210m烟囱超高泵送施工技术_

摘要：在益阳电厂二期210m套筒式烟囱的混凝土外筒施工中，应用混凝土超高泵送施工技术，加快了施工的进度，提高了机械化施工水平，具有良好的推广价值。
关键词：烟囱；超高泵送；粉煤灰
超高泵送混凝土技术一般是指泵送高度大于200m的现代混凝土泵送技术。该技术适用于施工现场狭窄的高层建筑及构筑物，通过对混凝土泵送设备(搅拌站、运输车、泵)及泵送方法(布管工艺、混凝土配合比、外加剂)的优选，采用科学的方法组织施工。
1工程概况
益阳电厂二期(2×600MW)机组210m套筒式烟囱的外筒为混凝土结构，强度等级为C35(标高90m以下)和C30(标高90m以上)。外筒混凝土施工采用逐模向上泵送至位的技术，每模混凝土的高度为1.6m，每模混凝土的量在81.12～8.12m3之间，泵送总量约为4630m3，泵送最高高度达到210m。

2工艺特点
⑴机械化施工程度较高，减轻了劳动强度。
⑵混凝土输送和浇筑连续作业，施工效率高，工程进度快。
⑶泵送工艺对混凝土质量要求比较严格，能保证施工的质量。
3作业技术
3.1材料准备
⑴粗骨料采用5～20mm的碎石，级配符合《普通混凝土碎石或卵石质量标准及检验方法》的规定。
⑵细骨料采用中砂，颗粒级配符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》的规定。
⑶水泥采用韶峰42.5级普通硅酸盐水泥。
⑷外加剂选用YNB系列减水缓凝剂，它节约水泥用量，在改善混凝土的和易性及流动性，缓凝及保持混凝土的坍落度等方面效果理想。
⑸粉煤灰选用益阳电厂电厂一期产的Ⅱ级粉煤灰，0.08mm以下颗粒占80%，这将大大增加混凝土中细粉料的含量，增加混凝土的可泵送性，降低水化热，利于高温季节施工。本工程掺加粉煤灰采用超量替代法。粉煤灰超量系数为1.2～1.4，取代率10%～15%。粉煤灰性能指数为：细度7.9%～10.4%；烧失量0.34%～1.27%；需水量比72%～96%；三氧化硫1.2%～1.41%；含水率0.072%～0.096%，均符合规范要求。
3.2泵送混凝土配合比的设计
⑴坍落度的选择。根据我公司以往电厂烟囱施工的经验(如表1)，坍落度选择在140～240mm。但在混凝土泵送过程中，坍落度要损失20～40mm。

表1泵送高度对混凝土坍落度要求
高度(m) 30m以下 30～60 60～90 90～110 110m以上
坍落度(mm) 140～160 160～180 180～200 200～220 220～240

⑵泵车运输过程中坍落度的损失。混凝土在泵车运输过程中随时间和温度变化(如表2)，因此在搅拌站时就向混凝土添加载体流化剂和粉煤灰，同时运输时间控制在20～50min之间。

表2混凝土坍落度损失
大气温度(℃) 10～20 20～30 30～35
坍落度(mm) 20～30 30～40 40～70

表3 C35混凝土配合比
材料 P042.5水泥自来水中砂 5～20mm碎石减水缓凝剂粉煤灰
配合比 1 0.49 1.60 2.70 0.013 0.49

表4 C30混凝土配合比
材料 P042.5水泥自来水中砂5～20mm碎石减水缓凝剂粉煤灰
配合比 1 0.54 1.82 2.81 0.012 0.21

⑶泵送混凝土水灰比。泵送混凝土水灰比选择在0.50左右，以确保混凝土的可泵性和良好的流动性，同时避免产生离析。
⑷水泥品种及用量。水泥采用韶峰42.5级普通硅酸盐水泥。水泥用量确保在390～420kg/m3之间，掺入减水缓凝剂，水泥用量可适当降低5%～8%，但水泥用量不得低于350kg/m3。
⑸砂率和砂浆体积确定。对于本工程选用的5～20mm规格碎石的最佳砂率控制在37%～42%。
⑹实验室通过反复实验，确定了本工程的两种混凝土的配合比(如表3、表4)
3.3泵送设备选择
项目部经过多方考察、比较，决定采用湖南三一重工业集团生产的“三一”牌HBT60C固定式混凝土输送泵来完成烟囱外筒壁混凝土的泵送任务。其主要性能如下：主油泵功率大，液压系统采用全液压控制开式控制装置，液压阀的磨损小，同时采用液压阀换向取代了传统的泵换向工作方式，工作平稳性提高，分配阀采用先进的S管阀系统，密封性能好，分配阀装有浮动耐磨环，能自动补偿磨损间隙，液压油箱采用高位油箱，泵的吸入性好，而且独特的搅拌装置成功地解决了国内同类泵漏浆的问题，减少了堵管的可能，为成功泵送提供了保证。
4施工工艺流程
4.1施工工艺流程图(图2)

4.2泵管刷洗流程
供应混凝土结束→料斗内混凝土排空后，混凝土停止运转→关闭止逆阀，拆下一节水平管→料斗和摆动阀清洗干净→接上回收管→开止逆阀，放出管中混凝土→在垂直管末端往管内填充海绵球→在垂直管末端上安全盖，接通空压机清洗至海绵球压出水平管→再次灌入适量清水和填充海绵球→再用空压机清洗→压出海绵球→第二次灌入少量清水用压缩机清洗。
4.3输送泵管布置
混凝土输送泵布置在距烟囱北向30m的位置，水平泵管沿地面铺设至烟囱筒壁，从外筒壁向上连接至烟囱施工部位。
4.3.1水平管铺设
水平泵管用特制固定卡具在管道连接处固定，下部垫100mm×100mm垫枕木并绑牢，以防止输送管在泵送过程中前后左右移动。地面水平管与立管交接处的90°弯管受冲击最大，对这一部位进行加固处理。
4.3.2立管布置
垂直管必须与外筒壁混凝土固定牢固。外筒壁混凝土在北向垂直方向每4m预埋一块铁件，用以焊接固定泵管的半圈套箍。垂直管利用烟囱电动升模施工平台上的拔杆吊进行吊装及安放。
4.4施工现场控制措施
4.4.1泵送机具设备控制
施工中采用螺栓把竖向泵管与结构物可靠地连接起来，使泵管在巨大的压力作用下不作大范围晃动，以减少阻力，保证连续泵送，合理的布设泵管，减少弯头的设置，降低阻力，混凝土泵采用快速小方量连续打压，确保泵送成功，合理安排作业，调整劳动力组织，使混凝土尽量不间断泵送，防止堵管。
4.4.2混凝土性能控制
严格抽查入泵混凝土坍落度等情况，发现性能不合格的混凝土严禁入泵，加强原材料控制，力保生产出高性能的混凝土入泵，保证泵送成功。
5安全措施
⑴地面水平管两侧各8m设有安全栏杆，禁止人员通行，防止空管崩裂伤人。
⑵安全笼安装在管道末端出口处，防止清洗和回收海绵球时，砂石飞溅伤人。
⑶泵送过程中，为防止泵送中断而产生由于混凝土自重所引起的反向压力，必须在混凝土泵出口的水平管道安装止逆阀。
6应用效果
烟囱混凝土外筒壁经过4个多月的施工，筒壁表面无规律性施工缝的出现，混凝土施工质量内实外观。
7效益分析
7.1经济效益
⑴节省人工费：
烟囱每模砼的高度为1.6m，共121模。
原人工：121模×20工日/模=2420工日
现人工：121模×8工日/模=968工日节省人工费：
100元/工日×(2420工日-968工日)=14.52万元
⑵增加设备费：
原人力斗车费：380元/辆×30辆=1.14万元
现用输送泵租赁费：884元/台班×(4630m3÷60m3/台班)=6.82万元
增加设备费：6.82万元-1.14万元=5.68万元
⑶原运输混凝土损耗：4630m3×3%=138.9m3，计367元/m3×138.9m3=5.1万元
⑷清理费：
30元/工日×(1+15%)×2工日/m3×138.9m3=0.96万元
创经济效益：
14.52万元-5.68万元+5.1万元+0.96万元=14.9万元
7.2社会效益
应用超高泵送混凝土技术，与常规吊笼运输相比，施工进度明显加快，混凝土减少了损耗，节约了劳动力数量，提高了机械化施工水平，具有良好的推广价值。

文章来自：滑模机械网

文章作者：信息一部

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