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L1——混凝土搅拌运输车往返距离;
T1——每台混凝土搅拌运输车总计停歇时间;
Qmax——每台混凝土泵的最大输出量;
α1——配管条件系数;
η——作业效率;
R——曲率半径;
N2——混凝土泵数量;
Q——混凝土浇筑数量;
To——混凝土泵送施工作业时间;
Lmax——混凝土泵的最大水平输送距离;
Pmax——混凝土泵的最大出口压力;
ΔPH——混凝土在水平输送管内流动每米产生的压力损失;
O——混凝土输送管半径;
K1——粘着系数;
K2——速度系数;
S1——混凝土坍落度;
T2/T1——混凝土泵分配阀切换时间与活塞推压混凝土时间之比;
V2——混凝土拌合物在输送管内的平均流速;
α2——径向压力与轴向压力之比;
F——新浇混凝土对模板的最大侧压力;
γ——混凝土重力密度;
To——新浇混凝土初凝时间;
T——混凝土温度;
V——混凝土的浇筑速度;
H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的高度;
β1——外加剂影响修正系数;
β2——混凝土坍落度修正系数;
S10——混凝土加压至10S时的相对泌水率;
V10、V140——混凝土加压至10S和140S时的泌水量。
3 泵送混凝土原材料和配合比
3.1 泵送混凝土原材料
3.1.1 拌制泵送混凝土所用的水泥应符合下列国家现行标准:
(1)《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》;
(2)《矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥》。
3.1.2 粗骨料最大粒径与输送管径之比:
泵送高度在50M以下时,对碎石不宜大于1∶3,对卵石不宜大于1∶2.5;
泵送高度在50~100M时,宜在1∶3~1∶4;
泵送高度在100m以上时,宜在1∶4~1∶5。
粗骨料应符合国家现行标准《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》的规定。
粗骨料应采用连续级配,针片状颗粒含量不宜大于10%。
粗骨料的最佳级配,可按附录A中图A-1~图A-4选用。
3.1.3 细骨料应符合国家现行标准《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》的规定。
细骨料宜采用中砂,通过0.315mm筛孔的砂,不应少于15%。
细骨料最佳级配可按附录A中图A-5选用。
3.1.4 拌制泵送混凝土所用的水,应符合国家现行标准《混凝土拌合用水标准》的规定。
3.1.5 泵送混凝土掺用的外加剂,应符合国家现行标准《混凝土外加剂》、《混凝土外加剂应用技术规范》、《混凝土泵送剂》和《预拌混凝土》的有关规定。
3.1.6 泵送混凝土宜掺适量粉煤灰,并应符合国家现行标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》、《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》和《预拌混凝土》的有关规定。
3.2 泵送混凝土配合比
3.2.1 泵送混凝土配合比,除必须满足混凝土设计强度和耐久性的要求外,尚应使混凝土满足可泵性要求。
3.2.2 泵送混凝土配合比设计,应符合国家现行标准《普通混凝土配合比设计规程》、《混凝土结构工程施工及验收规范》、《混凝土强度检验评定标准》和《预拌混凝土》的有关规定。
并应根据混凝土原材料、混凝土运输距离、混凝土泵与混凝土输送管径、泵送距离、气温等具体施工条件试配。
必要时,应通过试泵送确定泵送混凝土配合比。
3.2.3 混凝土的可泵性,可用压力泌水试验结合施工经验进行控制。
一般10S时的相对压力泌水率S10不宜超过40%。
3.2.4 泵送混凝土的坍落度,可按国家现行标准《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定选用。
对不同泵送高度,入泵时混凝土的坍落度,可按表3.2.4-1选用。
混凝土经时坍落度损失值,可按表3.2.4-2确定。
不同泵送高度入泵时混凝土坍落度选用值 表3.2.4-1
泵送高度(M)
30以下
30~60
60~100
100以上
坍落度(mm)
100~140
140~160
160~180
180~200
混凝土经时坍落度损失值 表3.2.4-2
大气温度(℃)
10~20
20~30
30~35
混凝土经时坍落度损失值(掺粉煤灰和木钙,经时1h)
5~25
25~35
35~50
注:
掺粉煤灰与其他外加剂时,坍落度经时损失值可根据施工经验确定。
无施工经验时,应通过试验确定。
3.2.5 泵送混凝土的水灰比宜为0.4~0.6。
3.2.6 泵送混凝土的砂率宜为38%~45%。
3.2.7 泵送混凝土的最小水泥用量宜为300kg/m3。
3.2.5 泵送混凝土应掺加适量外加剂,并应符合国家现行标准《混凝土泵送剂》的规定。
外加剂的品种和掺量宜由试验确定,不得任意使用。
3.2.9 掺用引气剂型外加剂的泵送混凝土的含气量不宜大于4%。
3.2.10 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《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》、《混凝土外加剂应用技术规范》、《普通混凝土配合比设计规程》等有关规定。
4 泵送混凝土供应
4.1 一般规定
4.1.1 泵送混凝土的供应,应符合国家现行标准《混凝土结构工程施工及验收规范》的要求。
并应根据施工进度需要,编制泵送混凝土供应计划,加强通讯联络、调度,确保连续均匀供料。
4.1.2 泵送混凝土宜采用预拌混凝土;
也可在现场设搅拌站,供应泵送混凝土;
不得采用手工搅拌的混凝土进行泵送。
4.1.3 商品混凝土的供应办法,应符合国家现行标准《预拌混凝土》的有关规定;
自拌混凝土的供应手续,可根据实际情况确定。
4.1.4 泵送混凝土的交货检验,应在交货地点,按国家现行标准《预拌混凝土》的有关规定,进行交货检验;
现场拌制的泵送混凝土供料检验,宜按国家现行标准《预拌混凝土》的有关规定执行。
4.1.5 在寒冷地区冬期拌制泵送混凝土时,除应满足《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定外,尚应制订冬期施工措施。
4.2 泵送混凝土的拌制
4.2.1 拌制泵送混凝土的搅拌站(楼),应符合国家现行标准《混凝土搅拌站(楼)技术条件》的有关规定。
采用的搅拌机应符合国家现行标准《混凝土搅拌机技术条件》的规定。
4.2.2 混凝土各种原材料的质量应符合配合比设计要求,并应根据原材料情况的变化及时调整配合比。
4.2.3 拌制泵送混凝土,应严格按设计配合比对各种原材料进行计量,并应符合国家现行标准《预拌混凝土》的有关规定。
4.2.4 混凝土搅拌时其投料次序,除应符合有关规定外,粉煤灰宜与水泥同步;
外加剂的添加应符合配合比设计要求,且宜滞后于水和水泥。
4.2.5 泵送混凝土搅拌的最短时间,应按国家现行标准《预拌混凝土》的有关规定执行。
4.2.6 每种配合比的泵送混凝土全部拌制完毕后,应将混凝土搅拌装置清洗干净,并排尽积水。
4.3 泵送混凝土的运送
4.3.1 泵送混凝土宜采用搅拌运输车运送。
4.3.2 混凝土泵的实际平均输出量,可根据混凝土泵的最大输出量、配管情况和作业效率,按下式计算:
Q1=Qmaxxα1xη (4.3.2)
式中 Q1——每台混凝土泵的实际平均输出量(m3/h);
Qmax——每台混凝土泵的最大输出量(m3/h);
α1——配管条件系数。
可取0.8~0.9;
η——作业效率。
根据混凝土搅拌运输车向混凝土泵供料的间断时间、拆装混凝土输送管和布料停歇等情况,可取0.5~0.7
4.3.3 当混凝土泵连续作业时,每台混凝土泵所需配备的混凝土搅拌运输车台数,可按下式计算:
N1=Q1/60Vx(60L1/So+T) (4.3.3)
式中 N1——混凝土搅拌运输车台数(台);
Q1——每台混凝土泵的实际平均输出量(m3/h);
按本规程的公式(4.3.2)计算;
V1——每台混凝土搅拌运输车容量(m3/h);
So——混凝土搅拌运输车平均行车速度(km/h);
L1——混凝土搅拌运输车往返距离(km);
T1——每台混凝土搅拌运输车总计停歇时间(min)。
4.3.4 混凝土搅拌运输车的现场行驶道路,应符合下列规定:
4.3.4.1 宜设置循环行车道,并应满足重车行驶要求;
4.3.4.2 车辆出入口处,宜设置交通安全指挥人员;
4.3.4.3 夜间施工时,在交通出入口和运输道路上,应有良好照明。
危险区域,应设警戒标志。
4.3.5 混凝土搅拌运输车装料前,必须将拌筒内积水倒净。
运送途中,当坍落度损失过大时,可在符合混凝土设计配合比要求的条件下适量加水。
除此之外,严禁往拌筒内加水。
4.3.6混凝土搅拌运输车在运输途中,拌筒应保持3~6r/min的慢速转动。
4.3.7泵送混凝土运送延续时间:
未掺外加剂的混凝土,可按表4.3.7.1的规定执行;
掺木质素磺酸钙时,宜不超过表4.3.7.2的规定;
采用其他外加剂时,可按实际配合比和气温条件测定混凝土的初凝时间,其运输延续时间,不宜超过所测得的混凝土初凝时间的1/2。
预拌混凝土的运输延续时间亦可按国家现行标准《预拌混凝土》的有关规定执行。
泵送混凝土运输延续时间表4.3.7.1
混凝土出机温度(℃)
运输延续时间(min)
50~60
60~90
掺木质素磺酸钙时,泵送混凝土运输延续时间(min)表4.3.7.2
混凝土强度等级
气温(℃)
≤25
>25
≤C30
120
90
>C30
60
4.3.8 混凝土搅拌运输车给混凝土泵喂料时,应符合下列要求:
4.3.8.1 喂料前,中、高速旋转拌筒,使混凝土拌合均匀;
4.3.8.2 喂料时,反转卸料应配合泵送均匀进行,且应使混凝土保持在集料斗内高度标志线以上;
4.8.3.3 中断喂料作业时,应使拌筒低转速搅拌混凝土;
4.8.3.4 上述作业,应由本车驾驶员完成,严禁非驾驶人员操作。
4.8.3.5 混凝土泵进料斗上,应安置网筛并设专人监视喂料,以防粒径过大骨料或异物入泵造成堵塞;
4.3.9 严禁将质量不符合泵送要求的混凝土入泵。
4.3.10 混凝土搅拌运输车喂料完毕后,应及时清洗拌筒并排尽积水。
5混凝土泵送设备及管道的选择与布置
5.1 混凝土泵的选型和布置
5.11 混凝土泵的选型,应根据混凝土工程特点、要求的最大输送距离、最大输出量及混凝土浇筑计划确定。
5.12 混凝土输送管的水平换算长度,可按表5.12换算。
混凝土输送管的水平换算长度表(5.12)
类别
单位
规格
水平换算长度(m)
向上垂直管
每米
100mm
3
125mm
4
150mm
5
锥形管
每根
175→150mm
150→125mm
8
125→100mm
16
弯管
R=0.5m
12
90°
9
r=1.0m
软管
每5~8m长的1根
注:
(1)R—曲率半径;
(2)弯管的弯曲角度小于90°
时,需将表列数值乘以该角度与90°
角的比值;
(3)向下垂直管,其水平换算长度等于其自身长度;
(4)斜向配管时,根据其水平及垂直投影长度,分别按水平、垂直配管计算。
5.1.3 混凝土泵的最大水平输送距离,可按下列方法之一确定:
5.1.3.1由试验确定;
5.1.3.2 根据混凝土泵的最大出口压力、配管情况、混凝土性能指标和输出量,按附录B中的公式(B-1)、公式(B-2)计算
5.1.3.3 也可参照产品的性能表(曲线)确定;
5.1.4 混凝土泵的泵送能力,根据具体施工情况可按下列方法之一进行验算,同时应符合产品说明中的有关规定。
5.1.4.1 按表5.12计算的配管整体水平换算长度,应不超过由本规程第5.1.3条确定的最大水平泵送距离;
5.1.4.2 按附表B换算的总压力损失,应小于混凝土泵正常工作时的最大出口压力。
5.1.5 混凝土泵的台数,可根据混凝土浇筑数量、单机的实际平均输出量和施工作业时间,按下式计算:
N2=Q/Q1xTo (5.1.5)
式中N2——混凝土泵数量(台);
Q——混凝土浇筑数量(m3);
Q——混凝土浇筑数量(m);
Qo——每台混凝土泵的实际平均输出量(m3/h);
To——混凝土泵送施工作业时间(h)。
重要工程的混凝土泵送施工,混凝土泵的所需台数,除根据计算确定外,宜有一定的备用台数
5.1.6 混凝土泵设置处,应场地平整坚实,道路畅通,供料方便,距离浇筑地点近,便于配管,接近排水设施和供水、供电方便。
在混凝土泵的作业范围内,不得有高压线等障碍物。
5.1.7 当高层建筑采用接力泵泵送混凝土时,接力泵的设置位置应使上、下泵的输送能力匹配。
设置接力泵的楼面应验算其结构所能承受的荷载,必要时应采取加固措施。
5.1.8 混凝土泵转移运输时的安全要求,应符合产品说明及有关标准的规定。
5.2 配管设计
5.2.1 混凝土输送管,应根据工程和施工场地特点、混凝土浇筑方案进行配管。
宜缩短管线长度,少用弯管和软管。
输送管的铺设应保证安全施工,便于清洗管道、排除故障和装拆维修。
5.2.2 在同一条管线中,应采用相同管径的混凝土输送管;
同时采用新、旧管段时,应将新管布置在泵送压力较大处;
管线宜布置得横平竖直。
应绘制布管简图,列出各种管件、管连接环、弯管等的规格和数量,提出备件清单。
5.2.3 混凝土输送管应根据粗骨料最大粒径、混凝土泵型号、混凝土输出量和输送距离、以及输送难易程度等进行选择。
输送管应具有与泵送条件相适应的强度。
应使用无龟裂、无凹凸损伤和无弯折的管段。
输送管的接头应严密,有足够强度,并能快速装拆。
常用混凝土输送管规格,应符合附录D中表D-1和表D-2的要求,且应有出厂合格证。
5.2.4 垂直向上配管时,地面水平管长度不宜小于垂直管长度的四分之一,且不宜小于15M;
或遵守产品说明书中的规定。
在混凝土泵机V形管出料口3~6M处的输送管根部应设置截止阀,以防混凝土拌合物反流。
5.2.5 泵送施工地下结构物时,地上水平管轴线应与V形管出料口轴线垂直。
5.2.6 倾斜向下配管时,应在斜管上端设排气阀;
当高差大于20M时,应在斜管下端设5倍高差长度的水平管;
如条件限制,可增加弯管或环形管,满足5倍高差长度要求。
5.2.7 混凝土输送管的固定,不得直接支承在钢筋、模板及预埋件上,并应符合下列规定:
5.2.71 水平管宜每隔一定距离用支架、台垫、吊具等固定,以便于排除堵管、装拆和清洗管道;
5.2.72 垂直管宜用预埋件固定在墙和柱或楼板顶留孔处。
在墙及柱上每节管不得少于1个固定点;
在每层楼板预留孔处均应固定;
5.2.73 垂直管下端的弯管,不应作为上部管道的支撑点。
宜设钢支撑承受垂直管重量。
5.2.74 当垂直管固定在脚手架上时,根据需要可对脚手架进行加固;
5.2.75 管道接头卡箍处不得漏浆。
5.2.8 炎热季节施工,宜用湿罩布、湿草袋等遮盖混凝土输送管,避免阳光照射。
5.2.9 严寒季节施工,宜用保温材料包裹混凝土输送管,防止管内混凝土受冻,并保证混凝土的入模温度。
5.2.10 当水平输送距离超过200M,垂直输送距离超过40M,输送管垂直向下或斜管前面布置水平管,混凝土拌合物单位水泥用量低于300kg/m3时,必须合理选择配管方法和泵送工艺,宜用直径大的混凝土输送管和长的锥形管,少用弯管和软管。
5.2.11 当输送高度超过混凝土泵的最大输送距离时,可用接力泵(后继泵)进行泵送。
接力泵出料的水平管长度应符合本规程第5.2.4条的规定,且应设置一个容量约1m3,带搅拌装置的贮料斗。
5.2.12 应定期检查管道特别是弯管等部位的磨损情况,以防爆管。
5.3 配置布料设备的要求
5.3.1 应根据工程结构特点、施工工艺、布料要求和配管情况等,选择布料设备。
5.3.2 应根据结构平面尺寸、配管情况和布料杆长度,布置布料设备,且其应能覆盖整个结构平面,并能均匀、迅速地进行布料。
5.3.3 布料设备应安设牢固和稳定。
6 混凝土的泵送与浇筑
6.1 一般规定
6.1.1 模板的设计和保护,应符合下列规定:
6.1.1.1 设计模板时,必须根据泵送混凝土对模板侧压力大的特点,确保模板和支架有足够的强度、刚度和稳定性;
6.1.1.2 模板的最大侧压力,可根据混凝土的浇筑速度、浇筑高度、密度、坍落度、温度、外加剂等主要影响因素,按附录C中公式C-1、C-2经计算取二式中的较小值:
6.1.1.3布料设备不得碰撞或直接搁置在模板上,手动布料杆下的模板和支架应加固。
6.1.2 钢筋骨架的保护,应符合下列规定:
6.1.2.1 手动布料杆应设钢支架架空,不得直接支承在钢筋骨架上;
6.1.1.2 板和块体结构的水平钢筋骨架(网),应设置足够的钢筋撑脚或钢支架。
钢筋骨架重要节点宜采取加固措施;
6.1.2.3 浇筑混凝土时,钢筋骨架一旦变形或移位,应及时纠正。
6.1.3 混凝土泵送施工时,应规定联络信号和配备通讯设备,可采用有线或无线通讯设备等进行混凝土泵、搅拌运输车和搅拌站与浇筑地点之间的通讯联络。
6.1.4 寒冷地区冬期进行混凝土泵送施工时,应采取适当的保温措施。
6.1.5 混凝土泵送施工现场,应有统一指挥和调度,以保证顺利施工。
6.2 混凝土的泵送
6.2.1 混凝土泵的安全使用及操作,应严格执行使用说明书和其他有关规定。
同时,应根据使用说明书制订专门操作要点。
6.2.2 混凝土泵的操作人员必须经过专门培训合格后,方可上岗独立操作。
6.2.3 泵送混凝土时,混凝土泵的支腿应完全伸出,并插好安全销。
6.2.4 混凝土泵与输送管连通后,应按所用混凝土泵使用说明书的规定进行全面检查,符合要求后方能开机进行空运转。
6.2.5 混凝土泵启动后,应先泵送适量水以湿润混凝土泵的料斗、活塞及输送管的内壁等直接与混凝土接触部位。
6.2.6 经泵送水检查,确认混凝土泵和输送管中无异物后,应采用下列方法之一润滑混凝土泵和输送管内壁。
(1) 泵送水泥浆;
(2) 泵送1∶2水泥砂浆;
(3) 泵送与混凝土内除粗骨料外的其他成份相同配合比的水泥砂浆。
润滑用的水泥浆或水泥砂浆应分散布料,不得集中浇筑在同一处。
6.2.7 开始泵送时,混凝土泵应处于慢速、匀速并随时可反泵的状态。
泵送速度,应先慢后快,逐步加速。
同时,应观察混凝土泵的压力和各系统的工作情况,待各系统运转顺利后,方可以正常速度进行泵送。
6.2.8 混凝土泵送应连续进行。
如必须中断时,其中断时间不得超过混凝土从搅拌至浇筑完毕所允许的延续时间。
6.2.9 泵送混凝土时,活塞应保持最大行程运转。
6.2.10 泵送混凝土时,如输送管内吸入了空气,应立即反泵吸出混凝土至料斗中重新搅拌,排出空气后再泵送。
6.2.11 泵送混凝土时,水箱或活塞清洗室中应经常保护充满水。
6.2.12 在混凝土泵送过程中,若需接长3m以上(含3m)的输送管时,仍应预先用水和水泥浆或水泥砂浆,进行湿润和润滑管道内壁。
6.2.13 混凝土泵送过程中,不得把拆下的输送管内的混凝土撒落在未浇筑的地方。
6.2.14 当混凝土泵出现压力升高且不稳定、油温升高、输送管明显振动等现象而泵送困难时,不得强行泵送,并应立即查明原因,采取措施排除。
可先用木槌敲击输送管弯管、锥形管等部位,并进行慢速泵送或反泵,防止堵塞。
6.2.15 当输送管被堵塞时,应采取下列方法排除:
6.2.15.1 重复进行反泵和正泵,逐步吸出混凝土至料斗中,重新搅拌后泵送;
6.2.15.2 用木槌敲击等方法,查明堵塞部位,将混凝土击松后,重复进行反泵和正泵,排除堵塞;
6.2.15.3 当上述两种方法无效时,应在混凝土卸压后,拆除堵塞部位的输送管,排出混凝土堵塞物后,方可接管。
重新泵送前,应先排除管内空气后,方可拧紧接头。
6.2.16 在混凝土泵送过程中,有计划中断时,应在预先确定的中断浇筑部位,停止泵送;
且中断时间不宜超过1h。
6.2.17 当混凝土泵送出现非堵塞性中断时,应采取下列措施:
6.2.17.1 混凝土泵车卸料清洗后重新泵送;
或利用臂架将混凝土泵入料斗,进行慢速间歇循环泵送;
有配管输送混凝土时,可进行慢速间歇泵送;
6.2.17.2 固定式混凝土泵,可利用混凝土搅拌运输车内的料,进行慢速间歇泵送;
或利用料斗内的料,进行间歇反泵和正泵;
6.2.17.3 慢速间歇泵送时,应每隔4~5min进行四个行程的正、反泵。
6.2.18 向下泵送混凝土时,应先把输送管上气阀打开,待输送管下段混凝土有了一定压力时,方可关闭气阀。
6.2.19 混凝土泵送即将结束前,应正确计算尚需用的混凝土数量,并应及时告知混凝土搅拌处。
6.2.20 泵送过程中,废弃的和泵送终止时多余的混凝土,应按预先确定的处理方法和场所,及时进行妥善处
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