核电站高强混凝土泵送技术

摘要：以核电站高强度混凝土泵送技术为研究对象，通过优化泵送管道参数、泵送压力、泵送设备的选型，并对其泵送性能进行测试和评价。在工程实践中，使用了125毫米内径和4毫米壁厚的泵管，并选择了HBT12020C-5M型柴油泵，泵送效果较好。

关键词：核电站；混凝土；泵送压力；泵送试验

0引言

混凝土泵送技术在工程中的使用，引起了许多问题，这主要是由于混凝土原材料的种类、质量及性能的不断变化，对其性能的影响日益复杂。另外，由于目前对混凝土搅拌桩的泵送检测还存在一定的困难，也就是缺少对其泵送前的可泵性、易泵性的检测与评定标准。

1混凝土泵送技术的发展历史

1.1早期泵送技术

混凝土泵送技术最早出现在20世纪早期，那时人们就开始了用管子把混凝土运到工地上。早期的泵送设备较为原始，以人工或简易机械方式驱动。这种方法虽然不够高效，但是却为以后的技术开发打下了良好的基础。二战之后，建筑行业的繁荣，使得人们对高效率的建筑材料的要求不断提高，从而促进了泵送技术的发展。20世纪50年代，我国首次采用水力泵送技术，使混凝土的输送效率大大提高，达到了一个新的水平。

1.2技术演进

二十世纪六十年代以来，由于水力学的进步，以及电控技术的引进，使得混凝土泵送装置向自动化、精密方向发展。采用上述技术，既能加快泵送速率，又能保证设备运行的安全可靠。21世纪以来，随着智能控制系统的不断完善，混凝土泵送技术实现了更高的效率与灵活性，可根据不同施工工况实时调节泵送参数，大幅提高了施工质量与效率。

2混凝土泵送技术的优点

2.1提高施工效率：采用泵送技术可以大大加快混凝土的运输速率，不受地形和建筑高度的限制，适合多种建筑环境。

2.2改善混凝土质量：在泵送时，通过搅拌机对混凝土进行快速的搅拌、运输，保证了混凝土的充分搅拌，从而降低了冷缝、气孔等缺陷，从而提高了混凝土的质量。

2.3减少人力成本：与传统的混凝土浇筑工艺相比，该工艺能减轻工人的劳动强度，降低劳动费用。

2.4降低施工风险：采用泵送工艺，可以有效地降低塌方、碾压等危险，确保了施工场地的安全。

3工程概况

某核电厂核岛组群包括核岛厂房及周围厂房，按总平面图布置，其长度约为120米，宽度约为100米。

在混凝土浇筑时，需要通过泵送工艺将已凝固的土输送到工程现场，除了平面布置外，建筑的施工标高也是影响其最不利工况的重要因素。在核岛工程中，BRX厂房顶部高程最高，其中壳层顶部高程为63.400米，内层顶部高程为59.900米，相邻厂房顶部高程分别为26.000、27.800、30.000、31.600米，核岛外部地面高程为-0.300米。所以，在实际的施工中，拱顶处的混凝土是最不利的泵送条件。

4混凝土泵送试验

4.1试验流程

泵送试验采用3辆槽车，在开仓后30分钟、60分钟、90分钟内将浇注混凝土，并张贴标识牌以区别和确定。为了减少在泵送试注时混凝土的地面等待时间，第一辆运输车卸料90分钟，第二辆运输车卸料30分钟，第三辆运输车卸车60分钟。

本实验所用的混凝土脱模温度低于25℃。如果泵送地点离搅拌站比较近，则可以根据需要调整生产次序，按照90分钟、60分钟、30分钟的等候时间来完成，从而减少泵车的等待时间。

在进行泵送测试之前，要检查测试用的地面泵或车载泵的状态是否良好，泵管的安装是否达到折算的标准，保证储罐的水位和油料足够，在泵管连接处的设备就位、调试完毕，并且泵管的密闭性和位置等都得到了确认，并且确认了这些都是正确的之后，才会通知搅拌站开始生产。

搅拌站先制造1-2m3的润泵泥浆，根据泵送的混凝土配合比来制造测试用的混凝土，根据需要对出机时的坍落度、出机温度进行测试，对其进行观测和易易性，并进行相应的记录。在正式开始泵送之前，先用1～2桶水将管线和料斗等湿润，再将1个浸满水的海绵球放在泵机出水管内，注入润泵泥浆进行润泵。

4.2试验结果

3组等时（30、60、90分钟）均表现出较好的泵送效果，未出现卡泵或泵压偏低现象，说明混凝土浇筑到最高点后90分钟的泵送效果较好。

结果表明，该泵送混凝土工作性好，没有出现分层离析，表现出较好的可泵性。

5泵送质量控制

在泵的制备与输送过程中，要严格遵循测试程序及质量控制的方法，在泵的测试中，要随时注意泵车的压力变化。

当出现堵塞时，症状往往比较明显，可以通过观察油泵的压力来进行判断。当各泵压行程中的峰值压力在一个脉冲周期内快速升高，并且在很短的时间内就达到了一个设定值，此时，正常的泵压周期就会自动终止，而在主油路中的泄压阀会有溢出声音，就可以判断出已经出现了堵塞的故障。此外，还可以观测到输油管的情况，在正常泵送时，管路和泵机只会有很小的反作用力，如果突然出现强烈的震动，即使泵的工作还在继续，但是没有从管子里流出来，也说明堵塞了。

造成泵送堵泵的原因有：①原材料质量差，坍落度超过规范要求；②在施工过程中，混凝土的抽运间隔过大；③砼泵管路布局不合理，接头位置不合理；④气象因素方面，如高温、人为因素、设备因素等。⑤人为操作故障；⑥机械故障。

①、③、④等因素可以在泵送工艺预备阶段通过有目的的措施来避免；针对②因素，采用试验组负责人与主管人员共同控制生产与试验的进度，以保证泵送过程的连续性；⑤方面，要有有经验的人员操作，施工，避免由于技术不够娴熟而出现问题；针对⑥因素，在进行抽气测试之前，要认真检验抽气设备的质量，特别。

结语

1）为了确保高强度混凝土的泵送，必须对水泥搅拌桩的泵送特性、施工技术及质量的稳定性进行严格的控制。

2）高强混凝土拌和成型后，应具备较好的可泵性、易泵性，并通过相应的实验，对其进行充分的检测与鉴定。

3）高强度混凝土泵送时，要对设备型号、泵管布置、泵送工艺等进行科学合理的选择，以防止因机械原因造成的堵泵，特别是对清泵过程中容易堵塞的问题进行研究。

4）高强混凝土的泵送性要根据原材料的品质和制造的质量进行控制。

参考文献

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