CN103669360B - 泵送混凝土施工法在山区输电线路中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种山区输电线路中的基础工程混凝土施工技术，特别是一种泵送混凝土施工法在山区输电线路中的应用，其利用混凝土泵的压力将混凝土拌合物通过管道输送到浇筑施工点，同时一次性完成混凝土拌合物的水平运输和垂直运输。本发明所述的混凝土泵送施工法的应用与传统的山区线路基础施工自拌法相比较，具有很大的革新性，不仅加快施工进度、降低施工费用，而且还可以节约劳动力、减轻劳动强度、提高施工质量，在一定场合下可以获得明显的技术经济效益，特别是在大体积连续浇筑混凝土的工程下，混凝土泵送施工法的优越性、经济性得到充分发挥。

Description

泵送混凝土施工法在山区输电线路中的应用

技术领域

本发明涉及一种山区输电线路中的基础工程混凝土施工技术，特别是一种泵送混凝土施工法在山区输电线路中的应用。

背景技术

在山区输电线路中，塔位位于丘陵、山地地带，在进行基础工程时，由于原材料运输困难、塔位材料堆放场地紧凑，通常采用人工自拌法来提供混凝土，然而这样的方法需要较多的劳动力，且施工效率低；另外自拌法无法不间断搅拌，所提供的混凝土容易离析，导致出线混凝土塌落损失，工程质量低；再者，在山区输电线路中，由于地形复杂，导致作业安全难以保障，存在安全隐患；最后在基础工程中由于存在混凝土施工方量大、基面高差大等问题，基础工程施工的效率低、费用高、耗时费力。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种施工效率高、工程质量有保证、作业安全、成本低、省时省力的泵送混凝土施工法在山区输电线路中的应用。

本发明的目的是通过以下途径来实现的：

泵送混凝土施工法在山区输电线路中的应用，其要点在于，包括如下应用步骤：

提供液压活塞式混凝土输送泵、搅拌筒为6m³或8m³的混凝土搅拌运输车以及钢制输送管道；

混凝土原料：混凝土中精细的配料含量至少为每立方米350-400kg，所述精细的配料是指直径小于0.2mm的细砂和水泥；最小水泥用量为300kg/m³；

将混凝土输送泵放置在坚固平整的地面上，地基不坚实的需浇注一块平整的混凝土基础，并搭建简易工棚；混凝土输送泵的泵出口管路与钢制输送管道进行联接；

钢制输送管道沿地势平缓的上坡路上布置，高度较大时，底部采用厚壁管；最下面的弯管应为厚壁管，且易于拆缷；钢制输送管道中的每一段管路应做好支撑，每根管设1-2个支撑点支撑；直管及弯管用夹子固定，使管路及输送的混凝土料的重力由支撑点传到地面；管道敷设直达山区输电线路施工现场，

在混凝土输送泵的泵机和上坡管路间铺设设置长度的水平管路，水平管路的长度应不少于地势高差值的15%，泵送高程较大的塔位应在泵机水平管路上设置截止阀；

混凝土搅拌运输车在给混凝土输送泵供料之前应高速转动20-30s，以保证混凝土的均匀性，亦可以在混凝土尚余1/4时重新搅拌再继续供料；

泵水：根据管路长短，首先泵一至两料斗清水以润湿管路、料斗、混凝土缸；

泵砂浆：在泵机出口处管路中放入一只海绵球，将砂浆倒入料斗，管路长度小于150m时，用1：2水泥砂浆（1份水泥，2份黄砂）；管路长度大于150m时，用1：1水泥砂浆；

泵送混凝土料：在料斗内，砂浆余料还处在搅拌轴以上时，加入混凝土料，开始正常泵送；

混凝土输送泵将混凝土搅拌运输车所提供的搅拌好的混凝土通过钢制输送管道传送到山区输电线路施工现场。

所述的混凝土泵送是利用混凝土泵的压力将混凝土拌合物通过管道输送到浇筑施工点，同时一次性完成混凝土拌合物的水平运输和垂直运输。泵送混凝土具有输送能力大、效率高、能连续作业、节省人力、节约施工成本等优点。本发明所述的混凝土泵送施工法的应用与传统的山区线路基础施工自拌法相比较，具有很大的革新性，不仅加快施工进度、降低施工费用，而且还可以节约劳动力、减轻劳动强度、提高施工质量，在一定场合下可以获得明显的技术经济效益，特别是在大体积连续浇筑混凝土的工程下，混凝土泵送施工法的优越性、经济性得到充分发挥。

混凝土输送泵的泵出口管路与钢制输送管道进行联接的方式有以下几种选择：

①直接联接：泵出口与锥管联接后，笔直往前设置。

②U形联接：泵出口与锥管联接后，并接3m直管接两个90°弯管成180°水平弯管。

③L形联接：泵出口与锥管联接后，并接3m直管，接一个90°弯管。

不同的联接方式各有其优缺点。直接联接，泵送阻力小，但泵送高度较大时，混凝土容易倒流，适合于水平或水平以下输送混凝土；U形联接，泵送阻力较大，但泵送高度较大时，混凝土不容易倒流，适合于大高度泵送；L形联接，泵送阻力介于上两者之间，但横向反作用力大，因此锥管处应有牢固的固定。

综上所述，本发明的技术效果在于：

1、机械化程度高,而且需要的劳动力少，所以施工组织简单；2、对混凝土的输送和浇筑作业是连续的，因此施工效率高，工程进度快；3、混凝土泵送工艺对混凝土质量要求比较严格，也可以说泵送是对混凝土质量的一次检验，又因为泵送是连续进行的，在泵送过程中混凝土不易离析，所以混凝土塌落度损失不大，因此容易保证工程质量；4、混凝土泵送施工法作业安全，可减少施工过程中的危险；5、混凝土泵送施工法对施工作业面的适应性强，作业范围广，混凝土输送管道既可以铺设到其他难以到达的地方，又能使混凝土在一定的压力下充填浇筑到位，还可以将泵串联使用，以增大输送距离和高度，满足各种施工要求。

具体实施方式

最佳实施例：

本发明所述泵送混凝土施工法在山区输电线路中的应用，在实施过程中以发明内容部分的步骤为主线，提供一个如下具体的施工方案。

一、施工准备工作

1、机械设备的选择：

①泵送装置采用液压活塞式混凝土输送泵，混凝土输送压力为21MPa。

②输送管道一般是用钢管制成，管径通常有100mm、125mm、150mm等几种，标准管长3m，配套管有1m、2m，另配有90°、45°、30°、15°等不同角度的弯管。输送管的管径选择主要根据混凝土骨料的最大粒径以及输送距离、输送高度和其它工程条件决定。本标段混凝土设计配合比骨料最大粒径25mm，选择口径125mm输送管。

③管道的安装。输送管道的敷设应符合“路线短、弯道少、接头严密”的要求。

④混凝土的运输：商品混凝土的运输是泵送混凝土施工工艺的关键，要求所选用的运输工具和方法都要保证在运输过程中不使混凝土产生离析。本工程选用的是搅拌筒为6m³或8m³的混凝土搅拌运输车。在运输过程中不停的转动筒体，不得随意加水搅拌使用。为保证混凝土泵的连续作业，必须要求搅拌站混凝土运输车辆满足需要，且应作好运输车辆的调配工作。泵送混凝土的和易性随着运输时间的延长而降低。一般情况下，泵送混凝土的运输连续时间不宜超过设计规定值，如表3.1-1所示：

表3.1-1泵送混凝土的运输连续时间

注：未掺加外加剂的泵送混凝土运输延续时间，当混凝土出机温度为25～35℃时，运输延续时间为50～60min，当出机温度为5～25℃时为60～90min。

2、混凝土原材料的选择

①混凝土中精细的配料含量至少为每立方米350~400kg。（直径小于0.2mm的细砂和水泥）表3.1-2中列出最大骨料尺寸所对应的细砂的含量。对于碎骨料，细砂的含量通常额外要多10%，因为它骨料的表面积较大，在管道中运行困难。

表3.1-2最大骨料对应细沙的含量

②

③混凝土骨料的尺寸

和易性、流动性好混凝土基本是可泵送的。理想的可泵送混凝土都有一个好的骨料尺寸比例，是由多种尺寸骨料混合而成，以便细小的骨料可以填充到大尺寸骨料的间隙之间。以下是可泵送混凝土骨料尺寸表和各种尺寸骨料的比例。通常混凝土成分有可能在可泵送的范围内变化，但有时也会由于特殊原因超出这个范围。很明显，砂和细料在骨料中占大部分。推荐含砂率见表3.1-3。

表3.1-3推荐砂率表(%)

注意：含砂率最小应大于40%,否则泵送十分困难。

④泵送混凝土的最小水泥用量宜为300kg/m³。

⑤泵送混凝土应掺加适量外加剂，并应符合国家现行标准的规定。外加剂的品种和参量宜由试验确定，不得任意使用。

⑥掺粉煤灰的泵送混凝土配合比设计，必须经过试配确定，并应符合国家现行标准的有关规定。

二、混凝土泵的设置

1)混凝土泵的设置，应远离斜坡、堤坝、凹坑、壕沟，应考虑搅拌运输车或现场搅拌上料方便，并尽可能缩短管路布置线路。

2)混凝土泵必须放置在坚固平整的地面上，地基不坚实的需浇注一块平整的混凝土基础。同时搭建简易工棚。

3)当泵机到达设定位置，应用千斤顶或手摇支地轮、液压顶升油缸调整其高度，便泵机行走轮离地，并用支腿插销牢固固定支腿。保证料斗门开关自如，清料方便；若长时间不变动泵机位置，可卸下轮胎。

4)在混凝土泵设置的场地周围，应确保水源充分，电源（380V±5%）可靠，使用安全。必须按电机功率配备足够线径的电缆线，以保证电机启动安全。并架设应有的照明设备。

5)泵机周围必须保证有1m的工作空间，以便操作和维修。

6)由低压状态泵送转换为高压泵送状态时，必须重新固定泵机，使之牢固可靠。

三、输送管路布置

1)泵出口管路布置形式有三种，根据现场施工形式而定：

①直接联接：泵出口与锥管联接后，笔直往前设置。

②U形联接：泵出口与锥管联接后，并接3m直管接两个90°弯管成180°水平弯管。

③L形联接：泵出口与锥管联接后，并接3m直管，接一个90°弯管。

2)不同的联接方式各有其优缺点。直接联接，泵送阻力小，但泵送高度较大时，混凝土容易倒流，适合于水平或水平以下输送混凝土；U形联接，泵送阻力较大，但泵送高度较大时，混凝土不容易倒流，适合于大高度泵送；L形联接，泵送阻力介于上两者之间，但横向反作用力大，因此锥管处应有牢固的固定。

3)管路布置基本原则：

①混凝土输送管路绝不允许承受任何外界拉力；

②管路布置应按最短距离和最少弯头的原则来铺设；

③输送管路应布置在人员易接近处，以便清理和更换输送管路；

④各管路必须保证联接牢固、稳定，弯管处加设牢固的固定点，以免泵送时管路产生摇晃、松脱；

⑤各管卡不应与地面或支撑物相接触，应留有一定的间隙，便于拆装，同时各管卡一定要紧到位，保证接头密封严密，不漏浆，不漏气；

⑥水平管路铺设不应悬空，必须有牢固的支撑，输送管路工作时间很长时，管路必须用枕木铺垫。

4)山区地形的管路布置

①输送管路可沿地势平缓的上坡路上布置，高度较大时，底部应用厚壁管；最下面的弯管应为厚壁管，且易于拆缷。管路应做好支撑，每根管都应设1~2个支撑点支撑。直管及弯管需用夹子固定，使管路及输送的混凝土料的重力由支撑点传到地面；

②管路随着高度的增加，被输送的混凝土有回流的趋势，对S管产生冲击，为减弱这种冲击力，应在泵机和上坡管路间铺设一定长度的水平管路，以保证有足够的阻力阻止混凝土回流。水平管路的长度一般应不少于地势高差值的15%，泵送高程较大的塔位应在泵机水平管路上设置截止阀。

四、混凝土的搅拌和运输

1)混凝土的运输采用混凝土搅拌运输车，它能边运行边搅拌，保证混凝土不离析。但其运输能力须大于混凝土泵的泵送能力，以保证泵送不中断。混凝土搅拌运输车在给泵供料之前应高速转动20~30s，以保证混凝土的均匀性，亦可以在混凝土尚余1/4时重新搅拌再继续供料。如果混凝土搅拌运输车内混凝土坍落度降低，允许向搅拌运输车内加入与混凝土相同水灰比的砂浆，经充分搅拌后供料。

2)混凝土有一定的初凝时间，混凝土拌和、运输、浇筑、振捣等各个工序都应在初凝之前完成，以免在浇筑、振捣之前混凝土凝结。此外，在运输过程中由于水分蒸发等原因，还会使坍落度损失，给浇筑和振捣增加困难，因此应尽量缩短混凝土搅拌站到施工工地的时间。

3)如果搅拌站到工地的距离太远，混凝土用搅拌运输车运到工地后必须测量坍落度。因混凝土经远途运输后，坍落度必然受到损失，使泵送发生困难，甚至发生堵管等现象。

五、布料

用混凝土泵输送混凝土，布料是很重要的问题。如果布料不及时，就会发生积料、堆料现象，使泵送压力升高，易发生堵管。用混凝土泵施工铁塔基础时，一般采用溜槽布料，这是应用较多的一种布料方法，将管道安装得高一些（0.5~1.0m），在混凝土输送管出口处接一斜溜槽。

六、低压泵送作业

1)泵水：根据管路长短，首先泵一至两料斗清水以润湿管路、料斗、混凝土缸。

2)泵砂浆：在泵机出口处管路中放入一只海绵球，将砂浆倒入料斗，管路长度小于150m时，用1：2水泥砂浆（1份水泥，2份黄砂）；管路长度大于150m时，用1：1水泥砂浆。注意：砂浆必须充分搅拌。砂浆用量每200m管路约0.5m³。

3)泵送混凝土料：在料斗内，砂浆余料还处在搅拌轴以上时，加入混凝土料，开始正常泵送。加入的混凝土应符合泵送要求。

七、高压泵送作业

高低压切换时，应在电控柜面板文本屏上按下高低压切换按键，即可实现高低压自动切换。

当采用低压方式输送，正常泵送压力方达22MPa左右（一般在垂直高度60~80m）时，应转换成高压输送方式。转换成高压输送方式，在泵送操作中除按前述泵送作业程序中所述要求外，还应注意如下问题：

1)水平管路长度应足够，一般要求不少于地势高差值的15%，保证有足够的阻力阻止混凝土回流的趋势，否则可能造成S管换向困难。

2)泵送前应检查切割环及眼镜板的间隙，一般最大间隙不超过2mm，否则在泵送过程中会出现泵不上或出料少，甚至堵管现象。

3)泵送过程中，停泵时间不得过长，如遇特殊情况停泵时间超过20min，应每隔10min点动主油缸，适当运动管道中混凝土，防止凝固。

4)在高压泵送时，当垂直输送高度超过150m时，在泵机出料口与水平管路第一个弯头之间必需接入管路截止阀。当泵送停止时间超过5min时需将截止阀关闭，防止混凝土浆泄漏造成堵管。重新泵送时应先将截止阀打开，点动主油缸，使管道中混凝土运动畅通后，再进行正常泵送，高层泵送不宜频繁点动分配阀和反泵工作。

5)高压泵送布管时，应注意由水平转垂直的90°弯管，弯曲半径应不小于500mm，否则容易堵塞。该弯管应便于拆卸，管路布置应牢固固定，以免摇晃脱落伤人。还应经常检查泵出口前50m内输送管壁厚及各接头密封情况。

本发明未述部分与现有技术相同。

Claims (1)

1.泵送混凝土施工法在山区输电线路中的应用，其特征在于，包括如下应用步骤：

提供液压活塞式混凝土输送泵、搅拌筒为6m³或8m³的混凝土搅拌运输车以及钢制输送管道；

混凝土原料：混凝土中精细的配料含量至少为每立方米350-400kg，所述精细的配料是指直径小于0.2mm的细砂和水泥；最小水泥用量为300kg/m³；

将混凝土输送泵放置在坚固平整的地面上，地基不坚实的需浇注一块平整的混凝土基础，并搭建简易工棚；混凝土输送泵的泵出口管路与钢制输送管道进行联接；

钢制输送管道沿地势平缓的上坡路上布置，高度较大时，底部采用厚壁管；最下面的弯管应为厚壁管，且易于拆缷；钢制输送管道中的每一段管路应做好支撑，每根管设1-2个支撑点支撑；直管及弯管用夹子固定，使管路及输送的混凝土料的重力由支撑点传到地面；管道敷设直达山区输电线路施工现场，

在混凝土输送泵的泵机和上坡管路间铺设一定长度的水平管路，水平管路的长度应不少于地势高差值的15%，泵送高程较大的塔位应在泵机水平管路上设置截止阀；

混凝土搅拌运输车在给混凝土输送泵供料之前应高速转动20-30s，以保证混凝土的均匀性，亦可以在混凝土尚余1/4时重新搅拌再继续供料；

泵水：根据管路长短，首先泵一至两料斗清水以润湿管路、料斗、混凝土缸；

泵砂浆：在泵机出口处管路中放入一只海绵球，将砂浆倒入料斗，管路长度小于150m时，用1：2水泥砂浆；管路长度大于150m时，用1：1水泥砂浆；

泵送混凝土料：在料斗内，砂浆余料还处在搅拌轴以上时，加入混凝土料，开始正常泵送；

混凝土输送泵将混凝土搅拌运输车所提供的搅拌好的混凝土通过钢制输送管道传送到山区输电线路施工现场。