度在100m以上。
2、混凝土配合比设计
连续梁的混凝土性能必须满足以下要求：高强度、高工作性、具有较高的耐久性、尺寸稳定性，要满足以上性能必须从原材料品质、配合比优化、施工工艺与质量控制等方面综合考虑。
2.1、混凝土原材料
2.1.1水泥：按照以下原则进行选择：
a、选用优质硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；
b、水泥的主要矿物成分硅酸三钙（CS）、硅酸二钙（CS）、和铝酸三钙（CA）对混凝土的性能影响较大，CS不仅对早期强度而且对后期强度发展均有贡献；CS水化较慢，通常只对后期强度有利；CA的水化速度最快，但CA的含量往往是水泥与减水剂适应性好否的关键，CA含量过高时，混凝土的流动度的经时损失很快。按有关文献要求CS含量高（＞8%）、CA含量底（＜8%）的水泥较适宜配制高性能混凝土。
我们经过对秦岭水泥股份有限公司所产P.O52.5R水泥的物化调查，其CS含量平均为48%～52%，CA含量平均为6%～7%，CS含量平均为21%～27%，满足有关技术要求。
2.1.2高效减水泵送剂：
高效减水泵送剂通过降低水的表面张力(水－气相)和界面张力(水－固相)的作用，大大地减少为达到所要求的工作性能的拌和水用量。目前国内常用的类型主要有萘系及三聚氰胺系两种，相对而言。萘系具有较高的减水率、三聚氰胺系对混凝土的流动度保持能力相对较强；使用高效减水剂最需关注的是其与水泥适应性问题。具体表现为混凝土的坍落度损失的快慢，在本项目中采用泵送工艺施工，更需考虑混凝土坍落度的经时损失。
我们经过多方面的对比后拟选用山西黄河外加剂厂生产的UNF-3C缓凝高强减水剂，从生产源头加强外加剂的质量控制，保证外加剂的有效减水成分必须为萘系与氨基磺酸盐复合物、缓凝成分必须为三聚磷酸钠与聚乙烯醇、引气成分必须为松香热聚物,对秦岭牌P.O52.5R水泥的实测减水率为27％～30％。
2.1.3集料：
a、粗集料：
配制高强高性能混凝土的碎石粒径Dmax通常选择在10～25mm的集料、粒形与级配必须采用连续级配且其针片状颗粒含量越少越好，界面粘结性必须优异。
我们在对铜川川口开采的碎石经过多次试验，其试验数据综合如下：该矿山石材抗压强度为：107Mpa；最大粒径为25mm、含泥量平均为0.5%、泥块含量平均为0.2%、堆积密度平均为1500kg/m3、表观密度平均为2550kg/m3，碱活性检测试件膨胀率为0.08％，为非活性集料。
b、细集料：
选用细度模数中等偏粗的天然河砂。我们在对西安灞河开采的河砂经过多次试验，其试验数据综合如下：细度模数平均为2.7、含泥量平均为0.8%、泥块含量平均为0.3%、堆积密度平均为1500kg/m3、表观密度平均为2550kg/m3。
2.2、配合比设计结果：
C50混凝土的配合比设计情况如表1所示：
表1混凝土配合比设计表
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混凝土等级
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理论配合比（kg/m3）
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水胶比
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坍落度（mm）
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R7强度（Mpa）
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R28强度（Mpa）
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水泥
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砂
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碎石
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水
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外加剂
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C50
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485
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722
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1083
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165
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6.305
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0.34
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180～220
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56
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65
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3、机械选型
根据现场施工环境及施工要求我们选择了三一重工生产的HBT60C-1816型拖泵，泵管直径为125mm，其主要技术参数如表2所示：
表2HBT60C-1816型拖泵主要技术参数表
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混凝土输送理论
压力（Mpa）
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混凝土输送理论排量（m /h）
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主动力（KW）
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主油泵
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理论最大输送距离（m）
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最大骨料尺寸（mm）
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高压小排量
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低压大
排量
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高压小排量
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低压大排量
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额定功率
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额定工作
压力
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额定工作
流量
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输送管直径 125mm
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输送管直径 125mm
|
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16.5
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11.1
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42
|
62.5
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110
|
32
|
358
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水平
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垂直
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40
|
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1200
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250
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4、泵管的配管设计
梁部混凝土垂直运输采用泵送方式进行，在0段中心采用三通管连接，T构两端同时浇筑混凝土，泵管的基本布置方式如图1所示：
黄延高速公路老庄河特大桥位于陕北黄土高原南部洛川县境内，桥址处沟壑纵横，地形崎岖，被称为黄延高速公路7座高墩、大跨连续刚构中施工难度最大的一座桥，在混凝土的运输中尤其突出。在根据施工现场的实际情况进行调查后对泵管进行了配管设计，设计结果如表3所示，由此可以看出各墩泵管换算后水平距离加上梁部水平管后皆很大，有的甚至接近理论最大值。
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表3 各墩125A输送管配管设计（至0 块）统计表
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项目
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向上垂直管（m）
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弯管（个）
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软管（m）
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水平管（m）
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向上倾斜配管
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换算水平距离（m）
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弯折90°
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弯折45°
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弯折15°
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1 墩
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63
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3
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3
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3
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5
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165m倾角30°
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941
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2 墩
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100
|
3
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1
|
5
|
30
|
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589
|
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3 墩
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76
|
3
|
5
|
1
|
5
|
30
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54m倾角45°
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713
|
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4 墩
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114
|
3
|
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1
|
5
|
62
|
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691
|
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5 墩
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51
|
3
|
5
|
|
5
|
52
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115m倾角45°
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867
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5、可泵性试验
合理的配合比有利于降低施工成本，保证质量，而是否可泵对于提高施工速度、保证施工质量、预防堵管有着直接影响。故对试配的配合比在现场进行了的可泵性试验，结果如表4所示：
表4混凝土现场可泵性试验统计表（现场18℃）
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强度
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设计坍落度
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泵送次数
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卸料口平均坍落度
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泵管出料口平均坍落度
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平均坍落度损失
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泵送距离
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泵管出料口混凝土效果
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C50
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180～220mm
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2
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200mm
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185mm
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15mm
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750m
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保水性好、未产生分层、离析、流浆等现象
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6、施工工艺控制
6.1混凝土计量、搅拌工艺
6.1.1混凝土搅拌站配有计算机自动控制系统，自动精确计量原材料：
a、砂单仓配料，采用输送带自动送料计量；
b、碎石采用双仓配料，按照5～10mm和10～25mm两种粒径进行掺配，采用输送带自动送料计量；
c、水泥采用散装罐储料，螺旋输送机自动送料计量；
6.1.2混凝土流动性对用水量相当敏感，其用水量控制予以严格的控制；
6.1.3外加剂采取分袋称量后加入，防止过量产生泌水和离析，以及不够量引起混凝土的性能不符合设计要求；
6.1.4搅拌采取强制式搅拌机拌制；混凝土搅拌时间不够将造成砼拌合不匀，外加剂未完全发挥减水效应导致混凝土在运输过程中坍落度增大,必须通过加强监控力度、提高工人思想意识，才能解决此类问题。 1/2 1 2 下一页 尾页 |
