浅析高速公路泵送混凝土施工中常见问题及解决措施

摘  要：针对高速公路施工中用于桥涵施工的泵送混凝土在泵送过程中容易出现堵泵、难泵等现象，本文对其原因进行了相关分析，阐述了施工过程中实际解决方式，为后续施工积累经验教训。避免施工中再次出现类似问题或出现问题后难以解决，延误工程进度。

关键词：泵送混凝土;堵泵;外加剂;坍落度;原材料

中图分类号：U445 文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2021）01-0000-00

0引言

泵送混凝土施工过程中，除混凝土应满足设计强度、耐久性、和易性和可泵性等要求外，管路的布置也很重要。本文结合江西省某高速公路项目现场施工实际问题，从原材、施工等方面综合分析，为后续施工积累相关经验。高速公路泵送混凝土施工方量大，运输距离长，故泵送混凝土施工质量是工程进度的保证。在工程施工过程中，曾多次遇到混凝土难泵、堵泵等问题。现将所遇问题总结论述如下。

1集料问题

由于混凝土中集料的体积约占混凝土总体积的70%，因而集料质量的好坏对混凝土性能具有十分重要的影响。级配、粒径分布、含泥量、泥块含量等集料主要性能指标，该工程泵送混凝土所用粗集料为5～31.5mm连续级配碎石（由 5～10mm、10～20mm及10～31.5mm三级碎石掺配而成）;所用细集料为河砂。

1.（1）集料含泥量大。

因该项目所处位置降雨量大，粗集料生產过程中防雨措施不够，造成母材湿润，筛分分离过程不彻底，故常有一些含泥量大的粗集料运送至混凝土搅拌站。虽然对含泥量严重超标的粗集料进行退回清场处理，对水洗之后尚能使用的粗集料进行水洗清理;但因清洗不彻底等原因，在使用过程中常有粗、细集料的含泥量即使满足规范要求，也处于规范值的上限状态的情况。

（1.2）集料质量不稳定。

因市场竞争及料源母材不稳定等原因，粗、细集料进场批次不同，质量亦参差不齐，甚至有相同批次的集料亦有不同质量的现象。质量不齐的粗、细集料对实际混凝土搅拌产生了严重困扰。

（1.3）解决方案。

在后续施工中，通过采取加强对集料的质量控制、严格按照规范要求对每批次进场原材进行检测、对级配有较大波动的碎石合理调整掺配比例、对含泥量偏大的粗集料进行彻底清洗、根据每批次细集料的细度模数变化合理调整砂率等措施，使泵送混凝土质量得到了改观。因级配、砂率更为稳定合理，硬化后的混凝土强度亦有所提高，混凝土外观更为漂亮。

2外加剂成分变化

聚羧酸减水剂作为目前应用最为广泛的减水剂，其自身优势明显：与水泥相容性好，混凝土保坍性能好;产品污染小，不含甲醛是绿色环保产品;可使用更多矿渣、粉煤灰等掺和料，改善混凝土和易性，降低成本。但同时，聚羧酸减水剂亦有其自身存在的问题与缺陷：温度敏感性强，不同温度条件下，混凝土保坍性不同;功能性产品较少，难以满足超高、超长距离混凝土泵送、负温施工、超早强混凝土的制备以及混凝土高耐久性等要求。

2.（1）问题分析。

该项目泵送混凝土所用外加剂为聚羧酸高性能减水剂。由于季节变化，厂家在进行外加剂温度适应性及凝结时间调整时，没有取现场水泥进行适应性试验，且未跟施工单位进行沟通。导致施工方没有根据外加剂配方变化进行配合比试拌验证，使新拌混凝土在进行泵送时，混凝土流动性不满足施工要求，出现堵泵现象。

（2.2）解决方案。

结合现场使用水泥，对减水剂进行适应性调整、混凝土试配等工作，使此问题得以解决。

3热水泥的使用

热水泥在使用过程中需水量大，水量的增加不仅降低混凝土强度，还影响混凝土耐久性，增加混凝土开裂隐患。

3.（1）问题分析。

热水泥本是严禁在混凝土拌制中使用的，但因该项目所处地域气候炎热，取样水泥经试验各项指标合格，但水泥储存时间短、在罐中水泥的中心温度却超过规定使用温度。导致实际拌制过程中外加剂用量增加，新拌混凝土坍落度损失过大，不满足泵送要求，造成了混凝土的浪费。

（3.2）解决方案。

经原因查找、综合分析，严格控制水泥进场及存放时间，保证施工中使用的水泥温度满足规范要求，避免了隐患混凝土的使用。

4环境温、湿度

施工地点夏季天气炎热，且降雨量很大，空气潮湿，对混凝土及原材料的影响不容忽视。

4.1环境温度的影响

较高的环境温度会加速混凝土的凝结。据资料显示[1]，灰砂比为1﹕2的水泥砂浆，温度从28℃提高至46℃时初凝时间约缩短了一半。水灰比为0.4～0.6时效果大致相同，但实际凝结时间会随水灰比的降低而缩短。较高的环境温度会使混凝土在相同用水量条件下流动性更小，也会使新拌混凝土温度升高，从而使坍落度损失加快、水化反应更快。水化反应的加速导致混凝土加速凝结，但长期强度降低。

4.2环境湿度的影响

连续的雨天及潮湿的空气，使粗、细集料含水率增大。经实测，料仓中堆放的细集料含水率最大时曾达14%。堆放中的集料面层与中部含水率差别亦很大。因此在实际混凝土拌制过程中，集料不同的含水率使得拌制工作十分被动。

4.3解决方案

（1）为解决浇筑温度过高的问题，一般选择晚上或上午进行混凝土搅拌、运输及泵送，避开高温时段施工。改善混凝土罐车的保水、降温措施，用湿草袋等遮盖输送管，避免阳光照射。集料仓保证遮阳通风良好，尽可能降低存储集料的温度。

（2）混凝土拌制前及拌制过程中，严格检测集料含水率，必要时加大检测频率。保证新进材料与旧材料堆放不混合，以避免出现集料含水率忽大忽小现象。聚羧酸减水剂的温度敏感性及泵送混凝土的流动性要求，决定了环境温、湿度对此类混凝土的重要影响，施工过程中必须严密注视环境变化以采取相应对策保证混凝土的正常泵送及施工质量。

5混凝土搅拌时间

良好的均匀性是混凝土顺利泵送的前提。进行适当搅拌后的新拌混凝土，所有集料颗粒表面被水泥浆包裹，拌合物均匀。

5.（1）混凝土搅拌时间不足。

各种原材料混合不均匀，聚羧酸减水剂不能充分发挥作用，水泥不能充分与水接触发生反应，水泥浆不能充分包裹集料表面，导致出机混凝土坍落度不够，黏聚性及匀质性差。

（5.2）出现问题。

因混凝土生产方量大，混凝土搅拌机司机经常会改变设计要求的搅拌时间，通常是缩短搅拌时间。造成混凝土匀质性不足，坍落度损失过大，泵送过程中出现堵泵等现象。

（5.3）解决方案。

加强对搅拌机司机的业务培训，注重其责任心的培养。使其意识到搅拌时间缩短所带来的安全隐患，保证用设计要求的时间进行混凝土搅拌。

6现场施工组织

泵送混凝土对现场施工组织依赖性较高，时间过长，环境温度变化都会影响泵送混凝土的质量。

6.（1）人员问题。

混凝土罐车已到现场、却不见现场施工人员或不见泵车司机在场的现象。这严重影响施工进度，同时影响混凝土的泵送质量。

（6.2）罐车问题。

混凝土罐车中的清洗用水未卸干净就卸料于罐车之中。造成实际混凝土水胶比增大，强度降低，甚至还会使混凝土离析，影响工程质量，造成混凝土浪费。

（6.3）现场加水问题。

现场施工人员遇到混凝土坍落度过小就加水。据分析[2]，拌合物中拌和水的减少是由以下因素造成的：在长时间搅拌过程中，拌合物中的水一部分被集料吸收，一部分被蒸发到空气中，只有很少量的水参与了水化反应。集料之间的研磨使拌合物温度升高，混凝土拌合料不停的搅拌增大了拌合料与空气接触的机会。水被集料吸收与蒸发到空气中的量随搅拌时间的增加而越来越大。由于混凝土中实际用水的减少导致混凝土强度的提高与坍落度的降低。

（6.4）解决方案。

泵送混凝土的施工必須组织协调明确，保证罐车到位有人员施工、有泵车可用。在遇到混凝土坍落度不满足泵送要求时，指定专职人员添加适量减水剂并利用罐车进行搅拌，经试验人员检测合格后方可泵送。

7结论

泵送混凝土在施工中的应用越来越多，角色越来越重要。作为试验检测人员，须对施工中的各项原材料严格把关，加强过程控制、坚持原则，杜绝使用不合格原材及混凝土，保证工程质量。

参考文献

[1] A.M.内维尔.混凝土的性能[M].北京：中国建筑工业出版社，2011（4）：288-289.

[2] 乔运鹏.泵送混凝土使用中应注意的问题[J].建筑与工程，2006（5）：99.

收稿日期：2020-12-05

作者简介：郭松林（1987—），男，河南洛阳人，本科，工程师，研究方向：工程试验检测。

Analysis of Common Problems and Solutions in Expressway Pumping Concrete Construction

GUO Songlin

（China Railway Fifth Bureau Group Second Engineering Co.， Ltd.， Hengyang  Hunan  421002）

Abstract： Aiming at the phenomenon of pumping concrete used for bridge and culvert construction in expressway construction， which is prone to block pumping and difficult pumping during the pumping process， this article analyzes the reasons for it， expounds the actual solution during the construction process， and provides a follow-up Accumulate experience and lessons during construction. Avoid recurrence of similar problems during construction or difficulty in solving problems after they occur， which will delay the progress of the project.

Keywords： pumping concrete; blocking the pump; admixture; slump; raw materials