刘文江1 刘海泉2
陕西路桥集团有限公司 陕西西安710065
摘要：机制砂混凝土可以提高生产率，能够结合工程需求来调整细度模数和颗粒级配，这种技术通常应用在地理位置较为偏远的地区或者天然砂资源有限的地区。但应用此项技术过程中，机制砂受自身特性影响会出现管道堵塞问题，无法达到预期施工效果。基于此，本文分析了机制砂混凝土泵送技术在桥梁施工中运用的关键技术及实践要点。
关键词：机制砂；泵送技术；桥梁施工
引言：某桥梁工程建设地区地形较为复杂，地理位置偏远，天然砂资源不够充足，但项目可以利用施工存留的弃石方。为确保桥梁施工按照预期时间完成，在天然资源不够的情况下可以将机制砂作为施工原料，采取泵送混凝土技术达到施工条件。但在桥梁工程的开展过程中，机制砂混凝土泵送技术还存在一定应用问题，需要技术人员做好技术管理、预防堵管等相关措施。
一、机制砂混凝土优点
首先，机制砂混凝土是工厂统一生产出来的，能够保证其质量合格。工厂生产时可以在选材和破碎环节等建立完整的质量监控体系，进一步保证砂的质量。其次，可以选择硬质岩石作为机制砂原料，要注意不能选用软质或风化的岩石，如果其中携带一定泥块，要采用人工筛选的方式。还要确保化学成分与母料、碎石保持同样的特点，不会对混凝土产生副作用，才能将其作为高强混凝土。最后，结合工程的需求来完成机制砂颗粒级配、细度模数等工作，还要根据母材的特点调整混凝土结构。
二、机制砂泵送混凝土关键技术
机制砂是对岩石开采、破碎再经过孔筛得到的岩石颗粒，颗粒的强度和粒径要满足相关要求才能在工程中使用，关于泵送混凝土关键技术有以下几点：
第一，为了控制混凝土泌水离析出现，减少消耗成本，可以通过控制选择原材料的种类，例如粉煤灰和高效减水剂等。
第二，机制砂泵送混凝土在确定配合比时要结合施工现场实际情况，在进行施工前要确定现场存料量，再结合实际实验不断调整配合比，并且在施工过程中也要时刻调整配合比[1]。
第三，需要确定泵送高程、压力和骨料的粒径来确定泵送管道的管径和管道壁厚以及管道布设的方式，为避免出现管道堵塞问题，需要适当减小泵送阻力。高空泵送时需要合理设置水平管的长度。
第四，如果没有及时清理导管中的杂物，就容易造成导管堵塞问题，这也会增加后续清理工作的难度，所以在清理过程中可以使用适当的缓凝剂。当发生导管堵塞，可以应用打反泵循环的方式完成疏通，还可以配合人工敲打堵塞和疏松之间位置进行疏通，这样可以避免混凝土出现越堵越密实的问题。需要注意不能连续使用反泵技术，否则容易吸出泵管内混凝土，对其流动性带来不良影响，如果连续使用反泵5~8次还没有效果，要立即停止使用，这时候需要将管道拆除进行清理。
三、毛石选取
（一）地勘取样检测
利用坑槽探测方法对施工现场进行石料勘探，采集毛石样品。
（二）挑选毛石
母岩的质量会直接影响机制砂的质量。在选择开采的矿山前要进行勘测，要选择涂层薄、泥层少、母岩坚硬、岩石完整的矿井。
母岩不能出现碱骨料反应性，要尽量选择干净、坚硬、不含有微弱颗粒和风化石的岩石，例如白云石、花岗岩、玄武岩等。并遵循质量高、经济环保的原则选择砂石矿，工程项目需要建立探索小组来探索和分析砂石源[2]。
（三）骨料破碎
大部分使用机器加工砂石通常采用二次粉碎加筛分的工艺，但这种工艺缺少调节骨料级配和控制石粉含量步骤。
面对这些问题，需要对工艺进行改进调整，可以使用双除泥、双反、双冲击以及双循环等优质砂骨料加工技术，这样可以保证产品质量稳定性达到规定标准。关闭工厂内成品和半成品筒仓，采用废物回收的方法有效解决了传统工艺产生的粉尘、水污染以及其他废料等问题。
骨料破碎需要经过5次破碎2次成型。首先，需要应用颚式破碎机对母岩进行一次挤压，通过减小母岩半径来降低反式破碎机所产生的压力。然后，使用反式破碎机将母料进行二次破碎，此过程完成中等破碎，发展颚破产生的骨料裂纹。最后，再次破碎裂纹骨料。完成骨料二次破碎和一次成型后，需要使用冲击式破碎机对骨料进行三次破碎和二次成型。
四、施工过程泵管布设及管道堵塞预防措施
（一）管道布设
结合施工全局来看，在布设管道时需要做好管道清理，还要考虑到安全隐患和安装拆除方式，尽量减少弯管和软管的使用，这样可以降低管内阻力或逆流过大等问题造成堵管故障出现的概率，确保施工顺利进行。
第一，管道水平布设。机制砂混凝土要受到向上的压力进行推送，为降低机制砂混凝土泵送压力，防止出现泵送不连续的情况，在管道布设时尽量将泵送管按向上方向完成布置。
第二，垂直向上布设。泵送停止时以及换向阀吸入混凝土时会容易出现混凝土逆流和堵管的问题，面对这些问题采取以下解决措施：增加水平布设的管道，注意水平布设管道的长度不低于管道总长度的20%，水平管内管壁与混凝土摩擦会平衡逆流产生的压力；如果施工条件有限或者水平布设没有达到预期效果时，可以在料出口大约3~6m位置处加设插阀，结合施工实际情况来控制插阀，避免混凝土逆流情况出现。
（二）地泵输送管水平距离不足
混凝土泵送的过程中，分配阀会更改方向吸入混凝土，混凝土具有较大的自重力，在重力的影响下会出现逆流压力，随着输送高度增加，逆流压力会越来越大。如果逆流压力持续增大会严重降低混凝土泵送效率，严重时候还可能出现管道堵塞问题。
因此，为保证逆流压力平衡，并在一定程度上提高泵送效率，可以采取以下有效措施：第一，在垂直布设的导管下方和混凝土泵之间设置水平管，管道长度需要达到设计标准，确保水平管长度不小于15m，并设置为垂直管道的4倍，水平管道在和混凝土摩擦的情况下平衡了逆流压力；第二，如果垂直度设置得过于高、施工场地存在限制，仅靠增设水平管无法降低逆流压力时，需要在泵送管道出口位置加设弯道，加大混凝土受到的摩擦力，进而消除逆流产生的压力[3]。
（三）地泵输送管管壁润滑度不足
正式进行混凝土泵送工作前需要对地泵进行灌水操作。灌注的水量需要充满整个地泵，一直到施工面的输送管位置，然后将水加入进混凝土地泵料斗，等到水达到施工面后开始浇筑砂浆，等浇筑完毕正式进行泵送作业。
输送水要润湿混凝土输送管道，以免因输送管道的润滑度不足导致管道出现堵塞现象。但这种湿润方法存在一定局限性，因为操作过程较为复杂，如果输送管道过长会影响接近施工面砂浆的流动性，水泥浆在运输过程会粘附在管壁导致施工面砂浆流动性差，进而增大了管道堵塞概率。为此，输送准备环节中可以在作为润滑管壁的水中加入适量水泥，起到一定润滑作用。
（四）地泵输送管道缺乏密封导致堵管
为保证混凝土泵送足够安全稳定，布置混凝土地泵输送管道需要保证水平管和竖直管足够牢固。如果泵管和接头垫圈的管卡不牢固，在泵送过程中会因为摆动导致每一节输送管接头位置垫圈损坏严重，降低输送管道的密封性、减小管道压力，这样混凝土就无法输送到目标高度，并且出现堵管次数更多。
总结：综上所述，机制砂混凝土能够满足缺少天然砂资源的地区桥梁工程或者交通不复杂地段的施工需求，做好配套泵送技术的管理把控具有重要意义。在实践中，相关人员既要明确技术流程、掌握技术要点，确保泵送技术得以完善实施，同时也要全面分析泵送过程中管道堵塞的风险问题，并采取有效的应对措施，以确保桥梁施工的顺利进行。
参考文献：
[1]王栋.机制砂混凝土泵送技术在桥梁施工中的应用[J].四川建材,2021,47(03):121-122.
[2]张江涛.机制砂混凝土在长距离泵送技术上的应用研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2020(03):158-159.
[3]杨敬平.大体积混凝土在桥梁施工中的温控方案与技术[J].交通世界,2019(33):90-91.